KR101352702B1 - 다결정 실리콘 박막 검사 방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 다결정 실리콘 박막의 표면의 상태를 광학적으로 관찰하고, 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 검사하는 것을 가능하게 하는 것이다.
다결정 실리콘 박막 검사 장치의 기판 검사부를, 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 광을 조사하는 조명 수단과, 조명 수단에 의해 광이 조사된 기판으로부터 제1 방향으로 발생한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제1 촬상 수단과, 조명 수단에 의해 광이 조사된 기판으로부터 제2 방향으로 발생한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제2 촬상 수단과, 제1 촬상 수단에 의해 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 제2 촬상 수단에 의해 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 신호 처리ㆍ판정 수단을 구비하여 구성하였다.
다결정 실리콘 박막 검사 장치의 기판 검사부를, 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 광을 조사하는 조명 수단과, 조명 수단에 의해 광이 조사된 기판으로부터 제1 방향으로 발생한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제1 촬상 수단과, 조명 수단에 의해 광이 조사된 기판으로부터 제2 방향으로 발생한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제2 촬상 수단과, 제1 촬상 수단에 의해 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 제2 촬상 수단에 의해 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 신호 처리ㆍ판정 수단을 구비하여 구성하였다.
Description
본 발명은 기판 상에 형성한 아몰퍼스 실리콘을 레이저 어닐링에 의해 다결정화시킨 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 검사하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
액정 표시 소자나 유기 EL 소자 등에 이용되는 박막 트랜지스터(TFT)는 고속 동작을 확보하기 위해, 기판 상에 형성한 아몰퍼스 실리콘의 일부를 엑시머 레이저로 저온 어닐링함으로써 다결정화한 영역에 형성되어 있다.
이와 같이, 아몰퍼스 실리콘의 일부를 엑시머 레이저로 저온 어닐링하여 다결정화시키는 경우, 균일하게 다결정화시키는 것이 요구되지만, 실제로는, 레이저 광원의 변동의 영향에 의해 결정에 불균일이 생겨 버리는 경우가 있다.
따라서, 이 실리콘 결정의 불균일의 발생 상태를 감시하는 방법으로서, 특허 문헌 1에는 펄스 레이저를 반도체막에 조사하여 레이저 어닐링을 행함과 함께 레이저 조사 영역에 검사광을 조사하고, 조사한 검사광에 의한 기판으로부터의 반사광을 검출하여, 이 반사광의 강도 변화로부터 반도체막의 결정화의 상태를 확인하는 것이 기재되어 있다.
또한, 특허 문헌 2에는 레이저를 조사 전의 비정질 실리콘에 검사광을 조사하여 그 반사광 또는 투과광을 검출해 두고, 레이저를 비정질 실리콘에 조사 중에도 검사광을 조사하여 그 반사광 또는 투과광을 검출하고, 레이저 조사 전과 레이저 조사 중의 반사광 또는 투과광의 강도의 차가 최대로 되었을 때로부터 레이저 조사 전의 반사광 또는 투과광의 강도로 복귀할 때까지의 경과 시간을 검출하여 레이저 어닐링의 상태를 감시하는 것이 기재되어 있다.
또한, 특허 문헌 3에는 기판 상에 형성된 비정질 실리콘을 엑시머 레이저 어닐링에 의해 다결정 실리콘으로 변화시킨 영역에 가시광을 기판 표면에 대해 10-85도의 방향으로부터 조사하고, 조사와 동일한 각도의 범위에 접지한 카메라로 반사광을 검출하여, 이 반사광의 변화로부터 결정 표면의 돌기의 배치 상태를 검사하는 것이 기재되어 있다.
또한, 특허 문헌 4에는 아몰퍼스 실리콘막에 엑시머 레이저를 조사하여 형성한 다결정 실리콘 박막에 검사광을 조사하여 다결정 실리콘 박막으로부터의 회절광을 회절광 검출기로 모니터링하고, 다결정 실리콘 박막의 결정성이 높은 규칙적인 미세 요철 구조의 영역으로부터 발생한 회절광의 강도가 결정성이 낮은 영역으로부터의 회절ㆍ산란광의 강도에 비해 높은 것을 이용하여, 다결정 실리콘 박막의 상태를 검사하는 것이 기재되어 있다.
아몰퍼스 실리콘의 박막에 엑시머 레이저를 조사하여 어닐링함으로써 형성한 다결정 실리콘 박막(폴리실리콘막)의 표면에는, 미세한 요철이 소정의 주기로 발생하는 것이 알려져 있다. 그리고, 이 미세한 돌기는 다결정 실리콘 박막의 결정성의 정도를 반영하고 있고, 결정 상태가 균일한(다결정 입경이 일정한) 다결정 실리콘 박막의 표면에는 미세한 요철이 소정의 규칙성을 갖고 주기적으로 형성되고, 결정 상태의 균일성이 낮은(다결정 입경이 일정하지 않은) 다결정 실리콘 박막의 표면에는 미세한 요철이 불규칙으로 형성되는 것이 알려져 있다.
이와 같이, 결정의 상태가 반사광에 반영되는 다결정 실리콘 박막의 표면 상태를 검사하는 방법으로서, 특허 문헌 1에는 레이저 어닐링한 영역에 조사한 광의 반사광의 강도 변화로부터 반도체막의 결정화의 상태를 확인하는 것이 기재되어 있을 뿐이고, 결정의 상태가 반영되어 있는 회절광을 검출하는 것에 대해서는 기재되어 있지 않다.
또한, 특허 문헌 2에는 레이저 어닐링 중의 레이저 조사 영역으로부터의 반사광을 어닐링 전의 반사광과 비교하여 어닐링의 진행 상태를 모니터하는 것으로서, 특허 문헌 1과 마찬가지로 결정의 상태가 반영되어 있는 회절광을 검출하는 것에 대해서는 기재되어 있지 않다.
한편, 특허 문헌 3에는 레이저 어닐링에 의해 형성되는 다결정 실리콘 박막 표면의 돌기의 배치에 의해 반사되는 광의 변화에 의해 다결정 실리콘의 결정의 품질을 검사하는 것이 기재되어 있지만, 다결정 실리콘 박막 표면의 돌기에 의해 발생하는 회절광을 검출하는 것에 대해서는 기재되어 있지 않다.
또한, 특허 문헌 4에는 레이저 어닐링에 의해 형성되는 다결정 실리콘 박막 표면의 돌기에 의해 발생하는 회절광을 검출하는 것에 대해서는 기재되어 있지만, 회절광 검출기에 의해 검출한 회절광의 강도 레벨을 모니터하여 다결정 실리콘막의 상태를 검사하는 것으로서, 다결정 실리콘 박막의 표면의 화상을 검출하여 다결정 실리콘 박막의 표면의 어떤 영역의 돌기의 상태를 관찰하는 것에 대해서는 기재되어 있지 않다.
본 발명의 목적은, 상기한 종래 기술의 과제를 해결하여, 다결정 실리콘 박막의 표면의 화상을 검출하여 다결정 실리콘 박막의 표면의 상태를 관찰하고, 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 검사하는 것을 가능하게 하는 다결정 실리콘 박 박막의 검사 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 기판 로드부와, 기판 검사부와, 기판 언로드부와, 전체 제어부를 구비한 다결정 실리콘 박막 검사 장치에 있어서, 기판 검사부를, 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 제1 파장의 광을 제1 방향으로부터 조사하는 제1 조명 수단과, 기판의 제1 조명 수단에 의해 제1 파장의 광이 조사된 영역에 제2 파장의 광을 제2 방향으로부터 조사하는 제2 조명 수단과, 제1 조명 수단과 제2 조명 수단에 의해 제1 파장의 광과 제2 파장의 광이 조사된 기판으로부터 제3 방향으로 발생한 제1 파장의 광에 의한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제1 촬상 수단과, 제1 조명 수단과 제2 조명 수단에 의해 제1 파장의 광과 제2 파장의 광이 조사된 기판으로부터 제4 방향으로 발생한 제2 파장의 광에 의한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제2 촬상 수단과, 제1 촬상 수단에 의해 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 제2 촬상 수단에 의해 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 신호 처리ㆍ판정 수단을 구비하여 구성하였다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 기판 로드부와, 기판 검사부와, 기판 언로드부와, 전체 제어부를 구비한 다결정 실리콘 박막 검사 장치에 있어서, 기판 검사부를, 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 광을 조사하는 조명 수단과, 조명 수단에 의해 광이 조사된 기판으로부터 제1 방향으로 발생한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제1 촬상 수단과, 조명 수단에 의해 광이 조사된 기판으로부터 제2 방향으로 발생한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제2 촬상 수단과, 제1 촬상 수단에 의해 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 제2 촬상 수단에 의해 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 신호 처리ㆍ판정 수단을 구비하여 구성하였다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 다결정 실리콘 박막을 검사하는 방법을, 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 제1 파장의 광을 제1 방향으로부터 조사하고, 기판의 제1 파장의 광이 조사된 영역에 제2 파장의 광을 제2 방향으로부터 조사하고, 제1 파장의 광과 제2 파장의 광이 조사된 기판으로부터 제3 방향으로 발생한 제1 파장의 광에 의한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하고, 제1 파장의 광과 제2 파장의 광이 조사된 기판으로부터 제4 방향으로 발생한 제2 파장의 광에 의한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하고, 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하도록 하였다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는, 다결정 실리콘 박막을 검사하는 방법을, 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 광을 조사하고, 이 광이 조사된 기판으로부터 제1 방향으로 발생한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하고, 광이 조사된 기판으로부터 제2 방향으로 발생한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하고, 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하도록 하였다.
