JP2006032835A - Crystallized state measuring method and device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、結晶膜を生成した基板等における結晶化領域の結晶化状態を測定する結晶化状態測定方法および結晶化状態測定装置に関する。 The present invention relates to a crystallization state measuring method and a crystallization state measuring apparatus for measuring a crystallization state of a crystallization region in a substrate or the like on which a crystal film is formed.
高解像度の要望が強い液晶表示素子やイメージセンサ等においては、駆動方式として、ガラス等の絶縁基板における一表面部に高性能な薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を形成して成るアクティブマトリックス形の駆動方式が採用されている。上記TFTには、薄膜状のシリコン半導体を用いるのが一般的である。ここで、上記薄膜状のシリコン半導体は、非晶質シリコン(アモルファスシリコン)から成る非晶質シリコン半導体と、結晶性シリコンから成る結晶性シリコン半導体との2つに大別される。 For liquid crystal display elements and image sensors that have a strong demand for high resolution, an active matrix type TFT (Thin Film Transistor) is formed on one surface of an insulating substrate such as glass as a driving method. A drive system is adopted. A thin film silicon semiconductor is generally used for the TFT. Here, the thin-film silicon semiconductor is roughly divided into an amorphous silicon semiconductor made of amorphous silicon (amorphous silicon) and a crystalline silicon semiconductor made of crystalline silicon.
上記非晶質シリコン半導体は、成膜温度が比較的低く、気相成長法によって比較的容易に製造することが可能であり、量産性に富むという特徴を有しているので、最も一般的に用いられている。しかしながら、上記非晶質シリコン半導体は、上記結晶性シリコン半導体に比べて導電性等の物性が劣る。したがって、高速特性を得るために、上記結晶性シリコン半導体から成るTFTの製造技術の確立が強く求められている。 The amorphous silicon semiconductor has the characteristics that the film formation temperature is relatively low, it can be manufactured relatively easily by a vapor deposition method, and it is rich in mass productivity. It is used. However, the amorphous silicon semiconductor is inferior in physical properties such as conductivity compared to the crystalline silicon semiconductor. Therefore, in order to obtain high-speed characteristics, establishment of a manufacturing technique for the TFT made of the crystalline silicon semiconductor is strongly demanded.
ここで、上記結晶性シリコン半導体の製造は、基板の一表面部に、プラズマCVD(CVD:Chemical Vapor Deposition)法あるいは減圧熱化学気相成長法等によって、アモルファスシリコン薄膜を形成し、固相成長結晶化工程とレーザアニール結晶化工程とを順次経て、結晶性シリコン半導体膜(以下、単に結晶膜と呼ぶ場合もある)を形成することによって行われる。 Here, the crystalline silicon semiconductor is manufactured by forming an amorphous silicon thin film on one surface of a substrate by a plasma CVD (CVD: Chemical Vapor Deposition) method or a low pressure thermal chemical vapor deposition method, and performing solid phase growth. This is carried out by forming a crystalline silicon semiconductor film (hereinafter sometimes simply referred to as a crystal film) through a crystallization process and a laser annealing crystallization process in order.
上記レーザアニール結晶化工程においては、一般に矩形状に整形したレーザビームを用いると共に、基板側あるいはレーザ側を走査させることによって結晶化を行う(例えば、特開平08‐213629号公報(特許文献1)参照)。尚、レーザビーム形状の整形や照度分布の調整は、シリンドリカルレンズやアッテネータ等の多くの光学素子を用いることによって行う。 In the laser annealing crystallization step, a laser beam shaped into a rectangular shape is generally used, and crystallization is performed by scanning the substrate side or the laser side (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 08-213629 (Patent Document 1)). reference). Incidentally, the shaping of the laser beam shape and the adjustment of the illuminance distribution are performed by using many optical elements such as a cylindrical lens and an attenuator.
ところで、上記レーザアニール結晶化工程においてはエキシマレーザアニール装置を用いる。ここで、上記エキシマレーザアニール装置は、適切なレーザエネルギを設定した後に、TFT基板を製造するために、固相成長によって結晶化された製品用の結晶化基板に対して、レーザエネルギを照射して結晶化処理を進めるものである。 By the way, an excimer laser annealing apparatus is used in the laser annealing crystallization step. Here, the excimer laser annealing apparatus irradiates laser energy to a crystallized substrate for a product crystallized by solid phase growth in order to manufacture a TFT substrate after setting an appropriate laser energy. The crystallization process proceeds.
そして、用いるエキシマレーザアニール装置の最適なレーザエネルギ値を決定する際には、レーザエネルギ値を決定するための基板(以下、パワーモニタ基板と言う)を用意しておき、予め定められた範囲内で段階的に変化させた複数のレーザエネルギ値によって、生産基板と同ロットのパワーモニタ基板における異なる区域にレーザを照射することによって行う(例えば、特開2002‐217103号公報(特許文献2)参照)。そして、目視観察あるいはラマン分光計測等による計測によって、結晶化度を確認する。こうして、所望の結晶化度が得られた区域に対応するレーザエネルギ値を、最適なレーザエネルギ値であると決定するのである。以後、こうして決定された最適レーザエネルギ値によって上記エキシマレーザアニール装置を稼働させて、生産基板の製造を行う。 When determining the optimum laser energy value of the excimer laser annealing apparatus to be used, a substrate for determining the laser energy value (hereinafter referred to as a power monitor substrate) is prepared, and is within a predetermined range. This is performed by irradiating a laser to a different area in the power monitor substrate of the same lot as the production substrate with a plurality of laser energy values changed stepwise in (see, for example, JP-A-2002-217103 (Patent Document 2)) ). Then, the crystallinity is confirmed by visual observation or measurement by Raman spectroscopy. Thus, the laser energy value corresponding to the area where the desired crystallinity is obtained is determined to be the optimum laser energy value. Thereafter, the excimer laser annealing apparatus is operated with the optimum laser energy value thus determined, and the production substrate is manufactured.
上記エキシマレーザアニール装置によって結晶膜が生成された基板における結晶化状態を検査する技術としては、反射光や屈折光や透過光等による光学的計測法を用いたり、電気伝導度やライフタイム等の電気的計測法を用いたりする方法がある。例えば、基板の一表面に所定の方向性を有する光を照射し、上記表面からの散乱光の強度を計測して結晶化状態を測定し、その計測値に基づいて基板の結晶化状態を判定するものがある(例えば、特開2001‐110861号公報(特許文献3)参照)。 As a technique for inspecting the crystallization state in the substrate on which the crystal film is generated by the excimer laser annealing apparatus, an optical measurement method using reflected light, refracted light, transmitted light, etc., or electrical conductivity, lifetime, etc. There are methods that use electrical measurement methods. For example, one surface of a substrate is irradiated with light having a predetermined direction, the intensity of scattered light from the surface is measured to measure the crystallization state, and the crystallization state of the substrate is determined based on the measured value. (For example, refer to Japanese Patent Laid-Open No. 2001-110861 (Patent Document 3)).
しかしながら、上記従来の結晶化状態を検査する方法においては、以下のような問題がある。すなわち、エキシマレーザアニール装置によって基板面に成膜されて結晶化された結晶膜の結晶化状態は、同一設定条件のレーザエネルギで照射した場合であっても、基板の場所によって結晶化状態の違いがあり、所謂基板面内分布を有している。このような結晶化基板の面内分布は、レーザエネルギの時間軸に対する変動と、レーザ発信源から基板までに存在するレンズ群等のレーザ照射光学系による収差・光軸誤差等に起因するレーザビームの照射エネルギ分布と、等によって発生する。 However, the conventional method for inspecting the crystallization state has the following problems. In other words, the crystallized state of the crystal film formed on the substrate surface by the excimer laser annealing apparatus is different depending on the location of the substrate even when irradiated with laser energy under the same setting conditions. And has a so-called substrate in-plane distribution. Such in-plane distribution of the crystallized substrate is caused by the laser beam due to the fluctuation of the laser energy with respect to the time axis and the aberration, optical axis error, etc. caused by the laser irradiation optical system such as the lens group existing from the laser source to the substrate It is generated by the irradiation energy distribution of
上記時間軸に対するレーザエネルギ変動としては、短期的な変動と経時的な変動とがあり、前者は、結晶膜が形成された基板面上において走査方向に並ぶ縞模様として観察されることが知られている。 As the laser energy fluctuation with respect to the time axis, there are short-term fluctuation and temporal fluctuation, and the former is known to be observed as a stripe pattern aligned in the scanning direction on the substrate surface on which the crystal film is formed. ing.
同一設定条件下におけるレーザエネルギ基板面内分布を平坦にすることは非常に困難であり、例えば、矩形状に整形されたレーザビームによるレーザ照射面における長軸方向両端部付近のエネルギが高くなる傾向がある。また、この傾向は、レーザパワー設定値に関わりなく発生する。そして、実際に照射されたレーザエネルギが過大(所謂パワーオーバ)な領域では微結晶化が起こり、電子移動度の低下、即ちTFT特性の低下が発生する。したがって、製品用結晶化基板にレーザエネルギを照射するに先だって、パワーオーバにならないレーザエネルギ設定値を求める必要がある。 It is very difficult to flatten the laser energy distribution in the substrate surface under the same setting conditions. For example, the energy in the vicinity of both ends in the long axis direction on the laser irradiation surface by the laser beam shaped into a rectangular shape tends to increase. There is. This tendency occurs regardless of the laser power setting value. Then, in a region where the laser energy actually irradiated is excessive (so-called power over), microcrystallization occurs, resulting in a decrease in electron mobility, that is, a decrease in TFT characteristics. Therefore, before irradiating the crystallized substrate for product with laser energy, it is necessary to obtain a laser energy set value that does not cause power over.
具体的には、先ず、上記パワーモニタ基板に、段階的に変化させたレーザエネルギでレーザビームを照射する。例えば、上記特許文献2の図1には15段階にレーザエネルギを変化させることが開示されている。異なるレーザエネルギ設定値での照射域には、上述したように、夫々の照射域にレーザエネルギの面内分布が存在する。そこで、次に、レーザエネルギと照射位置(個々のレーザ照射域における長軸方向での位置を指す)との組合せからなる多数の測定点(上記特許文献2の図2では10列×9行)で結晶化状態を計測し、レーザエネルギが過大にならない最適設定条件を選定するのである。
Specifically, first, the power monitor substrate is irradiated with a laser beam with laser energy changed stepwise. For example, FIG. 1 of
このように、上記特許文献2に記載された最適レーザエネルギ値の決定方法では、異なるレーザエネルギでの照射域毎に90点での結晶化状態を計測しなければならず、多大な測定時間と画像データ処理時間とを要すると言う問題がある。また、そのために、生産基板のロット切換え後やレーザ照射装置のメンテナンス後など、製造条件等が変化した場合に、上記パワーモニタ基板を用いた計測によって最適なレーザエネルギ設定値を決定するのに多大な時間を要し、稼働率の悪化を招くと言う問題がある。
そこで、この発明の課題は、測定時間を短時間にして、レーザパワーオーバの判定および最適レーザエネルギ設定値の特定を容易にできる結晶化状態測定方法および結晶化状態測定装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a crystallization state measuring method and a crystallization state measuring apparatus capable of easily determining the laser power over and specifying the optimum laser energy set value by shortening the measurement time. .
