TW201239347A - Method for checking membrane surface and apparatus using the same - Google Patents

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201239347 H lo^opif 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種在多晶矽（P〇lySilic〇n)薄臈製造 製私之雷射退火（laser anneal)處理等中檢查於薄膜^面 產生的光斑的技術。 、& 【先前技術】 對非晶矽（amorphous silicon )膜照射雷射以進行結晶 化’進而形成多晶矽膜，此技術在平板顯示器（Flat Display，FPD)製造製程中具有重要的位置，為了提高基板 的品質，必需均勻無色斑地對基板照射雷射。 但是，由於雷射之能量的分散或光學系統的損傷或雲 斑，有時會產生雷射形狀方向的散粒（sh〇t)光斑以及雷 射掃描方向的掃描光斑，這些光斑在後續的製程中會導致 產生不良品。因此，基板表面的照射光斑檢查必不可少。 作為以往的退火處理後的多晶矽膜的狀態檢查、評 4貝，可以列舉雷射結晶矽的檢查方法（曰本專利特開 2006-19408公報）。此檢查方法之目的在於：藉由相對於 退火處理後的基板斜向安放光源，來判斷表面的狀態。 具體而言’調整光源的角度至最佳，之後照射檢查光， 根據隨著綠色反射光的強度變化是否出現條狀的花紋可 以斷定雷射能量適當與否。 上述之雷射結晶矽的檢查方法，雖然就調整光源的角 度至最佳以可以觀察退火處理後的基板表面之狀態的方法 進行了闡述，但只是對條痕以條狀花紋的形式反映在照相 201239347 機上的圖像進行抽象判斷。在自動機械中，重要的是將該 條痕數值化，藉由將其數值化，可以進行好壞的判定，但 在上述方法中缺乏好壞判定的具體性，難以實現自動化。 此外，在上述之現有方法中，照射白色光，使基板表 =看起來是綠色，但是根據切、❹度或基板表面的狀 痞，還有時基板表面看起來是藍色或黃色，如上所述，若 以綠色的反射光為前提，則有時難以進行適當的判定。 【發明内容】 本發明疋以上述情況為背景而設，其目的在於：提供 —種薄膜的表面檢查松以及檢查裝置，此表面檢查方^ ^受表面之反射色的影響，可以容易地將基板表面的光斑 狀態數值化以進行判定。 即’本發明之薄膜的表面檢查方法，包括以下步驟： f已實施㈣退火處__表面騎檢查光，並接收藉 知、射由上述薄膜表面反射的反射光以取得彩色圖像，之 ，檢測上述彩色圖像的色成分，根據檢測到的色成分將上

1溥膜照射檢查光；反射 L獏反射的反射光；圖像 圖像資訊；以及判定部， 光接收部，接收該檢查光被上述舞 處理部，接受由上述接收部輸出的 5 201239347 J^opif =士述，理部處理的圖像資料進行薄膜表面的光 明之單U圖ΐ處理部對上述圖像資訊實行上述本發 上述本發明Γ判定。積處理及射影麵。上述判定部實行 膜作檢查方法中以已實施雷射退火處理的薄 。薄膜只要是被照射雷射以實施退火的薄 v I ί本發明’並不限於特定的薄膜，代表性地可 非:广（制是非㈣）薄膜進行雷射退火以進行 、·口日日化而得到的薄膜為對象。 在檢查光照射，並祕於特定的波長，但較佳的是 使用白色n崎檢查光的檢查光照射部可以使用各種 光源，作為本發明，並不限於特定的光源。 另外，對溥膜照射檢查光後反射的反射光被反射光接 收部接收。反射光接收部只要以彩色圖像的形式接收反射 光並輸出圖像資料即可，對其組成沒有特別限定，可以使 用感光耦合元件（Charged Couple Deivce，CCD)等適當的 接收部。 