TWI596688B - 檢測結晶化之設備及方法 - Google Patents

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秋秉權
朴喆鎬
孫希根
金度燁
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三星顯示器有限公司
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    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer

Description

檢測結晶化之設備及方法
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2013年2月12日向韓國智慧財產局提出之韓國專利申請號第10-2013-0014978號之優先權及效益，其全部內容係於此併入作為參考。
下列敘述係關於一種檢測結晶化之設備及方法。
有機發光顯示或液晶顯示設備通常使用薄膜電晶體(TFTs)以控制來自各像素之發光或發光強度。薄膜電晶體包含半導體層、閘極電極、及源極/汲極電極。半導體層可典型地由非晶矽結晶成的多晶矽形成。
製造使用具有薄膜電晶體形成於其上之薄膜電晶體基板之顯示裝置之傳統方法包含形成非晶矽層於基板上方且結晶化非晶矽層成多晶矽層。
然而，傳通方法複雜且需要大量成本及/或時間以結晶化非晶矽層成多晶矽層並接著檢查結晶化。因此，需要提供一種降低所需成本/或時間之設備及方法。
本發明之實施例態樣係針對可自動化偵測結晶化半導體層之偵測結晶化之設備及方法。
根據本發明之實施例，提供一種檢測結晶化之設備，其包含：配置以改變基板之位置之基座，基板座落於其上並包含半導體層，半導體層含有彼此分離之複數個結晶區域；配置以取得關於半導體層之影像資料之照相單元；配置以取得關於半導體層之檢測資料之檢測單元；以及配置以根據由照相單元取得之影像資料而輸出關於基板之位置變化之變化資料之控制單元。
控制單元可更配置以根據影像資料中之亮度資料輸出變化資料。
控制單元可更配置以輸出變化資料，致使檢測單元能取得關於複數個結晶之分隔區域之至少其一之檢測資料。
控制單元可更配置以判定複數個結晶之分隔區域之其一係具有於第二亮度範圍之亮度並位於具有於第一亮度範圍之亮度半導體層之其他部分之間之半導體層之部分，其中第二亮度範圍包含之值係大於第一亮度範圍之值。
控制單元可更配置以判定複數個結晶之分隔區域之其一係具有於峰值亮度之間且於預設亮度範圍中之亮度之半導體層之部分。
照相單元之位置可固定相對於檢測單元之位置。
根據本發明之另一實施例，提供一種檢測結晶化之設備，其包含：基板座落於其上之基板座部，基板包含半導體層，半導體層包含彼此分離之複數個結晶區域；配置以取得關於半導體層之影像資料之照相單元；配置以取得關於半導體層之檢測資料之檢測單元；配置以改變照相單元與檢測單元相對於基板座部之位置之位置變化單元；以及配置以根據由該照相單元取得之影像資料而輸出關於照相單元與檢測單元之位置變化之變化資料之控制單元。
控制單元可更配置以根據於影像資料中之亮度資料而輸出變化資料。
控制單元可更配置以輸出變化資料，致使檢測單元可取得關於複數個結晶之分隔區域之至少其一的檢測資料。
控制單元可更配置以判定複數個結晶之分隔區域之其一係具有於第二亮度範圍之亮度並位於具有於第一亮度範圍之亮度之半導體層之其他部分之間之半導體層之部分，其中第二亮度範圍包含之值大於第一亮度範圍之值。
控制單元可更配置以判定複數個結晶之分隔區域之其一係具有於峰值亮度之間且於預設亮度範圍中之亮度之半導體層之部分。
照相單元之位置可固定相對於檢測單元之位置。
根據本發明之另一實施例，提供一種檢測結晶化之設備，其包含：配置以改變基板之位置之座台，基板座落於其上且包含含有彼此以區間分離之複數個結晶區域之半導體層；配置以取得關於基板上標記之位置之影像資料照相單元；配置以取得關於半導體層之檢測資料之檢測單元；以及配置以輸出關於基板之位置變化之變化資料，致使基板之位置以區間重複變化之控制單元。
控制單元可更配置以輸出初始化變化資料，致使基板相對於檢測單元之位置係根據影像資料於設定位置。
當基板係於設定位置時，檢測單元可取得關於複數個結晶之分隔區域之至少其一之檢測資料。
照相單元之位置可相對於檢測單元之位置固定。