上記課題を解決するため、この発明は、
基板上に、異なるエネルギ設定値でレーザ光が照射されて結晶化処理が行われた複数の結晶化小領域が、一方向に配列されて形成されて成る結晶化領域に関して、結晶化状態を測定する結晶化状態測定方法であって、
上記結晶化小領域から選択された選択結晶化小領域の結晶化状態を、上記一方向とは異なる他方向に配列されると共に、当該選択結晶化小領域内に一列に設定された複数の測定点で測定する第1測定を行う第1測定ステップと、
上記選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から測定値の最大値を算出して第1最大値とする第1最大値算出ステップと、
上記第1最大値を呈する測定点の上記他方向での位置を最大値測定点位置として特定する最大値点特定ステップと、
上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記最大値測定点を通る上記一方向に配列された複数の測定点で測定する第2測定を行う第2測定ステップと、
上記一方向への上記第2測定の結果から測定値の最大値を算出して第2最大値とする第2最大値算出ステップと、
上記第2最大値を呈する測定点を含む結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を特定するエネルギ設定値特定ステップ
を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
Measures the crystallization state of a crystallized region that is formed by arranging multiple crystallized small regions that have been crystallized by irradiating laser light with different energy settings on the substrate. A crystallization state measuring method for
The crystallization state of the selective crystallization small region selected from the crystallization small region is arranged in another direction different from the one direction, and a plurality of measurements set in a row in the selective crystallization small region A first measurement step for performing a first measurement at a point;
A first maximum value calculating step of calculating a maximum value of a measured value from the result of the first measurement for the selective crystallization small region and setting it as a first maximum value;
A maximum value point specifying step for specifying the position in the other direction of the measurement point exhibiting the first maximum value as a maximum value measurement point position;
The crystallization state of the plurality of crystallized subregions arranged in the one direction is measured at the plurality of measurement points arranged in the one direction and passing through the maximum value measurement point. A second measurement step for performing a second measurement;
A second maximum value calculating step of calculating the maximum value of the measured value from the result of the second measurement in the one direction and setting it as the second maximum value;
An energy set value specifying step is provided for specifying an energy set value when the laser beam is irradiated onto the small crystallization region including the measurement point exhibiting the second maximum value.
上記構成によれば、先ず、上記基板上において選択された選択結晶化小領域の結晶化状態を、当該選択結晶化小領域内に複数設定された測定点で第1測定し、最大値(第1最大値)を呈する測定点の位置を最大値測定点位置として特定する。次に、上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記最大値測定点を通る上記一方向に配列された測定点で第2測定し、最大値(第2最大値)を呈する測定点を含む結晶化小領域のエネルギ設定値を特定するようにしている。 According to the above configuration, first, the crystallization state of the selective crystallization small region selected on the substrate is first measured at a plurality of measurement points set in the selective crystallization small region, and the maximum value (first The position of the measurement point exhibiting (1 maximum value) is specified as the maximum value measurement point position. Next, the crystallization state of the plurality of crystallization small regions arranged in the one direction is set to the measurement points arranged in the unidirectional direction passing through the maximum value measurement point set in each crystallization small region. The energy setting value of the small crystallization region including the measurement point exhibiting the maximum value (second maximum value) is specified.
したがって、上記結晶化小領域内に設定された測定点の数を「L」とし、上記一方向に配列された結晶化小領域の数を「N」とすると、(L+N)個の測定点に対する結晶化状態を測定すればよく、(L×N)個の測定点に対する結晶化状態を測定する従来の特許文献2に記載された最適レーザエネルギ値の決定方法に比して、測定時間を短時間にして、稼働率の悪化を防止することができる。さらに、レーザパワーオーバの判定および最適レーザエネルギ設定値の特定を容易に行うことができる。
Therefore, if the number of measurement points set in the crystallization small region is “L” and the number of crystallization small regions arranged in one direction is “N”, (L + N) measurement points are measured. It is only necessary to measure the crystallization state, and the measurement time is shortened compared with the conventional method for determining the optimum laser energy value described in
また、1実施の形態の結晶化状態測定方法では、
上記第1測定ステップで選択されて上記第1測定が行われる選択結晶化小領域は複数であり、
上記第1最大値算出ステップでは、上記複数の選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から算出された複数の最大値の代表値を算出して上記第1最大値とする。
In the crystallization state measuring method of one embodiment,
A plurality of selective crystallization subregions selected in the first measurement step and subjected to the first measurement;
In the first maximum value calculating step, representative values of a plurality of maximum values calculated from a result of the first measurement for the plurality of selective crystallization small regions are calculated as the first maximum value.
この実施の形態によれば、上記第1最大値を算出する際に、複数の選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から算出するようにしている。したがって、選択結晶化小領域の何れかに関する上記第1測定の値に特異値があったとしても、平均値や最頻値等の代表値を求めることによって、上記レーザエネルギ設定値の特定結果に対する上記特異値の影響を減少することができる。 According to this embodiment, when the first maximum value is calculated, it is calculated from the result of the first measurement for a plurality of selective crystallization small regions. Therefore, even if there is a singular value in the value of the first measurement relating to any of the selective crystallization subregions, by obtaining a representative value such as an average value or a mode value, The influence of the singular value can be reduced.
さらに、その場合であっても、選択結晶化小領域の数を「M」とすると、(L×M+N)個の測定点に対する結晶化状態を測定すればよく、(L×N)個の測定点に対する結晶化状態を測定する従来の特許文献2に記載された最適レーザエネルギ値の決定方法に比して、測定時間を短縮することができる。
Furthermore, even in that case, if the number of the selective crystallization small regions is “M”, the crystallization state at (L × M + N) measurement points may be measured, and (L × N) measurement is performed. Compared with the conventional method for determining the optimum laser energy value described in
また、この発明は、
基板上に、異なるエネルギ設定値でレーザ光が照射されて結晶化処理が行われた複数の結晶化小領域が、一方向に配列されて形成されて成る結晶化領域に関して、結晶化状態を測定する結晶化状態測定方法であって、
上記結晶化小領域から選択された複数の選択結晶化小領域の結晶化状態を、上記一方向とは異なる他方向に配列されると共に、夫々の選択結晶化小領域内に一列に設定された複数の測定点で測定する第1測定を行う第1測定ステップと、
上記複数の選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から、各選択結晶化小領域毎に、測定値の最大値を算出して第1最大値とすると共に、上記最大値に次ぐ測定値を算出して次大値とする第1最大値・次大値算出ステップと、
上記複数の第1最大値の代表値を算出すると共に、上記第1最大値の代表値に最も近い測定値を呈する測定点の上記他方向での位置を最大値測定点位置として特定する一方、上記複数の次大値の代表値を算出すると共に、上記次大値の代表値に最も近い測定値を呈する測定点の上記他方向での位置を次大値測定点位置として特定する最大値点・次大値点特定ステップと、
上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記最大値測定点を通る上記一方向に配列された第1の測定点列、および、各結晶化小領域内に設定され且つ上記次大値測定点を通る上記一方向に配列された第2の測定点列で、測定する第2測定を行う第2測定ステップと、
上記第1の測定点列に対する上記第2測定の結果から最大値を算出して第2最大値とする一方、上記第2の測定点列に対する上記第2測定の結果から最大値を算出して第3最大値とする第2・第3最大値算出ステップと、
上記第2最大値を呈する測定点を含む結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を第1のエネルギ設定値とする一方、上記第3最大値を呈する測定点を含む結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を第2のエネルギ設定値とし、上記第1のエネルギ設定値と上記第2のエネルギ設定値との平均値でエネルギ設定値を特定するエネルギ設定値特定ステップ
を備えたことを特徴としている。
In addition, this invention
Measures the crystallization state of a crystallized region that is formed by arranging multiple crystallized small regions that have been crystallized by irradiating laser light with different energy settings on the substrate. A crystallization state measuring method for
The crystallization states of a plurality of selective crystallization subregions selected from the crystallization subregions are arranged in another direction different from the one direction, and are set in a row in each of the selective crystallization subregions. A first measurement step for performing a first measurement at a plurality of measurement points;
From the result of the first measurement for the plurality of selective crystallization subregions, the maximum value of the measurement value is calculated for each selective crystallization subregion to be the first maximum value, and the measurement value is next to the maximum value. A first maximum value / next maximum value calculating step for calculating
While calculating the representative value of the plurality of first maximum values and specifying the position in the other direction of the measurement point that exhibits the measurement value closest to the representative value of the first maximum value as the maximum value measurement point position, The maximum value point for calculating the representative value of the plurality of next large values and specifying the position in the other direction of the measurement point exhibiting the measurement value closest to the representative value of the second large value as the next large value measurement point position・ Next maximum point identification step,
The first measurement point sequence arranged in the one direction passing through the maximum value measurement point set in each crystallization subregion, and the crystallization state of the plurality of crystallization subregions arranged in the one direction, And a second measurement step for performing a second measurement to be measured in the second measurement point sequence set in each crystallization small region and arranged in the one direction passing through the next maximum value measurement point;
The maximum value is calculated from the result of the second measurement for the first measurement point sequence to obtain the second maximum value, while the maximum value is calculated from the result of the second measurement for the second measurement point sequence. A second and third maximum value calculating step for setting the third maximum value;
The energy set value when the laser beam is irradiated to the crystallization small region including the measurement point exhibiting the second maximum value is set as the first energy set value, while the measurement point exhibiting the third maximum value is included. The energy set value when the laser beam is irradiated to the crystallization small region is set as the second energy set value, and the energy set value is obtained by averaging the first energy set value and the second energy set value. An energy setting value specifying step for specifying is provided.
上記構成によれば、複数の結晶化小領域を選択して各選択結晶化小領域から上記第1最大値を算出し、複数の上記第1最大値の代表値を算出するに加えて、各選択結晶化小領域から上記次大値を算出し、複数の上記次大値の代表値を算出し、合計二つの代表値に基づいて得られたレーザエネルギ設定値を平均してレーザエネルギ設定値を特定するようにしている。したがって、選択結晶化小領域の何れかに関する上記第1測定の値に特異値があったとしても、上記レーザエネルギ設定値の特定結果に対する上記特異値の影響をさらに減少することができる。 According to the above configuration, in addition to calculating the first maximum value from each of the selected crystallized subregions and calculating the representative value of the plurality of first maximum values, Calculate the next large value from the selected crystallization small region, calculate a representative value of a plurality of the above large values, and average the laser energy set values obtained based on the two representative values in total to set the laser energy set value To identify. Therefore, even if there is a singular value in the value of the first measurement related to any of the selective crystallization small regions, the influence of the singular value on the result of specifying the laser energy set value can be further reduced.