藉由反射光接收部取得彩色圖像。對於取得的彩色圖 像，藉由圖像處理來檢測色成分。在色成分的檢測中，例 如分別檢測R、G、B的色成分。根據檢測到的色成分將 圖像單色化。在單色化中，例如抽取光分佈相對較大的色 成分，按照光強度進行單色化。 對於已單色化的圖像資料，藉由卷積進行強調圖像濃 淡的處理。在卷積中，可以藉由使預定的係數之行列與以 6 201239347 41336pif 行列表示的圖像資料 當選擇，作為本發明，=進行。預定係數之行數可以適 在卷積中，分別m 限於特定的行數。 的行列，並分別與圖像；;= 于方向的行列和強調列方向 向的圖像資料可以分別取得強調行方 向是指進行退火的雷°圖像資料之列方 料行。藉由準備分，的束方向之圖像資 別確實_定行方向向的行列，可以分 而二;:=調方藉由射影變換 值化，可以划…私如+由在方向和列方向分別進行數 =向:十料二：:：：：= ’、有猎由卷積_ 了行方向的圖像資料和 列方=圖像㈣時，可崎它們合併作為—個^^了。 /曰在光斑的判定中’縣設定閾值，並比較藉由射⑼ 換付到的數值’當該數值達到閾值時，可以判定為具 斑0 上述之圖像㈣之U像處理可以在圖像處 而上述之判定可以在判定部進行。 丁 圖像處理部和判定部主要可以由中央處理器 Processing Unit, CPU)和驅動該cpu的程式組^，還^如 7 201239347 ΗϊόόΟρίΐ 由兼用圖像處理部和判定部的部分組成。 判疋結果可以藉由顯示部來視認。此外，在顯示部， 由反射光㈣部取得㈣色祕和進行了直至射影變 圖像處理的圖像資料可以在同—晝面上顯示。 基於上述，根據本發明，可以具體且準確地判定 施雷射退火處理的薄膜之表面之光斑。 根據。謂疋’虽萬—超過規定值時，可以視為不良而 停止雷射退火處理，以將不良阻止在最小限度。此外，除 不良判定以外’還可以管理薄膜表面的狀態。 【實施方式】 以下’根據__來綱本發明之—實施方式。 圖1是顯示本發明之薄膜的表面檢查裝置1和雷射退 火裝置10的概略圖。 雷射退火裝置1〇包括：雷射光學系統u，將准分子 雷射形成均自的線束後進行照射；料（stage) I2,荷載 玻璃基板10G;X轴驅動“ 13,沿掃描方向驅動載台12; 以及γ，驅動系統14，其與上述χ軸驅動系統13垂直。 载σ 12 X軸驅動系統丨3、γ軸驅動系統14設置在 退火室15内。 攸雷射光學系統11照射的雷射2G被導人退火室15 内:對形成有非晶頻的玻璃基板雇（以下記作基板） 表面之非晶石夕轉變成多晶石夕膜1〇1。此 相當於本發明中作為檢查對象的薄膜。載台 ……'射20時藉由Χ軸驅動系統13發生移動，藉此 8 201239347 41336pif 雷射20相對移動，對玻璃基板1〇〇進 Y軸驅動系統14可以使載台12沿雷射=的^苗。 改變雷射20相對於玻璃基板1〇〇的 冑α夕動’ 夕薄膜的表面檢查裝置工檢查經照射ΪΓ 而發生社曰化 的表面光斑’其於退火室15内包括;ί檢 一先…、射。卩的照明2和作為反射光接 (Charged Couple Deivce CCD ) a^0 μ ^ 外的圖像處理部5連接。在退:室見;:b) 4與退火室15 理Ϊ ίΠ :? 6’於判定部6上連接有顯示部7。圖像處 ° 5 ^ 6 (Central Processing 邻/Γ 祕CPU的程版成，此㈣具有存儲 1 7 Ϊ 像處Ϊ的f料和用於判定的資料等。顯示 或、广°日以由陰極射線官（Cath°de_Ray tube，CRT)顯示器 2 曰日顯，ai_ Crystal Display，LCD)，本發明並 缘Η^ί。