또한, 상기한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는, 다결정 실리콘 박막 검사 장치를, 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 광학적으로 투명한 기판에 그 기판 한쪽의 면 측으로부터 광을 조사하는 광 조사 수단과, 광 조사 수단에 의해 기판 한쪽의 면 측으로부터 조사된 광에 의해 기판과 다결정 실리콘 박막을 투과하고 기판 다른 쪽의 면 측으로 출사한 광에 의해 다른 쪽의 면 측에 발생한 1차 회절광의 상을 촬상하는 촬상 수단과, 촬상 수단에 의해 촬상하여 얻은 1차 회절광의 상을 처리하여 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 검사하는 화상 처리 수단과, 화상 처리 수단에 의해 처리한 1차 회절광의 상을 검사한 결과의 정보와 함께 화면 상에 표시하는 출력 수단을 구비하여 구성하고, 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 광학적으로 투명한 기판에 기판 한쪽의 면 측으로부터 광을 조사하고, 기판 한쪽의 면 측으로부터 조사된 광 중 기판과 다결정 실리콘 박막을 투과하여 기판 다른 쪽의 면 측으로 출사한 광에 의해 다른 쪽의 면 측에 발생한 1차 회절광의 상을 촬상하고, 촬상하여 얻은 1차 회절광의 상을 처리하여 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 검사하고, 처리한 1차 회절광의 상을 검사한 결과의 정보와 함께 화면 상에 표시하도록 하였다.
본 발명에 따르면, 엑시머 레이저로 어닐링되어 형성된 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태로부터 어닐링 시에 조사된 엑시머 레이저의 에너지의 적부(適否)를 용이하게 판정할 수 있게 되었다. 또한, 판정한 결과에 기초하여 조사 에너지를 제어함으로써, 액정 표시 패널용 글래스 기판의 품질을 높게 유지하는 것이 가능하게 되었다.
도 1은 엑시머 레이저의 조사 에너지와 다결정 실리콘 박막의 결정 입경의 관계를 나타내는 그래프.
도 2a는 엑시머 레이저의 조사 에너지가 작을 때에 형성되는 다결정 실리콘 박막의 상태를 모식적으로 나타낸 다결정 실리콘 박막의 평면도.
도 2b는 엑시머 레이저의 조사 에너지가 적정할 때에 형성되는 다결정 실리콘 박막의 상태를 모식적으로 나타낸 다결정 실리콘 박막의 평면도.
도 2c는 엑시머 레이저의 조사 에너지가 지나치게 클 때에 형성되는 다결정 실리콘 박막의 상태를 모식적으로 나타낸 다결정 실리콘 박막의 평면도.
도 3은 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 조명광을 조사하여 1차 회절광을 검출하는 광학계의 개략의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 엑시머 레이저의 조사 에너지와, 조명광을 조사했을 때에 다결정 실리콘 박막으로부터 발생하는 1차 회절광의 휘도와의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는 엑시머 레이저의 조사 에너지와, 조명광을 조사했을 때에 다른 검출각도에서 검출되는 1차 회절광의 휘도와의 관계를 나타내는 그래프.
도 6은 도 5에 나타낸 2개의 특성 곡선으로부터 구한 EV(x)와 엑시머 레이저 조사 에너지의 관계를 나타내는 그래프.
도 7은 검사 장치 전체의 개략의 구성을 설명하는 블록도.
도 8은 실시예 1에 있어서의 검사 유닛의 개략의 구성을 설명하는 블록도.
도 9는 실시예 1에 있어서의 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 검사하기 위해 기판을 촬상하는 촬상 시퀀스를 나타내는 플로우도.
도 10은 실시예 1에 있어서의 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 검사하기 위해 촬상하여 얻은 화상을 처리하여 결함 부분을 검출하는 화상 처리의 시퀀스를 나타내는 플로우도.
도 11은 실시예 1에 있어서의 검사 유닛의 검사 결과를 출력하는 화면의 정면도.
도 12a는 실시예 1에 있어서의 검사 유닛의 검사 결과를 출력하는 화면의 기판 전체 분포 표시 영역(1103)에 표시하는 기판 전체의 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도 분포를 매트릭스 형상으로 표시한 도면.
도 12b는 실시예 1에 있어서의 검사 유닛의 검사 결과를 출력하는 화면의 기판 전체 분포 표시 영역(1103)에 표시하는 기판 전체의 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도 중, 임계값을 초과한 영역을 표시한 예를 나타내는 도면.
도 13은 실시예 2에 있어서의 조명 광학계의 개략의 구성을 나타내는 블록도.
도 14는 실시예 3에 있어서의 검사 유닛의 개략의 구성을 설명하는 블록도.
도 2a는 엑시머 레이저의 조사 에너지가 작을 때에 형성되는 다결정 실리콘 박막의 상태를 모식적으로 나타낸 다결정 실리콘 박막의 평면도.
도 2b는 엑시머 레이저의 조사 에너지가 적정할 때에 형성되는 다결정 실리콘 박막의 상태를 모식적으로 나타낸 다결정 실리콘 박막의 평면도.
도 2c는 엑시머 레이저의 조사 에너지가 지나치게 클 때에 형성되는 다결정 실리콘 박막의 상태를 모식적으로 나타낸 다결정 실리콘 박막의 평면도.
도 3은 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 조명광을 조사하여 1차 회절광을 검출하는 광학계의 개략의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 엑시머 레이저의 조사 에너지와, 조명광을 조사했을 때에 다결정 실리콘 박막으로부터 발생하는 1차 회절광의 휘도와의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는 엑시머 레이저의 조사 에너지와, 조명광을 조사했을 때에 다른 검출각도에서 검출되는 1차 회절광의 휘도와의 관계를 나타내는 그래프.
도 6은 도 5에 나타낸 2개의 특성 곡선으로부터 구한 EV(x)와 엑시머 레이저 조사 에너지의 관계를 나타내는 그래프.
도 7은 검사 장치 전체의 개략의 구성을 설명하는 블록도.
도 8은 실시예 1에 있어서의 검사 유닛의 개략의 구성을 설명하는 블록도.
도 9는 실시예 1에 있어서의 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 검사하기 위해 기판을 촬상하는 촬상 시퀀스를 나타내는 플로우도.
도 10은 실시예 1에 있어서의 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 검사하기 위해 촬상하여 얻은 화상을 처리하여 결함 부분을 검출하는 화상 처리의 시퀀스를 나타내는 플로우도.
도 11은 실시예 1에 있어서의 검사 유닛의 검사 결과를 출력하는 화면의 정면도.
도 12a는 실시예 1에 있어서의 검사 유닛의 검사 결과를 출력하는 화면의 기판 전체 분포 표시 영역(1103)에 표시하는 기판 전체의 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도 분포를 매트릭스 형상으로 표시한 도면.
도 12b는 실시예 1에 있어서의 검사 유닛의 검사 결과를 출력하는 화면의 기판 전체 분포 표시 영역(1103)에 표시하는 기판 전체의 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도 중, 임계값을 초과한 영역을 표시한 예를 나타내는 도면.
도 13은 실시예 2에 있어서의 조명 광학계의 개략의 구성을 나타내는 블록도.
도 14는 실시예 3에 있어서의 검사 유닛의 개략의 구성을 설명하는 블록도.
본 발명의 실시 형태로서, 액정 표시 패널용 글래스 기판에 형성한 다결정 실리콘 박막을 검사하는 장치에 적용한 예를 설명한다.