さらに、その場合であっても、上記結晶化小領域内に設定された測定点の数を「L」とし、上記一方向に配列された結晶化小領域の数を「N」とし、上記選択結晶化小領域の数を「M」とすると、(L×M+2N)個の測定点に対する結晶化状態を測定すればよい。したがって、(L×N)個の測定点に対する結晶化状態を測定する従来の特許文献2に記載された最適レーザエネルギ値の決定方法に比して、測定時間を短縮することができる。
Furthermore, even in that case, the number of measurement points set in the crystallization small region is “L”, the number of crystallization small regions arranged in one direction is “N”, and the selection is performed. If the number of crystallization small regions is “M”, the crystallization state at (L × M + 2N) measurement points may be measured. Therefore, the measurement time can be shortened as compared with the conventional method for determining the optimum laser energy value described in
また、この発明は、
基板上に、異なるエネルギ設定値でレーザ光が照射されて結晶化処理が行われた複数の結晶化小領域が、一方向に配列されて形成されて成る結晶化領域に関して、結晶化状態を測定する結晶化状態測定方法であって、
上記結晶化小領域から選択された複数の選択結晶化小領域の結晶化状態を、上記一方向とは異なる他方向に配列されると共に、夫々の選択結晶化小領域内に一列に設定された複数の測定点で測定する第1測定を行う第1測定ステップと、
上記複数の選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から、各選択結晶化小領域毎に、測定値の最大値を算出して第1最大値とすると共に、上記最大値に次ぐ測定値を算出して次大値とする第1最大値・次大値算出ステップと、
上記複数の第1最大値を呈する測定点の上記他方向での位置を最大値測定点位置として特定する一方、上記複数の次大値を呈する測定点の上記他方向での位置を次大値測定点位置として特定する最大値点・次大値点特定ステップと、
上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記複数の最大値測定点を通る上記一方向に配列された複数の第1の測定点列、および、各結晶化小領域内に設定され且つ上記複数の次大値測定点を通る上記一方向に配列された複数の第2の測定点列で、測定する第2測定を行う第2測定ステップと、
上記複数の第1の測定点列に対する上記第2測定の結果から最大値を算出して複数の第2最大値を得る一方、上記複数の第2の測定点列に対する上記第2測定の結果から最大値を算出して複数の第3最大値を得る第2・第3最大値算出ステップと、
上記複数の第2最大値を呈する測定点を含む複数の結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を第1のエネルギ設定値とする一方、上記複数の第3最大値を呈する測定点を含む複数の結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を第2のエネルギ設定値とし、上記複数の第1のエネルギ設定値と上記複数の第2のエネルギ設定値との代表値を算出してエネルギ設定値を特定するエネルギ設定値特定ステップ
を備えたことを特徴としている。
In addition, this invention
Measures the crystallization state of a crystallized region that is formed by arranging multiple crystallized small regions that have been crystallized by irradiating laser light with different energy settings on the substrate. A crystallization state measuring method for
The crystallization states of a plurality of selective crystallization subregions selected from the crystallization subregions are arranged in another direction different from the one direction, and are set in a row in each of the selective crystallization subregions. A first measurement step for performing a first measurement at a plurality of measurement points;
From the result of the first measurement for the plurality of selective crystallization subregions, the maximum value of the measurement value is calculated for each selective crystallization subregion to be the first maximum value, and the measurement value is next to the maximum value. A first maximum value / next maximum value calculating step for calculating
While the position in the other direction of the measurement point exhibiting the plurality of first maximum values is specified as the maximum value measurement point position, the position in the other direction of the measurement point exhibiting the plurality of second largest values is the second largest value. Maximum value point / next maximum point specification step specified as measurement point position,
The crystallization state of the plurality of crystallized subregions arranged in the one direction is set in each crystallized subregion and the plurality of first ones arranged in the one direction passing through the plurality of maximum value measurement points. A second measurement is performed using a measurement point sequence and a plurality of second measurement point sequences set in each crystallization small region and arranged in the one direction passing through the plurality of next largest measurement points. A second measurement step;
A maximum value is calculated from the result of the second measurement for the plurality of first measurement point sequences to obtain a plurality of second maximum values, while from the result of the second measurement for the plurality of second measurement point sequences. Second and third maximum value calculating steps for calculating a maximum value to obtain a plurality of third maximum values;
While setting the energy setting value when the laser beam is irradiated to the plurality of crystallization small regions including the measurement points exhibiting the plurality of second maximum values as the first energy setting value, the plurality of third maximum values The energy setting value when the laser beam is irradiated to a plurality of crystallization small regions including the measurement points exhibiting the second energy setting value, the plurality of first energy setting values and the plurality of second An energy setting value specifying step for specifying the energy setting value by calculating a representative value with the energy setting value is provided.
上記構成によれば、複数の結晶化小領域を選択して各選択結晶化小領域から複数の上記第1最大値および複数の上記次大値を算出するに加えて、夫々の第1最大値と次大値とに基づいてレーザエネルギ設定値を求めて、上記結晶化小領域内に設定された測定点の数を「L」とし、上記一方向に配列された結晶化小領域の数を「N」とし、上記選択結晶化小領域の数を「M」とした場合に、(2×M)個のレーザエネルギ設定値から一つの代表値を求めるようにしている。したがって、選択結晶化小領域の何れかに関する上記第1測定の値に特異値があったとしても、上記レーザエネルギ設定値の特定結果に対する上記特異値の影響をさらに減少することができる。 According to the above configuration, in addition to selecting a plurality of crystallization small regions and calculating the plurality of first maximum values and the plurality of next maximum values from each selected crystallization small region, the respective first maximum values The laser energy setting value is obtained based on the next large value, the number of measurement points set in the crystallization small region is set to “L”, and the number of crystallization small regions arranged in the one direction is When “N” is set and the number of the selective crystallization small regions is “M”, one representative value is obtained from (2 × M) laser energy setting values. Therefore, even if there is a singular value in the value of the first measurement related to any of the selective crystallization small regions, the influence of the singular value on the result of specifying the laser energy set value can be further reduced.
さらに、その場合であっても、(L×M+2M×N)個の測定点に対する結晶化状態を測定すればよい。したがって、(L×N)個の測定点に対する結晶化状態を測定する従来の特許文献2に記載された最適レーザエネルギ値の決定方法に比して、測定時間を短縮することができる。
Furthermore, even in that case, the crystallization state at (L × M + 2M × N) measurement points may be measured. Therefore, the measurement time can be shortened as compared with the conventional method for determining the optimum laser energy value described in
また、1実施の形態の結晶化状態測定方法では、
上記代表値の算出は、算出の対象となる値の総ての平均値、算出の対象となる総ての値から最大値または最小値を除去した値の平均値、算出の対象となる総ての値から最大値および最小値を除去した値の平均値、算出の対象となる総ての値のうちの最頻値の何れか一つを、算出することによって行われる。
In the crystallization state measuring method of one embodiment,
The representative values are calculated by calculating the average value of all the values to be calculated, the average value of the values obtained by removing the maximum value or the minimum value from all the values to be calculated, and all the values to be calculated. This is performed by calculating one of an average value obtained by removing the maximum value and the minimum value from the value of the value, and a mode value among all the values to be calculated.
この実施の形態によれば、上記代表値を的確に且つ容易に算出することができる。 According to this embodiment, the representative value can be calculated accurately and easily.
また、1実施の形態の結晶化状態測定方法では、
上記結晶化状態の測定は、上記基板の面に光を照射すると共に、上記基板の主面に対向する方向での散乱光強度を計測することによって行う。
In the crystallization state measuring method of one embodiment,
The measurement of the crystallization state is performed by irradiating the surface of the substrate with light and measuring the scattered light intensity in the direction facing the main surface of the substrate.
この実施の形態によれば、上記結晶化状態を的確に且つ容易に測定することができる。 According to this embodiment, the crystallization state can be accurately and easily measured.
また、この発明は、
基板の計測位置を所定の位置に位置決めする基板位置決め手段と、
上記基板の面に光を照射する照明手段と、
上記基板の主面を臨む側から上記基板の主面を撮像して画像データを取得する撮像手段と、
上記撮像手段からの画像データを処理する画像処理手段と、
上記基板位置決め手段による上記基板の位置決めあるいは上記画像処理手段による画像データの処理を含む動作の制御を行う制御手段
を有すると共に、
上記制御手段の制御の下に、
上記基板位置決め手段は、上記基板上に、一方向に配列されて形成されると共に、異なるエネルギ設定値でレーザ光が照射されて結晶化処理が行われた複数の結晶化小領域から一つの結晶化小領域を選択し、
上記基板位置決め手段,照明手段,撮像手段および画像処理手段は、上記選択結晶化小領域の結晶化状態を、上記一方向とは異なる他方向に配列されると共に、当該選択結晶化小領域内に一列に設定された複数の測定点で測定する第1測定を行い、
上記画像処理手段は、上記選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から測定値の最大値を算出して第1最大値とすると共に、上記第1最大値を呈する測定点の位置を最大値測定点位置として特定し、
上記基板位置決め手段,照明手段,撮像手段および画像処理手段は、上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記最大値測定点を通る上記一方向に配列された複数の測定点で測定する第2測定を行い、
上記画像処理手段は、上記第2測定の結果から測定値の最大値を算出して第2最大値とすると共に、上記第2最大値を呈する測定点を含む結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を特定する
ようになっていることを特徴としている。
In addition, this invention
Substrate positioning means for positioning the measurement position of the substrate at a predetermined position;
Illumination means for irradiating the surface of the substrate with light;
Imaging means for imaging the main surface of the substrate from the side facing the main surface of the substrate to obtain image data;
Image processing means for processing image data from the imaging means;
And having control means for controlling operations including positioning of the substrate by the substrate positioning means or processing of image data by the image processing means,
Under the control of the control means,
The substrate positioning means is formed on the substrate so as to be arranged in one direction, and from one of a plurality of crystallization small regions subjected to crystallization treatment by being irradiated with laser light with different energy setting values. Select the subregion,
The substrate positioning means, the illuminating means, the imaging means and the image processing means are arranged such that the crystallization state of the selective crystallization small region is arranged in another direction different from the one direction, and in the selective crystallization small region. Perform a first measurement to measure at multiple measurement points set in a row,
The image processing means calculates the maximum value of the measurement value from the result of the first measurement with respect to the selective crystallization small region to obtain the first maximum value, and sets the position of the measurement point exhibiting the first maximum value to the maximum. Specify the value measurement point position,
The substrate positioning means, the illumination means, the imaging means, and the image processing means are configured such that the crystallization states of the plurality of crystallization small regions arranged in one direction are set in each crystallization small region and the maximum value measurement point A second measurement is performed to measure at a plurality of measurement points arranged in the one direction passing through
The image processing means calculates the maximum value of the measurement value from the result of the second measurement to obtain the second maximum value, and the laser beam is applied to the crystallization small region including the measurement point exhibiting the second maximum value. It is characterized in that the energy set value when irradiated is specified.