重要的是’只要是㈣可視認_示文字或 線圖專適當的資訊的顯示部即可。 接下來’參照圖2之流_，對薄膜的表面檢查褒置 1的行為進行說明。 從照明2對已實施雷射退火處理的多晶頻ι〇ι照射 色的檢查光2a。可以邊進行雷射退域理邊進行檢查光 射’亦可以在巾斷或結束雷射退火處理，載台12 已停止移動的狀態下進行檢查光2a的照射。 所照射的檢查光2a被多晶矽膜1〇1反射，由多晶矽膜 201239347 41336pif 101的預定面積反射的反射光2b被CCD照相機3接收（步 驟si)。由CCD照相機3接收的彩色圖像資訊經由電縵4 傳送到圖像處理部5。 圖3疋表示由雷射照射產生的基板表面的條痕的圖。 雷射20藉由雷射光學系統U形成細長且均勻的束。另一 方面，玻璃基板100位於載台12上，藉由载台12驅動， 長軸的束將整個玻璃基板1〇〇退火。此時，在多晶矽膜1〇1 亡’沿與長軸平行的方向（線束方向）顯現的光斑為散粒 光斑102，沿與束的驅動（掃描方向）方向平行顯現的光 斑為掃描光斑103。基本上，在光斑分散的狀態下不會形 成不良，而在光斑連成線狀的情況下會出現不良。 由玻璃基板100的表面反射、且被CCD照相機3接 收的圖像’由於藉由退火處理而產生的玻璃基板1〇〇表面 的凹凸，若照射白色光，則看起來是帶有顏色的圖像。例 如’雖然顯示藍和綠，但根據情況有時看起來是黃色或紅 色。進行圖像處理時，必須將其變成黑白圖像。 =在本實施例中，利用圖像處理部5在彩色圖像内選擇 最合適的色成分。具體而言，選擇光分佈最大的顏色，根 據該顏色的強度將圖像單色化（步驟S2)。 已單色化的圖像資料藉由以雷射的束方向為行、以雷 射的掃描方向為列的行列資料來顯示。 p接下來’進行卷積，以強調基板表面的條痕、並且抑 =木音成分的強調（步驟s3)。在卷積中，使預定係數的 仃列與以行列顯示的圖像資料相乘來進行。在此實施例 201239347 41336pif 中，在與圖像資料相乘的預定係數的行列中，分別準備強 調行方向之圖像濃淡的行列和強調列方向之圖像濃淡的行 列，再將它們與圖像資料相乘。 例如，準備下述（1)的行列作為強調行方向的行列、 準備下述（2)的行列作為強調列方向的行列，將它們與圖 像資料相乘。 [數1] 散粒方向= 2 2 2 濃淡強調 1 1 1 0 1 0 1 0 1 -丄 -2 -1 -2 -丄 -2 掃描方向= 2 1 0 -1 濃淡強調 2 1 0 -1 2 1 0 -1 *圖像資料 （1) -2 *圖像資料 （2:) -2 -2 對於強調圖像之濃淡的圖像資料，利用在掃描方向、 散粒方向出現集中的條痕，求出各自的方向的射影（步驟 s4)。 具體而言，根據下述所示的算式在散粒方向、掃描方 向分別進行射影變換。 散粒方向=(Max( Σ f(x)/Nx)-Min( Σ f(x)/Nx))/平均 11 201239347 ^ίόόορίΐ Σ f(y)/Ny)'Mln( Σ 的圖像的位置表示掃描方向 掃描方向的圖像數。 放粒方向的圖像數，外表示 相抵、彡是各财向上_和，所料音強，隨機值 影之差，以數值的7猎由计异放粒方向的射 射先斑弱的圖像，其散粒方向的 _方向_之差^_， 方向的射影之差變小。 #田先斑弱的圖像，其掃描 f 4、圖5中顯示光斑弱的圖像和光斑強的 ==圖像進行散粒方向和掃描方向的卷積運算的 根據該圖像進行射影，將光斑數值化。觀-的圖像。 斑數值化。斤述姆射影之差’可以將散粒光斑和掃描光 作確絲#特騎狀。鱗值是任音的 作為本發明，並祕於特定的練。對 f j ’ 光斑分別準備基準值。