검사 대상의 액정 표시 패널용 글래스 기판(이하, 기판이라고 기재함)에는, 기판 상에 아몰퍼스 실리콘의 박막이 형성되어 있다. 그 아몰퍼스 실리콘의 박막의 일부의 영역에 엑시머 레이저를 조사하여 주사함으로써, 엑시머 레이저가 조사된 부분의 아몰퍼스 실리콘을 가열하여 용융하고(어닐링), 엑시머 레이저가 주사된 후, 용융한 아몰퍼스 실리콘이 서서히 냉각되어 다결정화되고, 다결정 실리콘의 상태로 결정이 성장한다.
도 1의 그래프에는 엑시머 레이저로 아몰퍼스 실리콘을 어닐링할 때의 엑시머 레이저의 조사 에너지와 다결정 실리콘의 결정 입경의 개략의 관계를 나타낸다. 어닐링 시의 엑시머 레이저의 조사 에너지를 크게 하면 다결정 실리콘의 결정 입경도 커진다.
어닐링 시의 엑시머 레이저의 조사 에너지가 약한(도 1의 범위 A) 경우에는, 도 2a에 도시한 바와 같이 다결정 실리콘막의 결정(201)의 입경이 작고, 또한 불균일이 큰 상태로 되어 버린다. 이와 같은 결정 상태에서는, 다결정 실리콘막으로서 안정된 특성을 얻을 수 없다.
이에 대해, 어닐링 시의 엑시머 레이저의 에너지를 적절한 범위(도 1의 범위 B)로 설정하면, 도 2b에 도시한 바와 같이 결정(202)의 입경이 비교적 일정한 다결정 실리콘막이 형성된다. 이와 같이, 결정 입경이 일정한 상태로 막이 얻어지면, 다결정 실리콘막으로서 안정된 특성을 얻을 수 있다.
어닐링 시의 엑시머 레이저의 조사 에너지를 더욱 높여 가면(도 1의 범위 C), 다결정 실리콘의 결정 입경이 커져 간다. 그러나, 조사 에너지를 크게 하면 결정립의 성장 속도의 차이가 커져, 도 2c에 도시한 바와 같이 결정(203)의 입경의 불균일이 큰 다결정 실리콘막으로 되어 버려, 다결정 실리콘막으로서 안정된 특성을 얻을 수 없다.
따라서, 아몰퍼스 실리콘에 조사하는 엑시머 레이저의 에너지를 도 1의 B의 범위로 안정적으로 유지하는 것이 중요해진다.
한편, 특허 문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 아몰퍼스 실리콘을 엑시머 레이저로 어닐링하여 형성한 다결정 실리콘막에는 결정 입계에 미소한 돌기가 형성되는 것이 알려져 있다.
이와 같은 다결정 실리콘막(301)이 형성된 글래스 기판(10)에 도 3에 도시한 바와 같이 이면측에 배치한 광원(310)으로부터 광을 조사하면, 다결정 실리콘막(301)의 결정 입계의 미소한 돌기(302)에서 산란된 광에 의해 글래스 기판(10)의 표면 측에 회절광이 발생한다. 이 회절광이 발생하는 위치는 광원(310)으로부터 조사하는 광의 파장이나 다결정 실리콘막(301)의 결정 입계에 형성되는 미소한 돌기(302)의 피치에 따라서 다르다.
도 3에 도시한 구성에 있어서, 기판(300)을 조사하는 광의 파장을 λ, 다결정 실리콘막(301)의 결정 입계에 형성되는 미소한 돌기(302)의 피치를 P, 기판(300)을 조사하는 광의 기판(300)의 법선 방향으로부터의 각도를 θi, 기판(300)으로부터 발생하는 1차 회절광의 기판(300)의 법선 방향으로부터의 각도를 θo로 하면, 이들 사이에는,
라고 하는 관계가 성립된다.
따라서, 다결정 실리콘막(301)의 결정 입계에 미소한 돌기(302)가 소정의 피치 P로 형성되어 있는 상태에서, 광원(310)으로부터 출사하여 각도 θi의 방향으로부터 조사된 파장 λ의 광에 의해 발생하는 1차 회절광을, 각도 θo의 위치에 배치한 촬상 카메라(320)로 관찰함으로써, 다결정 실리콘막(301)으로부터의 1차 회절광을 관찰할 수 있다.
한편, 다결정 실리콘막(301)의 결정 입경은, 도 1에 도시한 바와 같이 어닐링 시의 엑시머 레이저의 조사 에너지에 의존하고, 도 1의 엑시머 레이저의 조사 에너지가 A, B 및 C의 영역에서는, 결정 입경이 엑시머 레이저의 조사 에너지의 증가에 수반하여 커진다. 따라서, 어닐링 시에 엑시머 레이저의 조사 에너지가 변동하면 다결정 실리콘막(301)의 결정 입경이 변화됨과 함께 도 2a 내지 도 2c에서 설명한 바와 같이 입경의 불균일이 커진다. 이 결정 입경이 변화하여 미소한 돌기(302)의 피치의 불균일이 커진 상태의 다결정 실리콘막(301)에 광원(310)으로부터 광을 조사한 경우, 다결정 실리콘막(301)으로부터 발생하는 1차 회절광의 진행 방향이 변화하면 주로 그 강도가 저하해 버리므로, 촬상 카메라(320)에 의해 검출되는 1차 회절광의 휘도가 감소한다.
이와 같이, 1차 회절광의 휘도가 감소하여 촬상 카메라(320)에 의한 1차 회절광의 검출 강도가 저하하는 현상은, 도 4에 도시한 바와 같이 어닐링 시의 엑시머 레이저의 조사 에너지가 큰 방향으로 변동하여 다결정 실리콘막(301)의 결정 입경이 전체적으로 커진 경우와, 어닐링 시의 엑시머 레이저의 조사 에너지가 작은 방향으로 변동하여 다결정 실리콘막(301)의 결정 입경이 전체적으로 작아진 경우에 마찬가지로 발생한다.
따라서, 촬상 카메라(320)에 의한 1차 회절광의 검출 강도 신호만으로는, 다결정 실리콘막(301)의 결정 입경이 큰 상태인지, 작은 상태인지를 판별하는 것이 어렵다.
이를 해결하기 위해서는, 도 5에 도시한 바와 같이 다결정 실리콘막(301)의 미소한 돌기(302)로부터의 회절광에 대해 다른 검출 특성을 갖는 2개의 검출계를 설치하고, 각각의 검출계의 출력을 이용하여 다결정 실리콘막(301)의 결정 입경의 변화의 상태를 검지하면 된다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 어닐링 시의 엑시머 레이저의 조사 에너지를 x로 하고, 복수의 실측값을 구하여 그들이 2차 함수 분포를 하고 있다고 가정하여 구한 제1 검출계의 검출 특성을 f(x)로 하고, 제2 검출계의 검출 특성을 g(x)로 하여,
f(x)＝a(x－α)2＋b
여기서, a, b는 상수, α는 f(x)가 최대로 될 때의 x값
g(x)＝c(x－β)2＋d
여기서, c, d는 상수, β는 g(x)가 최대로 될 때의 x값
으로 나타냈을 때에, f(x)와 g(x)의 합성 함수로서 EV(x)를 이하와 같이 정의한다.
즉, EV(x)는 x의 1차 함수로서 나타낼 수 있고, 예를 들면 도 6과 같이 되므로, f(x)와 g(x)를 검출하여 EV(x)를 구함으로써, 엑시머 레이저의 조사 에너지 x를 일의적으로 구하는 것이 가능해진다.
본 발명에서는, 다결정 실리콘 박막을 조명하여 막 표면의 미소한 돌기에 의해 발생하는 회절광의 상을 촬상하고, 촬상하여 얻은 회절광의 화상을 처리함으로써, 기판 상에 다결정 실리콘 박막이 결정의 입경이 일정한 상태의 정상인 막으로서 형성되어 있는지의 여부를 검사하여 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 평가하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
이하에, 본 발명의 실시예를 도면을 이용하여 설명한다.
[실시예 1]
본 발명에 따른 액정 표시 패널용 글래스 기판의 다결정 실리콘 박막 검사 장치(700)의 전체의 구성을 도 7에 나타낸다.
다결정 실리콘 박막 검사 장치(700)는 기판 로드부(710), 검사부(720), 기판 언로드부(730), 검사부 데이터 처리ㆍ제어부(740) 및 전체 제어부(750)로 구성되어 있다.
검사 대상의 액정 표시 패널용 글래스 기판(이하, 기판이라고 기재함)(300)은, 글래스 기판(303) 상에 형성된 아몰퍼스 실리콘의 박막에, 본 검사 공정의 직전의 공정에서 일부의 영역에 엑시머 레이저를 조사하여 주사하고 가열함으로써 가열된 영역이 어닐링되어 아몰퍼스의 상태로부터 결정화하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 다결정 실리콘 박막(301)의 상태로 된다. 다결정 실리콘 박막 검사 장치(700)는, 기판(300)의 표면을 촬상하고, 이 다결정 실리콘 박막(301)이 정상적으로 형성되어 있는지 여부를 조사하는 것이다.