上記構成によれば、先ず、上記基板上において選択された選択結晶化小領域の結晶化状態を、当該選択結晶化小領域内に複数設定された測定点で第1測定し、最大値(第1最大値)を呈する測定点の位置を最大値測定点位置として特定する。次に、上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記最大値測定点を通る上記一方向に配列された測定点で第2測定し、最大値(第2最大値)を呈する測定点を含む結晶化小領域のエネルギ設定値を特定することができる。 According to the above configuration, first, the crystallization state of the selective crystallization small region selected on the substrate is first measured at a plurality of measurement points set in the selective crystallization small region, and the maximum value (first The position of the measurement point exhibiting (1 maximum value) is specified as the maximum value measurement point position. Next, the crystallization state of the plurality of crystallization small regions arranged in the one direction is set to the measurement points arranged in the unidirectional direction passing through the maximum value measurement point set in each crystallization small region. It is possible to specify the energy setting value of the small crystallization region including the measurement point that exhibits the maximum value (second maximum value) after two measurements.
したがって、上記結晶化小領域内に設定された測定点の数を「L」とし、上記一方向に配列された結晶化小領域の数を「N」とすると、(L+N)個の測定点に対する結晶化状態を測定すればよく、(L×N)個の測定点に対する結晶化状態を測定する従来の特許文献2に記載された最適レーザエネルギ値の決定方法に比して、測定時間を短時間にして、稼働率の悪化を防止することができる。さらに、レーザパワーオーバの判定および最適レーザエネルギ設定値の特定を容易に行うことができる。
Therefore, if the number of measurement points set in the crystallization small region is “L” and the number of crystallization small regions arranged in one direction is “N”, (L + N) measurement points are measured. It is only necessary to measure the crystallization state, and the measurement time is shortened compared with the conventional method for determining the optimum laser energy value described in
また、1実施の形態の結晶化状態測定装置では、
上記撮像手段が取得する画像データは、上記基板からの散乱光の強度値である。
Moreover, in the crystallization state measuring apparatus of one embodiment,
The image data acquired by the imaging means is an intensity value of scattered light from the substrate.
この実施の形態によれば、上記結晶化状態を的確に且つ容易に測定することができる。 According to this embodiment, the crystallization state can be accurately and easily measured.
以上より明らかなように、この発明の結晶化状態測定方法及び結晶化状態測定装置は、先ず、基板上において選択された選択結晶化小領域の結晶化状態を、当該選択結晶化小領域内に一列に設定された複数の測定点で第1測定し、最大値(第1最大値)を呈する測定点の位置を最大値測定点位置として特定する。次に、一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記最大値測定点を通る上記一方向に配列された複数の測定点で第2測定し、最大値(第2最大値)を呈する測定点を含む結晶化小領域のエネルギ設定値を特定するので、上記結晶化小領域内に設定された測定点の数を「L」とし、上記一方向に配列された結晶化小領域の数を「N」とすると、(L+N)個の測定点に対する結晶化状態を測定すればよい。 As is clear from the above, the crystallization state measuring method and the crystallization state measuring apparatus according to the present invention, first, the crystallization state of the selective crystallization small region selected on the substrate is stored in the selective crystallization small region. First measurement is performed at a plurality of measurement points set in a line, and the position of the measurement point that exhibits the maximum value (first maximum value) is specified as the maximum value measurement point position. Next, the crystallization state of the plurality of crystallization small regions arranged in one direction is set at each of the plurality of measurement points arranged in the one direction passing through the maximum value measurement point set in each crystallization small region. Since the second measurement is performed and the energy setting value of the crystallization small region including the measurement point exhibiting the maximum value (second maximum value) is specified, the number of measurement points set in the crystallization small region is “L”. Assuming that the number of small crystallization regions arranged in one direction is “N”, the crystallization state at (L + N) measurement points may be measured.
したがって、(L×N)個の測定点に対する結晶化状態を測定する従来の特許文献2に記載された最適レーザエネルギ値の決定方法に比して、測定時間を短時間にして、稼働率の悪化を防止することができる。さらに、レーザパワーオーバの判定および最適レーザエネルギ設定値の特定を容易に行うことができる。
Therefore, compared with the conventional method for determining the optimum laser energy value described in
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
・第1実施の形態
図1は、本実施の形態における結晶化状態測定方法を実現する結晶化状態測定装置の構成図であり、エキシマレーザアニール装置のレーザエネルギ設定値を設定するために用いられる。図1において、1は結晶化基板であり、表面に結晶膜が生成されている。この結晶化基板1は、移動して位置決めを行うXYステージを有する基板位置決め機構2における上記XYステージ上に載置される。照明3は、結晶化基板1の結晶膜が形成された主面(上面)に対して斜め上方から観察光を照射する。そして、照明3によって観察光が照射された結晶化基板1の上記主面がCCD(電荷結合素子)センサを有するカメラ4によって撮像され、カメラ4で撮像された画像データは画像処理装置5に送出され、画像処理装置5によって、取得・保持されると共に、データ処理が行われて所望の情報が計算される。制御装置6は、パーソナルコンピュータによって構成されて、基板位置決め機構2と画像処理装置5と結晶化状態測定装置全体とを制御すると共に、測定・検査条件を登録・格納する記憶媒体を有している。
First Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram of a crystallization state measuring apparatus that realizes a crystallization state measuring method according to the present embodiment, and is used to set a laser energy setting value of an excimer laser annealing apparatus. . In FIG. 1,
上述したように、上記結晶化基板1は、レーザアニール処理によって結晶化が進むと、結晶化基板1の表面において結晶粒界による凹凸が発生する。この凹凸に照射された照明3からの観察光が散乱光となってカメラ4によりセンシングされ、カメラ4のCCDセンサには明画像が撮像される。結晶化度の進展と結晶化基板1の表面における凹凸とには相関があり、これにより、撮像画像の明るさによって、結晶化基板1の結晶化状態が計測可能となる。
As described above, when the
次に、上記パワーモニタ基板について説明する。図2は、パワーモニタ基板を示す図であり、エキシマレーザアニール装置のレーザエネルギ設定値を設定する際に、図1における結晶化基板1として用いられる。このパワーモニタ基板1の表面には、結晶膜が生成された結晶化領域7を有している。そして、この結晶化領域7は、基板長手方向(上記XYステージにおける走査方向Xに相当)に配列された複数の結晶化小領域8a,8b,8c,…から成る。複数の結晶化小領域8a,8b,8c,…は、エキシマレーザアニール装置によって、レーザエネルギ設定値を段階的に変化させて、互いに異なるレーザエネルギ設定値で結晶化されている。但し、各結晶化小領域8a,8b,8c,…内においては、同一のレーザエネルギ設定値で結晶化されている。夫々の結晶化小領域8a,…は、基板短辺方向(上記XYステージにおける走査方向Xに直交する方向Yに相当)に細長い同一の矩形状であり、これはエキシマレーザアニール装置のレーザビーム形状に依存している。
Next, the power monitor board will be described. FIG. 2 is a diagram showing a power monitor substrate, which is used as the
レーザアニール時には、例えば、結晶化小領域8aをあるレーザエネルギ設定値Xaで照射して結晶化小領域8aの結晶化処理を行った後に、基板長辺方向(走査方向X)へ結晶化小領域8aの短辺方向長さ分だけ上記レーザビームと基板位置との相対移動による走査を行う。そして、次に、変更したレーザエネルギ設定値Xbで、次の結晶化小領域8bを照射して結晶化処理を行う。このような操作を順次行うことによって、上記結晶化領域7が形成されるのである。
At the time of laser annealing, for example, after the crystallization
上記結晶化領域7には、図1に示す結晶化状態測定装置によって本パワーモニタ基板1における結晶化状態を測定する(つまり、パワーモニタ計測を行う)際における測定候補点9が、2次元マトリクス状の配置で設定されている。この測定候補点9は、レーザエネルギが段階的に変化された各結晶化小領域8a,…内に、レーザビーム長軸方向(方向Y:結晶化小領域8a,…の長辺方向)に複数点均等間隔で配置されており、例えば、図2においては9点の測定候補点9が設定されている。ここで、上記相対的な走査方向Xに配列された測定候補点9の一群を測定候補列10と称し、同一の結晶化小領域8内において上記レーザビーム長軸方向に配列された測定候補点9の一群を測定候補行11と称することにする。
In the
ところで、上記エキシマレーザアニール装置において、レーザ光源の出力を変更することによって、レーザ光源から出射されるレーザエネルギが変化するので、異なるレーザエネルギ設定値に変更されるのであるが、上記レーザ光源からパワーモニタ基板1へ至るまでの経路中にエネルギ可変の減光手段を介在させてもよい。例えば、アッテネータの強弱の変更や濃度の異なるNDフィルタを交換することによって、レーザエネルギ設定値を変更することも可能である。これらの方法は、光源からパワーモニタ基板1へ至るまでの距離を変更する方法等に比べて設定値の変更が容易であり、設定値の再現性も高い。
By the way, in the excimer laser annealing apparatus, the laser energy emitted from the laser light source is changed by changing the output of the laser light source. An energy variable dimming means may be interposed in the path to the
上記パワーモニタ計測時においては、上述のようにパワーモニタ基板1上に配置設定された測定候補点9を、図1に示す結晶化状態測定装置における基板位置決め機構2によってパワーモニタ基板1を基板長辺方向にステップ状に移動しつつ、照明3からの観察光を照射して、カメラ4,画像処理装置5および制御装置6によって散乱光を計測する。そして、この計測結果によって、測定候補列10上における各測定候補点9での結晶化状態が順次測定される。
At the time of the power monitor measurement, the measurement candidate points 9 arranged and set on the
図3は、このようにして行われたパワーモニタ計測の結果得られた計測値例を示す。図3において、横軸はエキシマレーザアニール装置のレーザエネルギ設定値であり、縦軸は各測定候補点9での計測値(画像明るさ,輝度…)である。ここで、図3は、各測定候補列10毎の計測値を図示している。図中の曲線はレーザエネルギの分布を示しており、縦線12は各レーザエネルギ設定値Xa,Xb,Xc,…を示している。したがって、上記曲線と縦線12との交点は、その縦線12が示すレーザエネルギ設定値で上記レーザアニール処理が行われた結晶化小領域8における当該測定候補列10に属する測定候補点9での計測値を示している。尚、図3には、全部で9列ある測定候補列10の内の3列分の測定候補列10におけるレーザエネルギ分布を示している。
FIG. 3 shows an example of measurement values obtained as a result of the power monitor measurement performed in this way. In FIG. 3, the horizontal axis represents the laser energy setting value of the excimer laser annealing apparatus, and the vertical axis represents the measured value (image brightness, luminance,...) At each
各測定候補列10において、上記レーザエネルギ設定値の増加に伴って結晶化が進み、上記計測値が大きくなって行く。そして、あるレーザエネルギ設定値を超えたレーザエネルギを与えてアニール処理を行うと計測値が減少する。したがって、測定の対象となる測定候補列10中に、上述のようなあるレーザエネルギ設定値を超えたレーザエネルギを照射した結晶化小領域8中の測定候補点9が含まれている場合には、当該測定候補列10の計測値に最大値が現れることになる。