比較射 士 /、先斑和知描 方向的美隸射衫在雜方向”料和散教 的基丰值，當貧料超過基準值時，判定在散粒方向^ 12 201239347 41336pif 光斑；再比較射影在掃描方向的 值，當資料超過基準值時，判定掃4描方向的基準 可以將+ ^ 在彳标方向有光斑。藉此， Γ以將已貫知雷射退火的缚膜 化以進行判定，還料實現自動化从斑具肢地進订放值 【圖式簡單說明】 圖1是顯示本發明之薄膜 裝置的概略圖。 的表面檢查裝置及雷射退火 圖2同樣是顯衫面檢纽法之轉的流程圖。 圖3是顯示雷射退火後的基板表面之條痕之特徵的 圖4同樣是顯示光斑弱的圖像的處理結果的圖，（a) 顯示散粒光斑，（b)顯示掃描光斑。 圖1 2 3 4 5 6 7同樣是顯示光斑強的圖像的處理結果的圖，（a) 顯示散粒光斑，（b)顯示掃描光斑。 【主要元件符號說明】 13 1 :薄膜的表面檢查裝置 2 :照明 2a :檢查光 2b :反射光 3 . CCD照相機 4 :電纜 5 5:圖像處理部 6 :判定部 7 :顯示部 201239347 4UJ0pif 10 :雷射退火裝置 11 :雷射光學系統 12 :載台 13 : X軸驅動系統 14 : Y軸驅動系統 15 :退火室 20 :雷射 100 :玻璃基板 101 :多晶矽膜 102 :散粒光斑 103 :掃描光斑 14

Claims (1)

1. 201239347 41336pif 七、申請專利範圍： 1. 一種薄膜的表面檢查方法，包括： 對已實施雷射退火處理的薄膜表面照射檢查光，並接 收藉由照射所述薄膜表面反射的反射光以取得彩色圖像； 檢測所述彩色圖像的色成分，根據檢測 所述彩色祕私化； D 像圖像的資料進行卷積運算，取得強調圖 像/辰淡的圖像貢料；以及 、對強調圖像濃淡的所述圖像資料進行射影變換， 所述射影魏的圖像資料判定所述㈣的表面光斑。 法其2中如申請專利範圍第1項所述之薄膜的表面檢查方 分來=單色化是使剩的所述色成分巾的主要色成 法，3其^巾請翻範圍第2項所述之薄朗表面檢查方 大的要色成分是與其他色成分相比，光分佈相對較 膜的4表:檢申:方 項〜第3項中任-項所述之薄 所述卷積運算是藉由使預定係的行 圖像資料的行_乘來進行。 匕早色化的 法，5, t二請專利範圍第4項所述之薄膜的表面檢查方 15 201239347 传 1 jjopif 所述圖像資料包含行列，所述行列的行的資料是 用於所述雷射退火處_雷射的線束方向的資料 列的列的資料是沿著所述雷射的掃描方向的資料。 6. 如申請專鄕圍帛5項所叙薄朗表 法，其中： — 分別使用強調束方向的所述預定係數的行列和 摇方向的所述預定餘的行列，分縣得強調束方 像濃淡的圖像資料和強調掃描方向的圖像濃淡 料。 不貝 7. 如申請專利範圍帛5項或第6項所述之薄膜的 檢查方法，其中： 所述射影變換是以強調圖像濃淡的所述資料的行 行和列分別進行射影變換。 、8.如中請專利範圍第7項所述之薄膜的表面檢查方 法，其中： μ根據所述已射影變換的圖像資料的行方向的數值判定 散粒光斑，根據所述資料的财向的數值判定掃描光斑。 9·薄膜的表面檢查裝置，包括： 檢查光照射部，對藉由照射雷射光來實施退火處理的 溥獏照射檢查光； 反射光接收部’接收所述檢查光被上述薄膜反射 射光； 圖像處理部’接受由所述接收部輸出的圖像資訊；以 201239347 41336pif — 判疋。卩，根據由所述圖像處理 薄膜表面的先斑的判定，其中 处理的圖像資科進行 上述圖像處理部對 第1項〜第8項中紅 讯貫仃如申請專利範圍 射影變換；以及Λ -項所述之單色化處理、卷積處理及 土述判：邛實行如申請專利 10.如申請專利範圍第9 負所述之判疋。 置，所述裝置更包括： ㈣述之㈣的表面檢查裝 顯示部’顯示由所述判"狀的判定結果。 17