검사 대상의 기판(300)은 도시하고 있지 않은 반송 수단에 의해 로드부(710)에 세트된다. 로드부(710)에 세트된 기판(300)은 전체 제어부(750)에 의해 제어되는 도시하고 있지 않은 반송 수단에 의해 검사부(720)로 반송된다. 검사부에는 검사 유닛(721)이 구비되어 있고, 검사 데이터 처리ㆍ제어 유닛(740)에 의해 제어되어 기판(300)의 표면에 형성된 다결정 실리콘 박막의 상태를 검사한다. 검사 유닛(721)에 의해 검출된 데이터는 검사 데이터 처리ㆍ제어 유닛(740)에 의해 처리되어 기판(300)의 표면에 형성된 다결정 실리콘 박막(301)의 상태가 평가된다.
검사가 종료된 기판(300)은 전체 제어부(750)에 의해 제어되는 도시하고 있지 않은 반송 수단에 의해 검사부(720)로부터 언로드부(730)로 반송되고, 도시하고 있지 않은 핸들링 유닛에 의해 검사 장치(700)로부터 취출된다. 또한, 도 7에는 검사부(720)에 검사 유닛(721)이 1대 구비되어 있는 구성을 나타내고 있지만, 검사 대상의 기판(300)의 사이즈나 형성되는 다결정 실리콘 박막(301)의 면적이나 배치에 따라서 2대, 또는 3대 이상이어도 된다.
검사부(720)에 있어서의 검사 유닛(721)의 구성을 도 8에 나타낸다.
검사 유닛(721)은, 조명 광학계(810), 촬상 광학계(820), 기판 스테이지부(830) 및 검사부 데이터 처리ㆍ제어부(840)로 구성되어 있고, 검사부 데이터 처리ㆍ제어부(840)는 도 7에 나타낸 전체 제어부(750)와 접속되어 있다.
조명 광학계(810)는 제1 파장 λ1의 광을 발사하는 제1 광원(811), 제1 광원(811)으로부터 발사된 제1 파장 λ1의 광의 광로를 변환하는 제1 미러(812), 제1 미러(812)에 의해 광로가 변환된 제1 파장 λ1의 광을 집광하여 선 형상의 광으로 성형하고 기판 스테이지부(830)에 유지되어 있는 글래스 기판(300)에 조사하는 제1 실린드리컬 렌즈(813)와, 제1 파장 λ1의 광보다도 파장이 긴 제2 파장 λ2의 광을 발사하는 제2 광원(814), 제2 광원(814)으로부터 발사된 제2 파장 λ2의 광의 광로를 변환하는 제2 미러(815), 제2 미러(815)에 의해 광로가 변환된 제2 파장 λ2의 광을 집광하여 선 형상의 광으로 성형하고 기판 스테이지부(830)에 유지되어 있는 글래스 기판(300)의 제1 파장 λ1의 광이 조사되어 있는 영역에 조사하는 제2 실린드리컬 렌즈(816)를 구비하고 있다.
제1 파장 λ1의 광과 제2 파장 λ2의 광은, 300㎚∼700㎚의 범위의 파장의 광이고, 제1 광원(811)과 제2 광원(814)에는, 예를 들면 레이저 다이오드를 이용한다.
제1 실린드리컬 렌즈(813)는 제1 광원(811)으로부터 발사되어 제1 미러(812)에 의해 광로가 변환된 제1 파장 λ1의 광을, 기판(300) 상의 검사 영역의 크기에 맞추어 효율적으로 조명할 수 있도록 조명 광속을 한 방향으로 집광시켜 단면 형상이 한 방향으로 긴 선 형상의 형상으로 성형한다. 제1 실린드리컬 렌즈(813)에 의해 한 방향으로 집광된 광을 기판(300)에, 법선 방향에 대해 θ1의 각도 방향으로부터 조사함으로써, 기판(300) 상의 검사 영역의 조명광량이 증가하여, 촬상 광학계(820)에서, 콘트라스트가 보다 높은 화상을 검출할 수 있다.
제2 실린드리컬 렌즈(816)도, 제2 광원(814)으로부터 발사되어 제2 미러(815)에 의해 광로가 변환된 제2 파장 λ2의 광을, 기판(300) 상의 제1 실린드리컬 렌즈(813)에 의해 제1 파장 λ1의 광이 조사된 검사 영역에 맞추어 효율적으로 조명될 수 있도록 조명 광속을 한 방향으로 집광시켜 단면 형상이 한 방향으로 긴 선 형상의 형상으로 성형한다. 제2 실린드리컬 렌즈(816)에 의해 한 방향으로 집광된 광을 기판(300)에, 법선 방향에 대해 θ2의 각도 방향으로부터 조사함으로써, 기판(300) 상의 검사 영역의 조명광량이 증가하여, 촬상 광학계(820)에서, 콘트라스트가 보다 높은 화상을 검출할 수 있다.
촬상 광학계(820)는, 제1 파장의 광을 선택적으로 투과하는 제1 파장 선택 필터(821)와, 제1 파장 선택 필터(821)를 투과한 제1 파장의 광에 의한 기판(300)으로부터 발생하는 1차 회절광에 의한 상을 촬상하는 제1 결상 렌즈계(822)를 구비한 제1 카메라(823), 제2 파장의 광을 선택적으로 투과하는 제2 파장 선택 필터(824)와, 제2 파장 선택 필터(824)를 투과한 제2 파장의 광에 의한 기판(300)으로부터 발생하는 1차 회절광에 의한 상을 촬상하는 제2 결상 렌즈계(825)를 구비한 제2 카메라(826)를 구비하고 있다.
파장 선택 필터(821)는 기판(300)으로부터의 회절광 중 제1 파장의 광을 선택적으로 투과시키는 것이며, 기판(300) 및 주변으로부터의 제1 파장의 광 이외의 파장의 광을 차광할 수 있다.
파장 선택 필터(823)도, 기판(300)으로부터의 회절광 중 제2 파장의 광을 선택적으로 투과시키는 것이며, 기판(300) 및 주변으로부터의 제2 파장의 광 이외의 파장의 광을 차광할 수 있다.
제1 카메라(823)는 기판(300)의 법선 방향에 대해 θ3 경사진 각도 방향으로 설치되어 있다. 제1 카메라(823)는 제1 실린드리컬 렌즈(813)에 의해 성형된 제1 파장 λ1의 광이 조명된 기판(300)의 표면의 한 방향으로 긴 영역에 존재하는 다결정 실리콘 박막(301)의 결정 입계에 피치 P1로 형성된 미소 돌기(302)로부터의 1차 회절광에 의한 광학상을 촬상한다. 제1 카메라(823)는 기판(300)의 조명된 한 방향으로 긴 영역의 상에 맞추어 배치된 1차원의 CCD(전하 결합 소자) 이미지 센서(도시하지 않음), 또는 2차원의 CCD 이미지 센서(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
즉, 제1 카메라(823)의 경사 각도 θ3은 다결정 실리콘 박막(301)의 결정 입계의 미소 돌기(302)의 피치 P1과, 제1 파장의 광의 파장 λ1, 및 제1 파장의 광의 기판(300)으로의 입사 각도 θ1에 의해, 수학식 1의 관계에 기초하여 결정된다.
제2 카메라(826)는 기판(300)의 법선 방향에 대해 θ4 경사진 각도 방향으로 설치되어 있다. 제2 카메라(826)는 제2 실린드리컬 렌즈(816)에 의해 제2 파장 λ2의 광이 조명된 기판(300)의 표면의 한 방향으로 긴 영역에 존재하는 다결정 실리콘 박막(301)의 결정 입계에 피치 P2로 형성된 미소 돌기(302)로부터의 1차 회절광에 의한 광학상을 촬상한다. 제2 카메라(826)는 기판(300)의 조명된 한 방향으로 긴 영역에 맞추어 배치된 1차원의 CCD(전하 결합 소자) 이미지 센서(도시하지 않음), 또는 2차원의 CCD 이미지 센서(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
즉, 제2 카메라(826)의 경사 각도 θ4는, 다결정 실리콘 박막(301)의 결정 입계의 미소 돌기(302)의 피치 P2와, 제2 파장의 광의 파장 λ2, 및 제2 파장의 광의 기판(300)으로의 입사 각도 θ2에 의해, 수학식 1의 관계에 기초하여 결정된다.