In each
ここで、上記計測値の減少は、与えられたレーザエネルギが結晶化を行なうには過大であり(つまり、パワーオーバであり)、結晶化小領域8中に微小な結晶粒が発生して、照明3からの観察光の反射量が減少したためである。このような微小結晶粒発生状態は、製品用基板面に形成されるTFTの性能が低下するため、不良品とされる結晶化状態である。
Here, the decrease in the measured value is excessive for the given laser energy to perform crystallization (that is, the power is over), and fine crystal grains are generated in the crystallization small region 8, This is because the amount of observation light reflected from the
そこで、上記パワーモニタ計測においては、上記画像処理装置5によって、測定候補列10において計測値が最大(すなわち、計測値がピーク)となるレーザエネルギ値(ピーク位置)を算出するのである。尚、この算出された計測値のピーク位置は各測定候補列10毎に差異がある。この差異の発生の理由は、一定のレーザエネルギ設定値での照射による基板面内分布を主体として、レーザエネルギの短期的時間軸に対する変動が加わっているためである。
Therefore, in the power monitor measurement, the
図4は、上記パワーモニタ基板1の任意に選択された3つの結晶化小領域8p,8q,8rに対して、エキシマレーザアニール装置によってレーザアニール処理を行う際において、レーザビーム長軸方向(方向Y)での照射位置(以下、レーザ照射位置と称する)とレーザエネルギとの関係を示す。図4から分かるように、レーザエネルギの強度分布を一定に(つまり、分布曲線が平坦になるように)調整することは非常に困難であり、上記レーザ照射位置の両端付近での強度が高くなる傾向がある。そして、この傾向は、レーザエネルギ設定値を変えても変わらない。
FIG. 4 shows the laser beam long axis direction (direction) when laser annealing treatment is performed by an excimer laser annealing apparatus on three arbitrarily selected crystallization
図5は、図4の場合と同じ3つの結晶化小領域8p,8q,8rにおける上記レーザ照射位置と計測値(画像明るさ,輝度等)との関係を示す図である。レーザエネルギがパワーオーバとなるまでの一定範囲(図3においてピークに達するまでの範囲)において、レーザエネルギ∝パワーモニタ基板1の表面凹凸発生度∝散乱光輝度の関係があるため、図5の計測値分布特性は図4のレーザエネルギ分布特性と相関を有している。したがって、図5に示すように、各結晶化小領域8p,8q,8r毎の計測値には、レーザ照射位置の端部付近に最大値点16が現れ、レーザ照射位置の中央部付近に最小値点17が現れる。その場合、最小値点17付近の計測値変化は小さいため、最小値を呈するレーザ照射位置の特定が困難である。これに対し、最大値点16付近の計測値変化は比較的大きいため、最大値を呈するレーザ照射位置の特定は容易である。そして、このレーザ照射位置両端付近の計測値が最大になる傾向は、レーザエネルギ設定値(結晶化小領域8)が変わっても変わらない。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the laser irradiation position and measured values (image brightness, luminance, etc.) in the same three crystallized
このように、上記レーザ照射位置両端付近の計測値が最大になる一方、上記レーザ照射位置中央付近の計測値が最小になる傾向は、レーザエネルギ設定値(結晶化小領域8)が変わっても変わらない。そして、レーザエネルギ設定値と計測値とには相関がある。したがって、図3に示す3列の測定候補列10のレーザエネルギ分布におけるピーク値が同じであるとすると、ピーク値を呈するレーザエネルギ設定値が最小となる測定候補列10は、3列の測定候補列10のうちの上記レーザ照射位置が最も外側にある測定候補列10となる。また、ピーク値を呈するレーザエネルギ設定値が最大となる測定候補列10は、上記レーザ照射位置が最も中央側にある測定候補列10となる。
Thus, while the measured values near both ends of the laser irradiation position are maximized, the measured values near the center of the laser irradiation position tend to be minimum even when the laser energy setting value (crystallization small region 8) changes. does not change. There is a correlation between the laser energy set value and the measured value. Therefore, if the peak values in the laser energy distribution of the three
したがって、図3において、曲線13は、上記レーザビーム長軸方向のレーザエネルギ分布内においてエネルギが最大となるレーザ照射位置近傍の測定候補点9を通る測定候補列10に関する測定列であると言うことができ、表示された3列分の測定候補列10のうち最小のレーザエネルギ設定値で計測値がピークに達している。また、曲線14は、上記レーザビーム長軸方向のレーザエネルギ分布内においてエネルギが最小となる測定候補点9を通る測定候補列10に関する測定列であると言うことができ、表示された3列分の測定候補列10のうち最大のレーザエネルギ設定値で計測値がピークに達している。
Therefore, in FIG. 3, the
そこで、本実施の形態においては、上記最小のレーザエネルギ設定値で計測値がピークに達する曲線13のピークを最適ピーク15として選出し、最適ピーク15を呈するレーザエネルギ設定値を実際のレーザアニール処理時におけるレーザエネルギ設定値(レーザパワー強度設定値)とするのである。
Therefore, in the present embodiment, the peak of the
すなわち、実際の結晶化状態測定方法としては、先ず、上記測定候補行11での各レーザ照射位置(方向Y上の位置)に対する例えば散乱光輝度を計測する。そして、図5において、計測値が最大値であるピーク点16のレーザ照射位置18を特定して測定候補列10を特定する。次に、この特定された測定候補列10での各レーザエネルギ設定値に対する散乱光輝度を計測する。こうして得られた計測値の分布は、図3における曲線13に相当し、曲線13のピーク値が最適ピーク15となるのである。
That is, as an actual crystallization state measuring method, first, for example, the scattered light luminance for each laser irradiation position (position on the direction Y) in the
図6は、図1に示す結晶化状態測定装置における制御装置6の制御の下に実行される結晶化状態測定処理動作の概略フローチャートである。以下、図6に従って、結晶化状態測定処理について具体的に説明する。互いに異なるレーザエネルギ設定値で結晶化されたパワーモニタ基板1が、基板位置決め機構2における上記XYステージ上に載置されると、結晶化状態測定処理動作がスタートする。
FIG. 6 is a schematic flowchart of the crystallization state measurement processing operation executed under the control of the
ステップS1で、上記パワーモニタ基板1上における複数の結晶化小領域8a,8b,8c,…のうちの一つが選択され、その選択結晶化小領域8が照明3からの観察光の照射位置に位置するように、基板位置決め機構2における上記XYステージが制御されて、パワーモニタ基板1の位置決めが行われる。ステップS2で、上記XYステージが制御されて、上記選択結晶化小領域8上の測定候補行11を構成する各測定候補点9が一端側から他端側に向かって順次上記観察光によって照射される。そして、測定候補行11の各測定候補点9における散乱光輝度(強度)が計測される。こうして、上記方向Yへの第1測定が行われる。
In step S1, one of the plurality of
ステップS3で、上記画像処理装置5によって、上記選択結晶化小領域8上の全測定候補点9の計測値の最大値(第1最大値)が算出される。ステップS4で、画像処理装置5によって、上記算出された第1最大値に基づいて、この第1最大値を呈する測定候補点9の位置(つまり、上記レーザ照射位置)が第1最大値点として特定される。
In
ステップS5で、上記XYステージが制御されて、上記第1最大点を含む測定候補列(以下、特定測定候補列と言う)10を構成する各測定候補点9が一端側から他端側に向かって順次上記観察光によって照射される。そして、特定測定候補列10の各測定候補点9における散乱光輝度(強度)が計測される。こうして、上記方向Xへの第2測定が行われる。
In step S5, the XY stage is controlled so that the measurement candidate points 9 constituting the measurement candidate sequence (hereinafter referred to as a specific measurement candidate sequence) 10 including the first maximum point are moved from one end side to the other end side. Are sequentially irradiated with the observation light. Then, the scattered light luminance (intensity) at each
ステップS6で、上記画像処理装置5によって、上記特定測定候補列10の全測定候補点9の計測値の最大値(第2最大値)が算出される。ステップS7で、画像処理装置5によって、上記算出された第2最大値を呈する測定候補点9を含む結晶化小領域8のレーザエネルギ設定値に基づいて、実際にレーザアニールを行う際のレーザエネルギ設定値が特定される。そうした後、結晶化状態測定処理動作を終了する。
In step S6, the
尚、上記ステップS1において、結晶化小領域8を選択する際に、パワーオーバとなる測定候補点9を含む結晶化小領域8を選択した場合には、上述したようなレーザエネルギ設定値と計測値との相関は見られなくなり、本実施の形態の結晶化状態測定方法は適用できなくなる。このような事態を避けるには、選択結晶化小領域8として従来の実績や材料等を考慮して、パワーオーバとはなり得ないレーザエネルギ設定値の結晶化小領域8を選択すればよい。さらに、より確実に、選択結晶化小領域8にパワーオーバ部が無いようにするためには、上記ステップS7においてレーザエネルギ設定値を特定する際に、上記ステップS6において算出された第2最大値を呈する結晶化小領域8のレーザエネルギ設定値よりも所定値だけ低いレーザエネルギ設定値に特定することが望ましい。
In step S1, when the crystallization small region 8 including the
以上のごとく、本実施の形態においては、上記パワーモニタ基板1上における一つの結晶化小領域8を選択し、この選択結晶化小領域8について上記方向Yへの第1測定を行って、最大値を呈するレーザ照射位置の測定候補点9を特定する。そして、この特定測定候補点9を含む特定測定候補列10について上記方向Xへの第2測定を行って、最大値を呈する測定候補点9が属する結晶化小領域8のレーザエネルギ設定値に基づいて、実際にレーザアニールを行う際のレーザエネルギ設定値を特定するようにしている。したがって、図2に示すように、測定候補列10に含まれる測定候補点9の数が「10」であり、測定候補行11に含まれる測定候補点9の数が「9」であるとすると、10+9=19箇所の測定候補点9に関する散乱光輝度計測によって最適レーザエネルギ設定値の特定を行うことができるのである。
As described above, in the present embodiment, one crystallization small region 8 on the
これに対して、同じパワーモニタ基板1に対して、上記特許文献2に開示された結晶化状態の計測方法を適用した場合には、10×9=90箇所の測定候補点9に関する散乱光輝度計測を行う必要があり、多大な時間を要すると共に稼働率の悪化を招くにとになる。したがって、本実施の形態によれば、測定時間を1/4以下にすることができ、稼働率の悪化を防止することができるのである。
On the other hand, when the crystallization state measurement method disclosed in
・第2実施の形態
ところで、上記第1実施の形態においては、上記選択結晶化小領域8として一つの結晶化小領域8を選択している。また、選択結晶化小領域8について上記方向Yへの第1測定を行った際には一つの最大値を求めるようにしている。したがって、選択結晶化小領域8の測定候補点9において何らかの異常による特異値が計測された場合には、最適レーザエネルギ設定値の特定結果に何らかの影響を及ぼすことになる。本実施の形態は、このような悪影響を排除するための結晶化状態の計測方法に関する。
Second Embodiment By the way, in the first embodiment, one crystallization small region 8 is selected as the selective crystallization small region 8. Further, when the first measurement in the direction Y is performed for the selective crystallization small region 8, one maximum value is obtained. Therefore, when a singular value due to some abnormality is measured at the
結晶化状態計測方法A
この結晶化状態計測方法Aにおいては、以下のような手順によって結晶化状態の計測を行う。すなわち、
(1)選択結晶化小領域8として、上記パワーモニタ基板1の総結晶化小領域数をNとした場合、M(2≦M≦(N−1))個の結晶化小領域8を選択する。そして、夫々の選択結晶化小領域8について、上記方向Yへの第1測定を行う。
(2)上記M個の選択結晶化小領域8に関する上記第1測定の結果から、夫々の選択結晶化小領域8につき一つの第1最大値を求め、合計M個の第1最大値を求める。
(3)上記算出されたM個の第1最大値の平均値を求める。その場合、M個の第1最大値中の最大値または最小値を除外して、あるいは、最大値および最小値を除外して、平均値を求めると一層よい。あるいは、M個の第1最大値中の最頻値を求めても差し支えない。こうして、M個の第1最大値から一つの代表値を求めるのである。そして、この求められた代表値に基づいて、この代表値に最も近い測定値を呈する測定候補点9のレーザ照射位置を第1最大値点として特定する。
(4)特定された第1最大値点を含む一つの特定測定候補列10について、上記方向Xへの第2測定を行う。
(5)上記特定測定候補列10に関する上記第2測定の結果から、第2最大値を求める。
(6)上記第2最大値を呈する測定候補点9を含む結晶化小領域8のレーザエネルギ設定値に基づいて、実際にレーザアニールを行う際のレーザエネルギ設定値を特定する。
Crystallization state measurement method A
In this crystallization state measuring method A, the crystallization state is measured by the following procedure. That is,
(1) Select M (2 ≦ M ≦ (N−1)) crystallization subregions 8 when the total number of crystallization subregions of the
(2) From the result of the first measurement relating to the M selective crystallization subregions 8, one first maximum value is obtained for each selective crystallization subregion 8, and a total of M first maximum values are obtained. .