이때, 제1 파장의 광의 파장 λ1을 제2 파장의 광의 파장 λ2 보다도 짧게 하고, 미소 돌기(302)의 피치 P1을 미소 돌기(302)의 피치 P2보다도 작게 하고, 또한 제1 파장의 광의 기판(300)으로의 입사 각도 θ1을 제2 파장의 광의 기판(300)으로의 입사 각도 θ2보다도 크게 설정하면, 제1 카메라(823)의 경사 각도 θ3은 제2 카메라(826)의 경사 각도 θ4보다도 충분히 작게 설정할 수 있어, 기판 스테이지(831)의 상방에서 제1 카메라(823)와 제2 카메라(826)를, 서로 간섭없이 설치할 수 있다.
또한, 제1 카메라(823)를 피치 P1의 미소 돌기(302)로부터의 1차 회절광을 검출하는 위치에 설치하고, 제2 카메라(826)를 피치 P2의 미소 돌기(302)로부터의 1차 회절광을 검출하는 위치에 설치함으로써, 각각의 카메라의 검출 신호로부터 도 5에 나타낸 바와 같은 피크 위치가 다른 2개의 특성 곡선을 얻을 수 있고, 도 6에 나타낸 바와 같은 1차 함수 EV(x)의 관계를 구할 수 있다.
기판 스테이지부(830)는 구동 수단(832)에 의해 XY 평면 내에서 이동 가능한 스테이지(831)의 상면에 검사 대조의 기판(300)을 재치하여 유지한다. 구동 수단(832)은, 예를 들면 스테핑 모터 또는 로터리 인코더가 구비된 서보 모터를 이용하면 된다.
검사 데이터 처리ㆍ제어부(840)는 제1 카메라(823)로부터 출력되는 아날로그 화상 신호를 디지털 화상 신호로 변환하는 A/D 변환부(841), 제2 카메라(826)로부터 출력되는 아날로그 화상 신호를 디지털 화상 신호로 변환하는 A/D 변환부(842), A/D 변환부(841)와 A/D 변환부(842)에서 각각 A/D 변환된 디지털 화상 신호를 (수학식 1)을 이용하여 연산하고 기판(300) 상의 다결정 실리콘 박막(301)에 조사된 엑시머 레이저의 에너지를 산출하는 연산부(843), 연산부(843)에서 기판(300) 상의 각 영역마다의 엑시머 레이저의 조사 에너지의 분포를 구하여 화상화하는 처리 판정부(844), 처리 판정부(844)에서 처리된 결과를 표시하는 표시부(8451)를 구비한 입출력부(845), 제1 광원(811)과 제2 광원(814)의 전원부(846), 기판 스테이지부(830)의 구동 수단(832)을 제어하는 구동 수단 제어부(847), 및 연산부(843)와 처리 판정부(844)와 출력부(845)와 전원부(846)와 구동 수단 제어부(847)를 제어하는 제어부(848)를 구비하고 있다.
또한, 제어부(847)는 전체 제어부(750)와 접속되어 있다.
이와 같은 구성으로, 조명 광학계(810)는 기판 스테이지(831)에 재치된 기판(300)을 이면측으로부터 조명하고, 기판(300)을 투과한 광에 의해 발생한 1차 회절광의 상을 촬상 광학계(820)에 의해 촬상하고, 검사 데이터 처리ㆍ제어부(840)에서 처리하여 기판(300) 상에 형성된 다결정 실리콘 박막(301)의 결정의 상태를 검사한다.
다음에, 도 8에 도시한 구성의 검사 유닛(721)을 이용하여 기판(300) 상의 엑시머 레이저로 어닐링되어 다결정화한 다결정 실리콘 박막(301)의 상태를 검사하는 방법에 대해 설명한다.
우선, 기판(300) 상의 엑시머 레이저의 어닐링에 의해 형성된 다결정 실리콘 박막(301)의 검사 영역을 검사하는 처리의 흐름을 설명한다. 검사 처리에는 기판(300)의 소정의 영역 또는 전체면을 촬상하는 촬상 시퀀스와, 촬상하여 얻은 화상을 처리하여 결함 부분을 검출하는 화상 처리의 시퀀스가 있다.
우선, 촬상 시퀀스에 대해 도 9를 이용하여 설명한다.
처음에, 다결정 실리콘 박막(301)의 검사 영역의 검사 개시 위치가 촬상 광학계(820)의 제1 카메라(823) 및 제2 카메라(826)의 시야에 들어오도록 구동 수단 제어부(847)에서 구동 수단(832)을 구동하여 기판 스테이지(831)의 위치를 제어하여, 기판(300)을 초기 위치(검사 개시 위치)에 설정한다(S901).
다음에, 전원 제어부(846)에서 제1 광원(811)과 제2 광원(814)을 제어하여, 제1 실린드리컬 렌즈(813)에 의해 선 형상으로 성형된 제1 파장의 광을 θ1의 입사 각도에서, 제2 실린드리컬 렌즈(816)에 의해 선 형상으로 성형된 제2 파장의 광을 θ2의 입사 각도에서 각각 기판(300) 상의 다결정 실리콘 박막(301)의 동일한 영역에 조사한다(S902). 조명 광학계(810)에 의해 제1 파장의 광과 제2 파장의 광이 조명된 다결정 실리콘 박막(301)의 검사 영역을 따라서 촬상 광학계(820)의 촬상 영역이 이동하도록, 구동 수단 제어부(847)에서 구동 수단(832)을 제어하여 기판 스테이지(831)를 일정한 속도로의 이동을 개시한다(S903).
기판 스테이지(831)를 일정한 속도로 이동시키면서, 조명 광학계(810)의 제1 실린드리컬 렌즈(813)에 의해 선 형상으로 성형되어 θ1의 각도로 입사한 제1 파장의 광에 의해 조명된 다결정 실리콘 박막(301)의 한 방향으로 긴 검사 영역의 결정 입계의 미소 돌기(302)로부터 θ3의 방향으로 발생한 1차 회절광에 의한 광학상을 파장 선택 필터(821)를 개재하여 제1 카메라(823)에 의해 촬상한다. 또한, 동시에, 조명 광학계(810)의 제2 실린드리컬 렌즈(816)에 의해 선 형상으로 성형되고 θ2의 각도로 입사한 제2 파장의 광에 의해 조명된 다결정 실리콘 박막(301)의 한 방향으로 긴 검사 영역의 결정 입계의 미소 돌기(302)로부터 θ4의 방향으로 발생한 1차 회절광에 의한 광학상을, 파장 선택 필터(824)를 개재하여 제2 카메라(826)에 의해 촬상한다(S904).
제1 파장의 광의 1차 회절광에 의한 광학상을 촬상한 제1 카메라(823)로부터의 검출 신호는, 검사 데이터 처리ㆍ제어부(840)의 A/D 변환부(841)에 입력되고 A/D 변환되어 연산 처리부(843)에 입력된다. 제2 파장의 광의 1차 회절광에 의한 광학상을 촬상한 제2 카메라(826)로부터의 검출 신호는, 검사 데이터 처리ㆍ제어부(840)의 A/D 변환부(842)에 입력되고 A/D 변환되어 연산 처리부(843)에 입력된다. 연산 처리부(843)에 입력된 검출 신호는 구동 수단 제어부(847)를 통해서 얻어진 기판 스테이지(831)의 위치 정보를 이용하여 처리되고, 제1 카메라(823)에 의해 촬상하여 얻어진 신호에 의한 제1 디지털 화상과 제2 카메라(826)에 의해 촬상하여 얻어진 신호에 의한 제2 디지털 화상이 작성된다(S905). 이상의 조작을 X 방향 또는 Y 방향을 따른 1라인분의 검사가 종료될 때까지 반복해서 실행한다(S906).
다음에, 검사한 1라인분의 영역에 인접하는 검사 영역이 있는지 여부를 체크하여(S907), 인접하는 미검사 영역이 있는 경우에는, 기판 스테이지(831)를 인접하는 검사 영역으로 이동시켜(S908), S903으로부터의 스텝을 반복한다. 검사해야 할 영역이 모두 검사를 종료하면 XY 테이블의 이동을 정지하고(S909), 전원 제어부(846)에서 제1 광원(811)과 제2 광원(814)을 제어함으로써 조명을 끄고(S910) 촬상 시퀀스를 종료한다.
다음에, S905의 촬상 시퀀스에서 얻어진 제1 디지털 화상과 제2 디지털 화상을 처리하는 화상 처리 시퀀스에 대해 도 10을 이용하여 설명한다.
촬상 시퀀스의 디지털 화상 작성 스텝(S905)에 있어서 연산 처리부(843)에서 작성된 제1 디지털 화상과 제2 디지털 화상은 처리 판정부(844)에 입력되고(S1001), 제1 디지털 화상과 제2 디지털 화상을 합성하고(S1002), 제1 디지털 화상과 제2 디지털 화상의 대응하는 화상 신호에 대해 수학식 2로 나타낸 연산식을 이용하여 처리함으로써, 결정 실리콘막(301)의 대응하는 개소에 조사된 엑시머 레이저의 조사 에너지를, 기판(300)의 소정의 영역에 걸쳐서 산출하고(S1003), 이 산출된 엑시머 레이저의 조사 에너지가 미리 설정한 기준의 조사 에너지 범위에 들어 있는지, 또는 큰지 작은지를 기판(300)의 소정의 영역에 걸쳐서 판정한다(S1004).
다음에, 기판(300)의 소정의 영역에 걸쳐서 판정한 결과에 기초하여, 기판(300)의 소정의 영역에 있어서의 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도의 맵을 작성하여 입출력부(845)의 표시 화면(8451) 상에 표시하고(S1005), 처리ㆍ판정의 시퀀스를 종료한다. 이 표시 화면(8451) 상에 표시되는 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도의 맵 상에는, S1004에서 미리 설정한 기준의 조사 에너지 범위보다도 크거나 또는 작다고 하여 불량으로 판정된 영역이 정상인 영역과 구별될 수 있도록 표시된다. 또한, 입출력부(845)로부터 입력하여 판정 기준을 바꾼 경우, 그 바꾼 결함 판정 기준에 대응하여 불량 영역도 변화하여 표시된다.
표시부(8451)에 표시하는 검사 결과 표시 화면(1100)의 일례를 도 11에 나타낸다.
검사 결과 표시 화면(1100)은, 도 11에 나타낸 바와 같이 표시 대상 기판을 지정하는, 기판 지정부(1101), 지정한 기판의 표시의 실행을 지지하는 실행 버튼(1102), 지정한 기판의 전체의 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도 분포를 표시하는 기판 전체 분포 표시 영역(1103), 기판 전체 상(像)표시 영역(1103)에 표시된 기판의 전체의 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도 분포 중 확대하여 표시하는 영역을 지정하는 확대 표시 지정 수단(1104), 확대 표시 지정 수단(1104)에 의해 지정된 영역의 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도 분포를 확대하여 표시하는 확대 표시 영역(1105), 및 기판의 검사 결과를 표시하는 검사 결과 표시부(1106)가 하나의 화면 상에 표시된다.
기판 전체 상표시 영역(1103)에 표시되는 기판의 전체의 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도 분포의 화상에는 화상 처리 판정부(844)에서 판정한 결과가 강조되어 표시된다. 즉, 화상 처리 판정부(844)에서 기준의 조사 에너지 범위보다도 크거나 또는 작다고 하여 불량으로 판정된 영역은, 정상으로 판단된 영역과 각각 색을 바꾸어 표시된다.
기판 전체 분포 표시 영역(1103)에 표시하는 엑시머 레이저의 조사 에너지 강도 분포의 예를, 도 12a 및 도 12b에 나타낸다.
도 12a는 기판 전체를 매트릭스 형상으로 분할하고, 각 영역에 있어서 S1003에서 산출한 엑시머 레이저의 조사 에너지를, 에너지에 따라서 256계조로 표시한 예를 나타낸다.
또한, 도 12b에는 S1004에서 판정한 결과에 기초하여, 기준의 조사 에너지 범위보다도 크다고 하여 불량으로 판정된 영역과, 작다고 하여 불량으로 판정된 영역을 식별할 수 있도록 표시한 예를 나타낸다.
상기한 구성으로 검사함으로써, 본 실시예 1에 따르면 엑시머 레이저로 어닐링되어 형성된 다결정 실리콘 박막의 결정의 상태를 비교적 높은 정밀도로 검사할 수 있어, 액정 표시 패널용 글래스 기판의 품질을 높게 유지하는 것이 가능해진다.
또한, 조명 광학계(200)에 실린드리컬 렌즈(205)를 이용하여 기판(1) 상의 한 방향으로 긴 영역을 조명하는 구성으로 설명하였지만, 이를 통상적의 원형의 렌즈로 치환해도 동일한 효과가 얻어진다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서는 조명 광학계(810)에 파장이 다른 광을 발사하는 2개의 광원을 이용하였지만, 본 실시예에 있어서는 광원으로서 복수의 파장의 광을 발사하는 단일의 광원을 이용한 예에 대해 설명한다. 실시예 2에 있어서의 액정 표시 패널용 글래스 기판의 다결정 실리콘 박막 검사 장치의 전체 구성은, 실시예 1에 있어서 도 7을 이용하여 설명한 것과 마찬가지이므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시예 2에 있어서의 촬상 광학계와 기판 스테이지부, 검사 데이터 처리ㆍ제어부의 구성 및 그 동작ㆍ작용은 실시예 1에서 설명한 촬상 광학계(820) 및 기판 스테이지부(830), 검사 데이터 처리ㆍ제어부(840)와 동일하므로, 설명을 생략한다.
도 13에 본 실시예에 있어서의 조명 광학계(1310)의 구성을 나타낸다. 본 실시예에 있어서의 조명 광학계(1310)는 파장 λ1과 λ2를 포함하는 복수의 파장의 광을 발사하는 광원(1311), 파장 λ1의 광을 반사하고 그 이외의 파장의 광을 투과하는 제1 다이크로익 미러(1312), 제1 다이크로익 미러(1312)를 투과한 광 중 파장 λ2의 광을 반사하고 그 이외의 파장의 광을 투과하는 제2 다이크로익 미러(1313), 제1 다이크로익 미러(1312)에 의해 반사된 파장 λ1의 광의 광로를 변환하는 미러(812), 미러(812)에 의해 광로가 변환된 파장 λ1의 광을 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하고 기판 스테이지(831)에 유지되어 있는 기판(300)에 법선 방향에 대해 θ1의 방향으로부터 조사하는 제1 실린드리컬 렌즈(813), 제2 다이크로익 미러(1313)에 의해 반사된 파장 λ2의 광의 광로를 변환하는 미러(815), 미러(815)에 의해 광로가 변환된 파장 λ2의 광을 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하고 기판 스테이지(831)에 유지되어 있는 기판(300)에 법선 방향에 대해 θ2의 방향으로부터 조사하는 제2 실린드리컬 렌즈(816)를 구비하고 있다.
상기 구성에 있어서, 광원(1311)으로부터 발사된 광은 제1 다이크로익 미러(1312)에 입사하고, 파장 λ1의 광이 반사되고, 다른 파장의 광은 제1 다이크로익 미러(1312)를 투과한다. 제1 다이크로익 미러(1312)에 의해 반사된 파장 λ1의 광은 미러(812)에 입사하고 전반사되어 광로를 변환하여 제1 실린드리컬 렌즈(813)에 입사한다. 제1 실린드리컬 렌즈(813)에 입사한 파장 λ1의 광은 한 방향으로 좁혀져 수속되고, 다른 방향(도 13의 지면에 수직인 방향)으로는 수속되지 않는 선 형상의 형상으로 성형되고, 실시예 1의 경우와 마찬가지로 기판 스테이지(831)에 유지되어 있는 기판(300)에 법선 방향에 대해 θ1의 각도 방향으로부터 입사한다.
한편, 광원(1311)으로부터 발사되어 제1 다이크로익 미러(1312)를 투과한 광은 제2 다이크로익 미러(1313)에 입사하고, 파장 λ2의 광이 반사되고, 다른 파장의 광은 제2 다이크로익 미러(1313)를 투과한다. 제2 다이크로익 미러(1313)에 의해 반사된 파장 λ2의 광은 미러(815)에 입사하고 전반사되어 광로를 변환하여 제2 실린드리컬 렌즈(816)에 입사한다. 제2 실린드리컬 렌즈(816)에 입사한 파장 λ2의 광은 한 방향으로 좁혀져 수속되고, 다른 방향(도 13의 지면에 수직인 방향)으로는 수속되지 않는 선 형상의 형상으로 성형되고, 실시예 1의 경우와 마찬가지로 기판 스테이지(831)에 유지되어 있는 기판(300)의 제1 실린드리컬 렌즈(813)에 의해 선 형상으로 성형된 파장 λ1의 광이 조사되어 있는 영역에, 법선 방향에 대해 θ2의 각도 방향으로부터 입사한다.
본 실시예에 있어서, 파장 λ1의 광과 파장 λ2의 광이 조사된 기판(300)으로부터 발생한 회절광의 상을 촬상 광학계에 의해 촬상하여 검사 데이터 처리ㆍ제어부에서 신호를 처리하는 촬상 시퀀스 및 화상 처리의 시퀀스는 실시예 1에서 도 9 및 도 10을 이용하여 설명한 것과 동일하므로, 설명을 생략한다.