(3) An average value of the calculated M first maximum values is obtained. In that case, it is better to obtain the average value by excluding the maximum value or the minimum value among the M first maximum values, or excluding the maximum value and the minimum value. Alternatively, the mode value among the M first maximum values may be obtained. Thus, one representative value is obtained from the M first maximum values. And based on this calculated | required representative value, the laser irradiation position of the
(4) The second measurement in the direction X is performed on one specific
(5) A second maximum value is obtained from the result of the second measurement relating to the specific
(6) Based on the laser energy setting value of the crystallization small region 8 including the
この結晶化状態計測方法Aにおいては、複数の結晶化小領域8を選択し、夫々の選択結晶化小領域8から求めた複数の第1最大値から一つの代表値を求めるようにしている。したがって、選択された複数の結晶化小領域8に関する上記第1測定値の中に特異値があったとしても、平均値を求めたり最頻値を求めることによって、上記特異値の最適レーザエネルギ設定値の特定結果に対する影響を減少することができるのである。 In this crystallization state measuring method A, a plurality of small crystallization regions 8 are selected, and one representative value is obtained from a plurality of first maximum values obtained from the respective selective crystallization small regions 8. Therefore, even if there is a singular value among the first measured values related to the plurality of selected crystallization small regions 8, the optimum laser energy setting of the singular value is obtained by obtaining an average value or a mode value. The effect on the result of specifying the value can be reduced.
尚、上記(2)においてM個の第1最大値を求めた際に、このM個の第1最大値がレーザビーム長軸方向の両端部に分散している場合には、M個の第1最大値から求められた代表値に最も近い測定値を呈する測定候補点9のレーザ照射位置(第1最大値点)が上記レーザビーム長軸方向の一端部にあれば、上記方向Xへの第2測定が行われる特定測定候補列10は上記レーザビーム長軸方向の上記一端部側に設定される。これに対して、上記レーザビーム長軸方向の他端部にあれば、上記方向Xへの第2測定が行われる特定測定候補列10は上記レーザビーム長軸方向の上記他端部側に設定されることになる。
When the M first maximum values are obtained in the above (2), if the M first maximum values are dispersed at both ends in the laser beam long axis direction, the M first maximum values are obtained. If the laser irradiation position (first maximum value point) of the
結晶化状態計測方法B
この結晶化状態計測方法Bにおいては、以下のような手順によって結晶化状態の計測を行う。すなわち、
(1)選択結晶化小領域8として、上記パワーモニタ基板1の総結晶化小領域数をNとした場合、M(2≦M≦(N−1))個の結晶化小領域8を選択する。そして、夫々の選択結晶化小領域8について、上記方向Yへの第1測定を行う。
(2)上記M個の選択結晶化小領域8に関する上記第1測定の結果から、夫々の選択結晶化小領域8に関して、一つの第1最大値を求める。さらに、上記第1最大値に次ぐ値を有し、且つ、レーザビーム長軸方向において上記第1最大値が位置する一端部とは反対側の他端部に位置する一つの次大値を求める。こうして、合計M個の第1最大値とM個の次大値とを求める。この場合、図5に示すように、第1最大値がレーザビーム長軸方向一端側に在るピーク点16とすると、次大値は、★印で示すように、レーザビーム長軸方向他端側に存在する。
(3)上記算出されたM個の第1最大値の平均値を求める。さらに、M個の次大値の平均値を求める。その場合、結晶化状態計測方法Aの場合と同様に、最大値または最小値や最大値および最小値を除外して平均値を求めてもよいし、最頻値を求めてもよい。そして、この求められた第1最大値の代表値に基づいて、この第1最大値の代表値に最も近い測定値を呈する測定候補点9のレーザ照射位置を第1最大値点として特定する。さらに、求められた次大値の代表値に基づいて、この次大値の代表値に最も近い測定値を呈する測定候補点9のレーザ照射位置を次大値点として特定する。
(4)特定された第1最大値点を含む第1の特定測定候補列10について、上記方向Xへの第2測定を行う。さらに、特定された次大値点を含む第2の特定測定候補列10について、上記方向Xへの第2測定を行う。
(5)上記第1の特定測定候補列10に関する上記第2測定の結果から、一つ目の第2最大値(上記請求項3における第2最大値に相当)を求める。さらに、第2の特定測定候補列10に関する上記第2測定の結果から、二つ目の第2最大値(上記請求項3における第3最大値に相当)を求める。
(6)上記一つ目の第2最大値を呈する測定候補点9を含む結晶化小領域8のレーザエネルギ設定値を第1のレーザエネルギ設定値として求める。さらに、上記二つ目の第2最大値を呈する測定候補点9を含む結晶化小領域8のレーザエネルギ設定値を第2のレーザエネルギ設定値として求める。そして、上記第1,第2のレーザエネルギ設定値の平均値を求めて、実際にレーザアニールを行う際のレーザエネルギ設定値を特定する。
Crystallization state measurement method B
In this crystallization state measuring method B, the crystallization state is measured by the following procedure. That is,
(1) Select M (2 ≦ M ≦ (N−1)) crystallization subregions 8 when the total number of crystallization subregions of the
(2) From the result of the first measurement relating to the M selective crystallization small regions 8, one first maximum value is obtained for each selective crystallization small region 8. Further, one next large value is obtained which has a value next to the first maximum value and is located at the other end opposite to the one end where the first maximum value is located in the laser beam long axis direction. . In this way, a total of M first maximum values and M next largest values are obtained. In this case, as shown in FIG. 5, when the first maximum value is a
(3) An average value of the calculated M first maximum values is obtained. Further, an average value of the M next largest values is obtained. In this case, as in the case of the crystallization state measuring method A, the average value may be obtained by excluding the maximum value, the minimum value, the maximum value, and the minimum value, or the mode value may be obtained. Then, based on the obtained representative value of the first maximum value, the laser irradiation position of the
(4) The second measurement in the direction X is performed on the first specific
(5) A first second maximum value (corresponding to the second maximum value in claim 3) is obtained from the result of the second measurement relating to the first specific
(6) The laser energy setting value of the crystallization small region 8 including the
この結晶化状態計測方法Bにおいては、複数の結晶化小領域8を選択するに加えて、夫々の選択結晶化小領域8から第1最大値点と次大値点との夫々から代表値を求め、合計二つの代表値から得られたレーザエネルギ設定値を平均してレーザエネルギ設定値を特定するようにしている。したがって、上記結晶化状態計測方法Aの場合よりも更に上記特異値の最適レーザエネルギ設定値の特定結果に対する影響を減少することができる。 In this crystallization state measuring method B, in addition to selecting a plurality of crystallization small regions 8, representative values are obtained from the first maximum value point and the next maximum value point from each selected crystallization small region 8. The laser energy setting values obtained from the total of two representative values are averaged to specify the laser energy setting value. Therefore, the influence of the singular value on the specified result of the optimum laser energy setting value can be further reduced as compared with the crystallization state measuring method A.