본 실시예에 따르면, 조명 광학계의 광원을 1개로 할 수 있으므로, 조명 광학계를 콤팩트하게 설계하는 것이 가능해진다.
[실시예 3]
실시예 2에 있어서는, 조명 광학계(1310)에 파장 λ1과 λ2를 포함하는 복수의 파장의 광을 발사하는 단일의 광원을 이용하고, 2개의 다이크로익 미러를 이용하여 파장 λ1의 광과 파장 λ2의 광을 분리하여 각각 θ1의 각도 방향과 θ2의 각도 방향으로부터 기판(300)으로 입사시키는 구성에 대해 설명하였지만, 본 실시예에 있어서는, 파장 λ1과 λ2를 포함하는 복수의 파장의 광을 발사하는 단일의 광원으로부터 발사된 광을 그대로 기판(300)에 조사하는 예에 대해, 도 14를 이용하여 설명한다. 실시예 3에 있어서의 액정 표시 패널용 글래스 기판의 다결정 실리콘 박막 검사 장치의 전체 구성은, 실시예 1에 있어서 도 7을 이용하여 설명한 것과 마찬가지이므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도 14에 도시한 구성에 있어서, 실시예 1에서 설명한 도 8에 기재한 구성과 동일한 것에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여, 그 상세한 설명을 생략한다. 실시예 1의 구성과 다른 것은, 조명 광학계(1410)와, 촬상 광학계(1420)이다.
이 중, 조명 광학계(1410)는 임의의 파장 폭을 갖는 광을 발사하는 광원(1411)과, 광원(1411)으로부터 발사된 광의 광로를 변환하는 미러(812), 미러(812)에 의해 광로가 변환된 광을 집광하여 선 형상의 광으로 성형하고 기판 스테이지(831)에 유지되어 있는 글래스 기판(300)에, 법선 방향에 대해 θ10의 방향으로부터 조사하는 실린드리컬 렌즈(813)를 구비하고 있다.
또한, 촬상 광학계(1420)는 실린드리컬 렌즈(813)에 의해 선 형상으로 성형된 임의의 파장 폭을 갖는 광이 조사된 글래스 기판(300) 상의 다결정 실리콘 박막(301)의 결정 입계에 생긴 미소 돌기에 의해 발생한 1차 회절광 중, 법선 방향에 대해 각도 θ3의 방향으로 진행한 파장이 λ1의 1차 회절광을 투과시키는 제1 파장 선택 필터(1421)와, 이 제1 파장 선택 필터(1421)를 투과한 파장이 λ1의 1차 회절광의 상을 촬상하는 제1 결상 렌즈계(822)를 구비한 제1 카메라(823)와, 미소 돌기에 의해 발생한 1차 회절광 중, 법선 방향에 대해 각도 θ4의 방향으로 진행한 파장이 λ2의 1차 회절광을 투과시키는 제2 파장 선택 필터(1424)와, 이 제2 파장 선택 필터(1424)를 투과한 파장이 λ2의 1차 회절광의 상을 촬상하는 제2 결상 렌즈계(825)를 구비한 제2 카메라(826)를 구비하고 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 카메라(823)와 제2 카메라(826)로부터의 검출 신호를 검사 데이터 처리ㆍ제어부에서 신호를 처리하는 촬상 시퀀스 및 화상 처리의 시퀀스는, 실시예 1에서 도 9 및 도 10을 이용하여 설명한 것과 동일하므로, 설명을 생략한다.
본 실시예에 따르면, 실시예 2에 비해 조명 광학계를 보다 콤팩트하게 설계하는 것이 가능해진다.
300 : 기판
700 : 검사 장치
720 : 검사부
721 : 검사 유닛
740, 840 : 검사 데이터 처리ㆍ제어부
750 : 전체 제어부
810, 1310, 1410 : 조명 광학계
811 : 제1 광원
814 : 제2 광원
813 : 제1 실린드리컬 렌즈
816 : 제2 실린드리컬 렌즈
820, 1420 : 촬상 광학계
821 : 제1 파장 선택 필터
824 : 제2 파장 선택 필터
822 : 제1 결상 렌즈
825 : 제2 결상 렌즈
823 : 제1 카메라
826 : 제2 카메라
830 : 기판 스테이지부
831 : 기판 스테이지
840 : 화상 처리부
841, 842 : A/D 변환부
843 : 연산부
844 : 처리 판정부
845 : 입출력부
8451 : 표시 화면
848 : 제어부
1311, 1411 : 광원
1312 : 제1 다이크로익 미러
1313 : 제2 다이크로익 미러
700 : 검사 장치
720 : 검사부
721 : 검사 유닛
740, 840 : 검사 데이터 처리ㆍ제어부
750 : 전체 제어부
810, 1310, 1410 : 조명 광학계
811 : 제1 광원
814 : 제2 광원
813 : 제1 실린드리컬 렌즈
816 : 제2 실린드리컬 렌즈
820, 1420 : 촬상 광학계
821 : 제1 파장 선택 필터
824 : 제2 파장 선택 필터
822 : 제1 결상 렌즈
825 : 제2 결상 렌즈
823 : 제1 카메라
826 : 제2 카메라
830 : 기판 스테이지부
831 : 기판 스테이지
840 : 화상 처리부
841, 842 : A/D 변환부
843 : 연산부
844 : 처리 판정부
845 : 입출력부
8451 : 표시 화면
848 : 제어부
1311, 1411 : 광원
1312 : 제1 다이크로익 미러
1313 : 제2 다이크로익 미러
Claims (16)
- 삭제
- 기판 로드부와, 기판 검사부와, 기판 언로드부와, 전체 제어부를 구비한 다결정 실리콘 박막 검사 장치로서,
상기 기판 검사부는,
표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 제1 파장의 광을 제1 방향으로부터 조사하는 제1 조명 수단과,
상기 기판의 상기 제1 조명 수단에 의해 상기 제1 파장의 광이 조사된 영역에 제2 파장의 광을 제2 방향으로부터 조사하는 제2 조명 수단과,
상기 제1 조명 수단과 상기 제2 조명 수단에 의해 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광이 조사된 상기 기판으로부터 제3 방향으로 발생한 상기 제1 파장의 광에 의한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제1 촬상 수단과,
상기 제1 조명 수단과 상기 제2 조명 수단에 의해 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광이 조사된 상기 기판으로부터 제4 방향으로 발생한 상기 제2 파장의 광에 의한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제2 촬상 수단과,
상기 제1 촬상 수단에 의해 상기 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 상기 제2 촬상 수단에 의해 상기 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 상기 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 신호 처리ㆍ판정 수단을 구비하고,
상기 제1 조명 수단은 제1 파장의 광을 발사하는 제1 광원부와, 그 제1 광원부로부터 발사된 제1 파장의 광을 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하여 상기 기판에 조사하는 제1 실린드리컬 렌즈를 구비하고, 상기 제2 조명 수단은 제2 파장의 광을 발사하는 제2 광원부와, 그 제2 광원부로부터 발사된 제2 파장의 광을 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하여 상기 기판에 조사하는 제2 실린드리컬 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 장치. - 기판 로드부와, 기판 검사부와, 기판 언로드부와, 전체 제어부를 구비한 다결정 실리콘 박막 검사 장치로서,
상기 기판 검사부는,
표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 제1 파장의 광을 제1 방향으로부터 조사하는 제1 조명 수단과,
상기 기판의 상기 제1 조명 수단에 의해 상기 제1 파장의 광이 조사된 영역에 제2 파장의 광을 제2 방향으로부터 조사하는 제2 조명 수단과,
상기 제1 조명 수단과 상기 제2 조명 수단에 의해 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광이 조사된 상기 기판으로부터 제3 방향으로 발생한 상기 제1 파장의 광에 의한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제1 촬상 수단과,
상기 제1 조명 수단과 상기 제2 조명 수단에 의해 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광이 조사된 상기 기판으로부터 제4 방향으로 발생한 상기 제2 파장의 광에 의한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제2 촬상 수단과,
상기 제1 촬상 수단에 의해 상기 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 상기 제2 촬상 수단에 의해 상기 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 상기 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 신호 처리ㆍ판정 수단을 구비하고,
상기 제1 조명 수단과 상기 제2 조명 수단은, 상기 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광을 포함하는 다파장의 광을 발사하는 광원부를 공유하고, 상기 제1 조명 수단은 상기 광원부로부터 발사된 다파장의 광 중 상기 제1 파장의 광을 반사하고 다른 파장의 광을 투과하는 제1 다이크로익 미러와, 그 제1 다이크로익 미러에 의해 반사된 상기 제1 파장의 광을 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하여 상기 기판에 조사하는 제1 실린드리컬 렌즈를 구비하고, 상기 제2 조명 수단은 상기 광원부로부터 발사된 다파장의 광 중 상기 제1 다이크로익 미러를 투과한 광 중 제2 파장의 광을 반사하고 다른 파장의 광을 투과하는 제2 다이크로익 미러와, 그 제2 다이크로익 미러에 의해 반사된 상기 제2 파장의 광을 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하여 상기 기판에 조사하는 제2 실린드리컬 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 장치. - 기판 로드부와, 기판 검사부와, 기판 언로드부와, 전체 제어부를 구비한 다결정 실리콘 박막 검사 장치로서,
상기 기판 검사부는,
표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 제1 파장의 광을 제1 방향으로부터 조사하는 제1 조명 수단과,
상기 기판의 상기 제1 조명 수단에 의해 상기 제1 파장의 광이 조사된 영역에 제2 파장의 광을 제2 방향으로부터 조사하는 제2 조명 수단과,
상기 제1 조명 수단과 상기 제2 조명 수단에 의해 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광이 조사된 상기 기판으로부터 제3 방향으로 발생한 상기 제1 파장의 광에 의한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제1 촬상 수단과,
상기 제1 조명 수단과 상기 제2 조명 수단에 의해 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광이 조사된 상기 기판으로부터 제4 방향으로 발생한 상기 제2 파장의 광에 의한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제2 촬상 수단과,
상기 제1 촬상 수단에 의해 상기 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 상기 제2 촬상 수단에 의해 상기 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 상기 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 신호 처리ㆍ판정 수단을 구비하고,
상기 기판의 표면의 법선 방향에 대해 상기 제1 방향은 상기 제2 방향보다도 큰 각도로 되도록 상기 제1 조명 수단과 상기 제2 조명 수단을 배치하고, 상기 기판의 표면의 법선 방향에 대해 상기 제3 방향은 상기 제4 방향보다도 작은 각도로 되도록 상기 제1 촬상 수단과 상기 제2 촬상 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 장치. - 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 파장의 광은 상기 제2 파장의 광보다도 파장이 짧은 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 장치. - 삭제
- 기판 로드부와, 기판 검사부와, 기판 언로드부와, 전체 제어부를 구비한 다결정 실리콘 박막 검사 장치로서,
상기 기판 검사부는,
표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 광을 조사하는 조명 수단과,
상기 조명 수단에 의해 광이 조사된 상기 기판으로부터 제1 방향으로 발생한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제1 촬상 수단과,
상기 조명 수단에 의해 광이 조사된 상기 기판으로부터 제2 방향으로 발생한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제2 촬상 수단과,
상기 제1 촬상 수단에 의해 상기 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 상기 제2 촬상 수단에 의해 상기 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 상기 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 신호 처리ㆍ판정 수단을 구비하고,
상기 제1 촬상 수단은 제1 파장의 광을 투과하고 그 밖의 파장의 광을 차광하는 제1 파장 선택 필터를 구비하고, 그 제1 파장 선택 필터를 투과한 제1 파장의 광에 의한 상기 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하고, 상기 제2 촬상 수단은 제2 파장의 광을 투과하고 그 밖의 파장의 광을 차광하는 제2 파장 선택 필터를 구비하고, 그 제2 파장 선택 필터를 투과한 제2 파장의 광에 의한 상기 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 장치. - 기판 로드부와, 기판 검사부와, 기판 언로드부와, 전체 제어부를 구비한 다결정 실리콘 박막 검사 장치로서,
상기 기판 검사부는,
표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 광을 조사하는 조명 수단과,
상기 조명 수단에 의해 광이 조사된 상기 기판으로부터 제1 방향으로 발생한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제1 촬상 수단과,
상기 조명 수단에 의해 광이 조사된 상기 기판으로부터 제2 방향으로 발생한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 제2 촬상 수단과,
상기 제1 촬상 수단에 의해 상기 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 상기 제2 촬상 수단에 의해 상기 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 상기 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 신호 처리ㆍ판정 수단을 구비하고,
상기 제1 촬상 수단은 제1 파장의 광을 투과하고 그 밖의 파장의 광을 차광하는 제1 파장 선택 필터를 구비하고, 그 제1 파장 선택 필터를 투과한 제1 파장의 광에 의한 상기 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하고, 상기 제2 촬상 수단은 제2 파장의 광을 투과하고 그 밖의 파장의 광을 차광하는 제2 파장 선택 필터를 구비하고, 그 제2 파장 선택 필터를 투과한 제2 파장의 광에 의한 상기 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하고,
상기 제1 파장의 광은 상기 제2 파장의 광보다도 파장이 짧고, 상기 기판의 법선 방향에 대해 상기 제1 방향은 상기 제2 방향보다도 경사각이 작은 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 장치. - 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 제1 파장의 광을 제1 방향으로부터 조사하고,
상기 기판의 상기 제1 파장의 광이 조사된 영역에 제2 파장의 광을 제2 방향으로부터 조사하고,
상기 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광이 조사된 상기 기판으로부터 제3 방향으로 발생한 상기 제1 파장의 광에 의한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하고,
상기 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광이 조사된 상기 기판으로부터 제4 방향으로 발생한 상기 제2 파장의 광에 의한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하고,
상기 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 상기 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 상기 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 것
을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 방법. - 제9항에 있어서,
상기 제1 파장의 광을 제1 방향으로부터 조사하는 것을, 제1 광원부로부터 발사된 제1 파장의 광을 제1 실린드리컬 렌즈에 의해 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하여 상기 제1 방향으로부터 상기 기판에 조사함으로써 행하고, 상기 제2 파장의 광을 제2 방향으로부터 조사하는 것을, 제2 광원부로부터 발사된 제2 파장의 광을 제2 실린드리컬 렌즈에 의해 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하여 상기 제2 방향으로부터 상기 기판에 조사함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 방법. - 제9항에 있어서,
상기 제1 파장의 광을 제1 방향으로부터 조사하는 것을, 상기 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광을 포함하는 다파장의 광을 발사하는 광원부로부터 발사된 광 중 상기 제1 파장의 광을 반사하는 제1 다이크로익 미러에 의해 반사된 상기 제1 파장의 광을 제1 실린드리컬 렌즈에 의해 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하여 상기 제1 방향으로부터 상기 기판에 조사함으로써 행하고, 상기 제2 파장의 광을 제2 방향으로부터 조사하는 것을, 상기 제1 파장의 광과 상기 제2 파장의 광을 포함하는 다파장의 광을 발사하는 광원부로부터 발사된 광 중 상기 제2 파장의 광을 반사하는 제2 다이크로익 미러에 의해 반사된 상기 제2 파장의 광을 제2 실린드리컬 렌즈에 의해 한 방향으로 집광하여 선 형상의 광으로 성형하여 상기 제2 방향으로부터 상기 기판에 조사함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 방법. - 제9항에 있어서,
상기 제1 파장의 광을 조사하는 상기 제1 방향은, 상기 기판의 표면의 법선 방향에 대해 상기 제2 방향보다도 큰 각도 방향이고, 상기 제1 파장의 광에 의한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하는 상기 제3 방향은, 상기 기판의 표면의 법선 방향에 대해 상기 제4 방향보다도 작은 각도 방향인 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 방법. - 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 파장의 광은 상기 제2 파장의 광보다도 파장이 짧은 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 방법. - 표면에 다결정 실리콘 박막이 형성된 기판에 광을 조사하고,
그 광이 조사된 상기 기판으로부터 제1 방향으로 발생한 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하고,
상기 광이 조사된 상기 기판으로부터 제2 방향으로 발생한 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하고,
상기 제1 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호와 상기 제2 1차 회절광의 광학상을 촬상하여 얻은 신호를 처리하여 상기 기판 상에 형성된 다결정 실리콘막의 결정의 상태를 판정하는 것
을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 방법. - 제14항에 있어서,
상기 광이 조사된 상기 기판으로부터 제1 방향으로 발생한 제1 1차 회절광의 광학상을, 제1 파장의 광을 투과하고 그 밖의 파장의 광을 차광하는 제1 파장 선택 필터를 통하여 촬상하고, 상기 광이 조사된 상기 기판으로부터 제2 방향으로 발생한 제2 1차 회절광의 광학상을, 제2 파장의 광을 투과하고 그 밖의 파장의 광을 차광하는 제2 파장 선택 필터를 통하여 촬상하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 방법. - 제15항에 있어서,
상기 제1 파장의 광은 상기 제2 파장의 광보다도 파장이 짧고, 상기 기판의 법선 방향에 대해 상기 제1 방향은 상기 제2 방향보다도 경사각이 작은 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 검사 방법.
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