尚、上記(2)においてM個の第1最大値およびM個の次大値を求めた際に、このM個の第1最大値およびM個の次大値が、共に、レーザビーム長軸方向の両端部に分散している場合には、M個の第1最大値から求められた第1最大値点とM個の次大値から求められた次大値点とが、共に上記レーザビーム長軸方向の一端部にあれば、上記方向Xへの第2測定が行われる第1,第2の特定測定候補列10,10は上記レーザビーム長軸方向の上記一端部側に設定される。これに対して、上記第1最大値点と次大値点とが、上記レーザビーム長軸方向の両端部に分かれていれば、第1,第2の特定測定候補列10,10も上記レーザビーム長軸方向の両端部側に分かれて設定されることになる。
In the above (2), when the M first maximum values and the M submaximal values are obtained, both the M first maximum values and the M submaximal values are used as the laser beam long axis. When distributed at both ends of the direction, the first maximum value point obtained from the M first maximum values and the next maximum value point obtained from the M next maximum values are both described above. If there is at one end in the beam long axis direction, the first and second specific
結晶化状態計測方法C
この結晶化状態計測方法Cにおいては、以下のような手順によって結晶化状態の計測を行う。すなわち、
(1)選択結晶化小領域8として、上記パワーモニタ基板1の総結晶化小領域数をNとした場合、M(2≦M≦(N−1))個の結晶化小領域8を選択する。そして、夫々の選択結晶化小領域8について、上記方向Yへの第1測定を行う。
(2)上記結晶化状態計測方法Bの場合と同様に、上記M個の選択結晶化小領域8に関する上記第1測定の結果から、夫々の選択結晶化小領域8に関して、第1最大値と次大値とを求める。こうして、合計M個の第1最大値とM個の次大値とを求める。
(3)求められたM個の第1最大値を呈するM個の測定候補点9のレーザ照射位置を第1最大値点として特定する。さらに、求められたM個の次大値を呈するM個の測定候補点9のレーザ照射位置を次大値点として特定する。
(4)特定されたM個の第1最大点を含むM本の第1の特定測定候補列10について、上記方向Xへの第2測定を行う。さらに、特定されたM個の第1次大点を含むM本の第2の特定測定候補列10について、上記方向Xへの第2測定を行う。
(5)上記M本の第1の特定測定候補列10に関する上記第2測定の結果から、M個の一つ目の第2最大値(上記請求項4における第2最大値に相当)を求める。さらに、上記M本の第2の特定測定候補列10に関する上記第2測定の結果から、M個の二つ目の第2最大値(上記請求項4における第3最大値に相当)を求める。
(6)上記M個の一つ目の第2最大値を呈する測定候補点9を含む結晶化小領域8のレーザエネルギ設定値を第1のレーザエネルギ設定値として求める。さらに、上記M個の二つ目の第2最大値を呈する測定候補点9を含む結晶化小領域8のレーザエネルギ設定値を第2のレーザエネルギ設定値として求める。そして、上記M個の第1のレーザエネルギ設定値とM個の第2のレーザエネルギ設定値との平均値を求めて、実際にレーザアニールを行う際のレーザエネルギ設定値を特定する。その場合、2×M個のレーザエネルギ設定値中の最大値または最小値を除外して、あるいは、最大値および最小値を除外して、平均値を求めると一層よい。あるいは、2×M個のレーザエネルギ設定値中の最頻値を求めても差し支えない。
Crystallization state measurement method C
In this crystallization state measuring method C, the crystallization state is measured by the following procedure. That is,
(1) Select M (2 ≦ M ≦ (N−1)) crystallization subregions 8 when the total number of crystallization subregions of the
(2) As in the case of the crystallization state measuring method B, the first maximum value for each of the selective crystallization subregions 8 is obtained from the result of the first measurement for the M selective crystallization subregions 8. Find the next largest value. In this way, a total of M first maximum values and M next largest values are obtained.
(3) The laser irradiation positions of the M measurement candidate points 9 exhibiting the obtained M first maximum values are specified as the first maximum value points. Further, the laser irradiation positions of the M measurement candidate points 9 exhibiting the obtained M next maximum values are specified as the next maximum value points.
(4) The second measurement in the direction X is performed on the M first specific measurement candidate strings 10 including the M first maximum points specified. Furthermore, the second measurement in the direction X is performed on the M second specific
(5) M first second maximum values (corresponding to the second maximum values in claim 4) are obtained from the result of the second measurement relating to the M first specific measurement candidate strings 10. . Further, M second second maximum values (corresponding to the third maximum value in claim 4) are obtained from the result of the second measurement relating to the M second specific measurement candidate strings 10.
(6) The laser energy setting value of the small crystallization region 8 including the
この結晶化状態計測方法Cにおいては、複数の結晶化小領域8を選択し、夫々の選択結晶化小領域8から第1最大値点と次大値点とを求めるに加えて、夫々の第1最大値点と次大値点とに基づいてレーザエネルギ設定値を求め、この2×M個のレーザエネルギ設定値から一つの代表値を求めるようにしている。したがって、上記結晶化状態計測方法Bの場合よりも更に上記特異値の最適レーザエネルギ設定値の特定結果に対する影響を減少することができる。 In this crystallization state measuring method C, in addition to selecting a plurality of crystallization small regions 8 and obtaining the first maximum value point and the next maximum value point from each selected crystallization small region 8, A laser energy set value is obtained based on 1 maximum value point and next maximum value point, and one representative value is obtained from the 2 × M laser energy set values. Therefore, the influence of the singular value on the specified result of the optimum laser energy setting value can be further reduced as compared with the crystallization state measuring method B.
尚、上述の説明においては、上記M個の第1のレーザエネルギ設定値とM個の第2のレーザエネルギ設定値との平均値を求めて、実際のレーザエネルギ設定値を特定するようにしている。しかしながら、実際には、M個の第1最大値の中、M個の次大値の中、M個の一つ目の第2最大値の中、M個の二つ目の第2最大値の中に、同じ値を呈する(つまり、重複する)ものが存在する可能性が高い。そのため、上記各計算における実際の計算量は少なくなる。 In the above description, an average value of the M first laser energy setting values and the M second laser energy setting values is obtained to specify the actual laser energy setting value. Yes. However, in practice, among the M first maximum values, among the M next largest values, among the M first second maximum values, and the M second maximum values. There is a high possibility that some of them exhibit the same value (that is, overlap). Therefore, the actual amount of calculation in each of the above calculations is reduced.
また、本実施の形態の結晶化状態計測方法においては、上記散乱光輝度計測点数が上記第1実施の形態における結晶化状態計測方法の場合よりも多くなる。しかしながら、総ての測定候補点9に関して散乱光輝度計測を行う上記特許文献2に開示された結晶化状態の計測方法に比して、十分に測定時間を短縮して、稼働率の悪化を防止することができるのである。
In the crystallization state measuring method of the present embodiment, the number of scattered light luminance measurement points is larger than that in the crystallization state measuring method of the first embodiment. However, compared with the method for measuring the crystallization state disclosed in
また、上記各実施の形態においては、結晶化状態の計測方法として、結晶粒界における凹凸の発生を照明とカメラとによる観察・計測による場合を示したが、結晶化状態と計測値とに相対的な相関が得られる計測手段であれば、ラマン分光法等の他の計測手段を用いても差し支えない。 In each of the above embodiments, as a method for measuring the crystallization state, the case where the occurrence of unevenness at the crystal grain boundary is observed and measured with illumination and a camera has been described. However, relative to the crystallization state and the measured value, Any other measuring means such as Raman spectroscopy may be used as long as it is a measuring means capable of obtaining a specific correlation.
1…結晶化基板(パワーモニタ基板)、
2…基板位置決め機構、
3…照明、
4…カメラ、
5…画像処理装置、
6…制御装置、
7…結晶化領域、
8…結晶化小領域、
9…測定候補点、
10…測定候補列、
11…測定候補行、
13,14…曲線、
15…最適ピーク、
16…ピーク点、
17…最小値点、
18…レーザ照射位置。
1 ... Crystallized substrate (power monitor substrate),
2 ... substrate positioning mechanism,
3 ... Lighting,
4 ... Camera,
5 ... Image processing device,
6 ... Control device,
7 ... crystallization region,
8 ... Crystallization subregion,
9 ... Measurement candidate points,
10 ... Measurement candidate sequence,
11 ... Measurement candidate row,
13,14 ... curve,
15 ... Optimal peak,
16 ... peak point,
17 ... Minimum point,
18: Laser irradiation position.
Claims (8)
上記結晶化小領域から選択された選択結晶化小領域の結晶化状態を、上記一方向とは異なる他方向に配列されると共に、当該選択結晶化小領域内に一列に設定された複数の測定点で測定する第1測定を行う第1測定ステップと、
上記選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から測定値の最大値を算出して第1最大値とする第1最大値算出ステップと、
上記第1最大値を呈する測定点の上記他方向での位置を最大値測定点位置として特定する最大値点特定ステップと、
上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記最大値測定点を通る上記一方向に配列された複数の測定点で測定する第2測定を行う第2測定ステップと、
上記一方向への上記第2測定の結果から測定値の最大値を算出して第2最大値とする第2最大値算出ステップと、
上記第2最大値を呈する測定点を含む結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を特定するエネルギ設定値特定ステップ
を備えたことを特徴とする結晶化状態測定方法。 Measures the crystallization state of a crystallized region that is formed by arranging multiple crystallized small regions that have been crystallized by irradiating laser light with different energy settings on the substrate. A crystallization state measuring method for
The crystallization state of the selective crystallization small region selected from the crystallization small region is arranged in another direction different from the one direction, and a plurality of measurements set in a row in the selective crystallization small region A first measurement step for performing a first measurement at a point;
A first maximum value calculating step of calculating a maximum value of a measured value from the result of the first measurement for the selective crystallization small region and setting it as a first maximum value;
A maximum value point specifying step for specifying the position in the other direction of the measurement point exhibiting the first maximum value as a maximum value measurement point position;
The crystallization state of the plurality of crystallized subregions arranged in the one direction is measured at the plurality of measurement points arranged in the one direction and passing through the maximum value measurement point. A second measurement step for performing a second measurement;
A second maximum value calculating step of calculating the maximum value of the measured value from the result of the second measurement in the one direction and setting it as the second maximum value;
A crystallization state measurement method comprising: an energy set value specifying step for specifying an energy set value when the laser beam is irradiated to a small crystallization region including a measurement point exhibiting the second maximum value.
上記第1測定ステップで選択されて上記第1測定が行われる選択結晶化小領域は複数であり、
上記第1最大値算出ステップでは、上記複数の選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から算出された複数の最大値の代表値を算出して上記第1最大値とする
ことを特徴とする結晶化状態測定方法。 In the crystallization state measuring method according to claim 1,
A plurality of selective crystallization subregions selected in the first measurement step and subjected to the first measurement;
In the first maximum value calculating step, representative values of a plurality of maximum values calculated from a result of the first measurement for the plurality of selective crystallization small regions are calculated and set as the first maximum value. Crystallization state measurement method.
上記結晶化小領域から選択された複数の選択結晶化小領域の結晶化状態を、上記一方向とは異なる他方向に配列されると共に、夫々の選択結晶化小領域内に一列に設定された複数の測定点で測定する第1測定を行う第1測定ステップと、
上記複数の選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から、各選択結晶化小領域毎に、測定値の最大値を算出して第1最大値とすると共に、上記最大値に次ぐ測定値を算出して次大値とする第1最大値・次大値算出ステップと、
上記複数の第1最大値の代表値を算出すると共に、上記第1最大値の代表値に最も近い測定値を呈する測定点の上記他方向での位置を最大値測定点位置として特定する一方、上記複数の次大値の代表値を算出すると共に、上記次大値の代表値に最も近い測定値を呈する測定点の上記他方向での位置を次大値測定点位置として特定する最大値点・次大値点特定ステップと、
上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記最大値測定点を通る上記一方向に配列された第1の測定点列、および、各結晶化小領域内に設定され且つ上記次大値測定点を通る上記一方向に配列された第2の測定点列で、測定する第2測定を行う第2測定ステップと、
上記第1の測定点列に対する上記第2測定の結果から最大値を算出して第2最大値とする一方、上記第2の測定点列に対する上記第2測定の結果から最大値を算出して第3最大値とする第2・第3最大値算出ステップと、
上記第2最大値を呈する測定点を含む結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を第1のエネルギ設定値とする一方、上記第3最大値を呈する測定点を含む結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を第2のエネルギ設定値とし、上記第1のエネルギ設定値と上記第2のエネルギ設定値との平均値でエネルギ設定値を特定するエネルギ設定値特定ステップ
を備えたことを特徴とする結晶化状態測定方法。 Measures the crystallization state of a crystallized region that is formed by arranging multiple crystallized small regions that have been crystallized by irradiating laser light with different energy settings on the substrate. A crystallization state measuring method for
The crystallization states of a plurality of selective crystallization subregions selected from the crystallization subregions are arranged in another direction different from the one direction, and are set in a row in each of the selective crystallization subregions. A first measurement step for performing a first measurement at a plurality of measurement points;
From the result of the first measurement for the plurality of selective crystallization subregions, the maximum value of the measurement value is calculated for each selective crystallization subregion to be the first maximum value, and the measurement value is next to the maximum value. A first maximum value / next maximum value calculating step for calculating
While calculating the representative value of the plurality of first maximum values and specifying the position in the other direction of the measurement point that exhibits the measurement value closest to the representative value of the first maximum value as the maximum value measurement point position, The maximum value point for calculating the representative value of the plurality of next large values and specifying the position in the other direction of the measurement point exhibiting the measurement value closest to the representative value of the second large value as the next large value measurement point position・ Next maximum point identification step,
The first measurement point sequence arranged in the one direction passing through the maximum value measurement point set in each crystallization subregion, and the crystallization state of the plurality of crystallization subregions arranged in the one direction, And a second measurement step for performing a second measurement to be measured in the second measurement point sequence set in each crystallization small region and arranged in the one direction passing through the next maximum value measurement point;
The maximum value is calculated from the result of the second measurement for the first measurement point sequence to obtain the second maximum value, while the maximum value is calculated from the result of the second measurement for the second measurement point sequence. A second and third maximum value calculating step for setting the third maximum value;
The energy set value when the laser beam is irradiated to the crystallization small region including the measurement point exhibiting the second maximum value is set as the first energy set value, while the measurement point exhibiting the third maximum value is included. The energy set value when the laser beam is irradiated to the crystallization small region is set as the second energy set value, and the energy set value is obtained by averaging the first energy set value and the second energy set value. A crystallized state measuring method comprising an energy set value specifying step for specifying.
上記結晶化小領域から選択された複数の選択結晶化小領域の結晶化状態を、上記一方向とは異なる他方向に配列されると共に、夫々の選択結晶化小領域内に一列に設定された複数の測定点で測定する第1測定を行う第1測定ステップと、
上記複数の選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から、各選択結晶化小領域毎に、測定値の最大値を算出して第1最大値とすると共に、上記最大値に次ぐ測定値を算出して次大値とする第1最大値・次大値算出ステップと、
上記複数の第1最大値を呈する測定点の上記他方向での位置を最大値測定点位置として特定する一方、上記複数の次大値を呈する測定点の上記他方向での位置を次大値測定点位置として特定する最大値点・次大値点特定ステップと、
上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記複数の最大値測定点を通る上記一方向に配列された複数の第1の測定点列、および、各結晶化小領域内に設定され且つ上記複数の次大値測定点を通る上記一方向に配列された複数の第2の測定点列で、測定する第2測定を行う第2測定ステップと、
上記複数の第1の測定点列に対する上記第2測定の結果から最大値を算出して複数の第2最大値を得る一方、上記複数の第2の測定点列に対する上記第2測定の結果から最大値を算出して複数の第3最大値を得る第2・第3最大値算出ステップと、
上記複数の第2最大値を呈する測定点を含む複数の結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を第1のエネルギ設定値とする一方、上記複数の第3最大値を呈する測定点を含む複数の結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を第2のエネルギ設定値とし、上記複数の第1のエネルギ設定値と上記複数の第2のエネルギ設定値との代表値を算出してエネルギ設定値を特定するエネルギ設定値特定ステップ
を備えたことを特徴とする結晶化状態測定方法。 Measures the crystallization state of a crystallized region that is formed by arranging multiple crystallized small regions that have been crystallized by irradiating laser light with different energy settings on the substrate. A crystallization state measuring method for
The crystallization states of a plurality of selective crystallization subregions selected from the crystallization subregions are arranged in another direction different from the one direction, and are set in a row in each of the selective crystallization subregions. A first measurement step for performing a first measurement at a plurality of measurement points;
From the result of the first measurement for the plurality of selective crystallization subregions, the maximum value of the measurement value is calculated for each selective crystallization subregion to be the first maximum value, and the measurement value is next to the maximum value. A first maximum value / next maximum value calculating step for calculating
While the position in the other direction of the measurement point exhibiting the plurality of first maximum values is specified as the maximum value measurement point position, the position in the other direction of the measurement point exhibiting the plurality of second largest values is the second largest value. Maximum value point / next maximum point specification step specified as measurement point position,
The crystallization state of the plurality of crystallized subregions arranged in the one direction is set in each crystallized subregion and the plurality of first ones arranged in the one direction passing through the plurality of maximum value measurement points. A second measurement is performed using a measurement point sequence and a plurality of second measurement point sequences set in each crystallization small region and arranged in the one direction passing through the plurality of next largest measurement points. A second measurement step;
A maximum value is calculated from the result of the second measurement for the plurality of first measurement point sequences to obtain a plurality of second maximum values, while from the result of the second measurement for the plurality of second measurement point sequences. Second and third maximum value calculating steps for calculating a maximum value to obtain a plurality of third maximum values;
While setting the energy setting value when the laser beam is irradiated to the plurality of crystallization small regions including the measurement points exhibiting the plurality of second maximum values as the first energy setting value, the plurality of third maximum values The energy setting value when the laser beam is irradiated to a plurality of crystallization small regions including the measurement points exhibiting the second energy setting value, the plurality of first energy setting values and the plurality of second A crystallization state measuring method comprising: an energy setting value specifying step for calculating an energy setting value by calculating a representative value of the energy setting value.
上記代表値の算出は、算出の対象となる値の総ての平均値、算出の対象となる総ての値から最大値または最小値を除去した値の平均値、算出の対象となる総ての値から最大値および最小値を除去した値の平均値、算出の対象となる総ての値のうちの最頻値の何れか一つを、算出することによって行われることを特徴とする結晶化状態測定方法。 In the crystallization state measuring method according to any one of claims 2 to 4,
The representative values are calculated by calculating the average value of all the values to be calculated, the average value of the values obtained by removing the maximum value or the minimum value from all the values to be calculated, and all the values to be calculated. A crystal obtained by calculating any one of an average value of values obtained by removing the maximum value and the minimum value from the values and a mode value of all values to be calculated; Measured state measurement method.
上記結晶化状態の測定は、上記基板の面に光を照射すると共に、上記基板の主面に対向する方向での散乱光強度を計測することによって行う
ことを特徴とする結晶化状態測定方法。 In the crystallization state measuring method according to any one of claims 1 to 4,
The crystallization state is measured by irradiating the surface of the substrate with light and measuring the intensity of scattered light in a direction facing the main surface of the substrate.
上記基板の面に光を照射する照明手段と、
上記基板の主面を臨む側から上記基板の主面を撮像して画像データを取得する撮像手段と、
上記撮像手段からの画像データを処理する画像処理手段と、
上記基板位置決め手段による上記基板の位置決めあるいは上記画像処理手段による画像データの処理を含む動作の制御を行う制御手段
を有すると共に、
上記制御手段の制御の下に、
上記基板位置決め手段は、上記基板上に、一方向に配列されて形成されると共に、異なるエネルギ設定値でレーザ光が照射されて結晶化処理が行われた複数の結晶化小領域から一つの結晶化小領域を選択し、
上記基板位置決め手段,照明手段,撮像手段および画像処理手段は、上記選択結晶化小領域の結晶化状態を、上記一方向とは異なる他方向に配列されると共に、当該選択結晶化小領域内に一列に設定された複数の測定点で測定する第1測定を行い、
上記画像処理手段は、上記選択結晶化小領域に対する上記第1測定の結果から測定値の最大値を算出して第1最大値とすると共に、上記第1最大値を呈する測定点の位置を最大値測定点位置として特定し、
上記基板位置決め手段,照明手段,撮像手段および画像処理手段は、上記一方向に配列された複数の結晶化小領域の結晶化状態を、各結晶化小領域内に設定され且つ上記最大値測定点を通る上記一方向に配列された複数の測定点で測定する第2測定を行い、
上記画像処理手段は、上記第2測定の結果から測定値の最大値を算出して第2最大値とすると共に、上記第2最大値を呈する測定点を含む結晶化小領域に上記レーザ光が照射された際のエネルギ設定値を特定する
ようになっていることを特徴とする結晶化状態測定装置。 Substrate positioning means for positioning the measurement position of the substrate at a predetermined position;
Illumination means for irradiating the surface of the substrate with light;
Imaging means for imaging the main surface of the substrate from the side facing the main surface of the substrate to obtain image data;
Image processing means for processing image data from the imaging means;
And having control means for controlling operations including positioning of the substrate by the substrate positioning means or processing of image data by the image processing means,
Under the control of the control means,
The substrate positioning means is formed on the substrate so as to be arranged in one direction, and from one of a plurality of crystallization small regions subjected to crystallization treatment by being irradiated with laser light with different energy setting values. Select the subregion,
The substrate positioning means, the illuminating means, the imaging means and the image processing means are arranged such that the crystallization state of the selective crystallization small region is arranged in another direction different from the one direction, and in the selective crystallization small region. Perform a first measurement to measure at multiple measurement points set in a row,
The image processing means calculates the maximum value of the measurement value from the result of the first measurement with respect to the selective crystallization small region to obtain the first maximum value, and sets the position of the measurement point exhibiting the first maximum value to the maximum. Specify the value measurement point position,
The substrate positioning means, the illumination means, the imaging means, and the image processing means are configured such that the crystallization states of the plurality of crystallization small regions arranged in one direction are set in each crystallization small region and the maximum value measurement point A second measurement is performed to measure at a plurality of measurement points arranged in the one direction passing through
The image processing means calculates the maximum value of the measurement value from the result of the second measurement to obtain the second maximum value, and the laser beam is applied to the crystallization small region including the measurement point exhibiting the second maximum value. An apparatus for measuring a crystallization state characterized by specifying an energy set value when irradiated.
上記撮像手段が取得する画像データは、上記基板からの散乱光の強度値であることを特徴とする結晶化状態測定装置。
In the crystallization state measuring apparatus according to claim 7,
The crystallization state measuring apparatus, wherein the image data acquired by the imaging means is an intensity value of scattered light from the substrate.
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