根據本發明之另一實施例，提供一種檢測結晶化之設備，其包含：基板座落於其上之基板座部，基板包含含有彼此以區間分離之複數個結晶區域之半導體層；配置以取得關於基板上之標記之影像資料之照相單元；配置以取得關於半導體層之檢測資料之檢測單元；配置以改變檢測單元相對於基板座部之位置之位置變化單元；配置以輸出關於檢測單元之位置之變化之變化資料，致使檢測單元之該位置係以區間重複變化之控制單元。
控制單元可更配置以輸出初始化變化資料，致使檢測單元相對於基板之位置係根據影像資料於設定位置。
當檢測單元係於設定位置時，檢測單元可取得關於複數個結晶之分隔區域之至少其一之檢測資料。
照相單元之位置可相對於檢測單元之位置固定。
根據本發明之另一實施例，提供一種檢測該結晶化之方法，該方法包含：預備板包含含有彼此分離之複數個結晶區域之半導體層之基板；根據取得之關於半導體層之影像資料改變基板與檢測單元至少其一之位置以取得關於複數個結晶之分隔區域之至少其一之檢測資料；取得關於複數個結晶之分隔區域之至少其一之檢測資料；根據取得之關於半導體層之影像資料改變基板與檢測單元至少其一之位置以取得關於複數個結晶之分隔區域之另一之檢測資料；並取得關於複數個結晶之分隔區域之另一之檢測資料。
基板與檢測單元至少其一之位置可根據於取得之影像資料之亮度資料而變化。
基板與檢測單元至少其一之位置可藉由判定複數個結晶之分隔區域之其一係具有於第二亮度範圍之亮度並位於具有於第一亮度範圍之亮度半 導體層之其他部分之間之半導體層之部分而變化，其中第二亮度範圍包含之值大於第一亮度範圍之值。
基板與檢測單元至少其一之位置可藉由判定複數個結晶之分隔區域之其一係具有於峰值亮度之間且於預設亮度範圍中之亮度之半導體層之部分而變化。
改變基板與檢測單元至少其一之位置以取得關於複數個結晶之分隔區域之另一之檢測資料且可重複關於複數個結晶之分隔區域之另一之檢測資料之取得。
根據本發明之另一實施例，提供一種檢測該結晶化之方法，該方法包含：預備包含含有彼此以區間分離之複數個結晶區域之半導體層之基板；根據取得之關於基板之標記之影像資料改變基板與檢測單元至少其一之位置以取得關於複數個結晶之分隔區域之至少其一之檢測資料；取得關於複數個結晶之分隔區域之至少其一之檢測資料；藉由區間改變基板與檢測單元至少其一之位置以取得關於複數個結晶之分隔區域之另一之檢測資料；以及取得複數個結晶之分隔區域之另一之檢測資料。
改變基板與檢測單元至少其一之位置以取得關於複數個結晶之分隔區域之另一之檢測資料以並可重複關於複數個結晶之分隔區域之另一之檢測資料取得。
檢測結晶化之設備及方法允許自動偵測結晶化半導體層。然而，本發明之範疇不受限於這些結果及態樣。
10‧‧‧基板
12‧‧‧半導體層
12a、12b‧‧‧區域
100‧‧‧座台
100’‧‧‧基板座部
100a‧‧‧穿孔
200‧‧‧照相單元
300‧‧‧檢測單元
310‧‧‧光源
320‧‧‧檢測資料取得器
400‧‧‧控制單元
A1、A2‧‧‧部分
M1、M2‧‧‧標記
G‧‧‧區間
P1、P2‧‧‧峰值亮度
Bp‧‧‧亮度位準
S10、S20、S30、S40、S22、S32、S24、S34、S40‧‧‧步驟
本發明之上述及其他特徵將藉由參考附圖詳細描述例示性實施例而變的顯而易見，其中：第1圖係為描繪根據本發明之實施例之檢測結晶化之設備之概念側視示意圖；第2圖係為待檢測之基板與半導體層之平面示意圖；第3圖係為表示基板上之半導體層之待檢測部分之照片；第4圖係為關於第3圖所示之半導體層之位置上之相對亮度之圖；第5圖係為關於半導體層之位置上之相對亮度之圖；第6圖係為描繪根據本發明之另一實施例之檢測結晶化之設備之概念側視示意圖；第7圖係為描繪根據本發明之另一實施例之檢測結晶化之設備之概念側視示意圖；第8圖係為待檢測之基板與半導體層之平面示意圖；第9圖係為根據本發明之實施例之檢測結晶化之方法之流程圖；以及第10圖係為根據本發明之另一實施例之檢測結晶化之方法之流程圖。
本發明之例示性實施例現在將參考顯示本發明之例示性實施例之附圖而更完整說明於此。提供例示性實施例以使本揭露將徹底且完全且將對於技術領域具通常知識者充分傳達本發明之範疇。然而，本發明可以許多不同 方式實行且不應受限於此處闡明之例示性實施例。為了方便解釋，層、區域、及/或元件之尺寸可為了清楚而誇大或縮小。例如，各元件之尺寸與厚度可不受限於圖式中繪示的尺寸與厚度。
於以下的例示性實施例中，x、y、及z軸不限於直角座標系之三軸而是可建構以包含任意合適的三軸。例如，x、y、及z軸可不需彼此正交並代表三個不彼此正交之方向。
將理解的是當如層、膜、區域或基板之元件係表示為於另一元件”上(on)”或”上方(over)”時，其可直接於另一元件上或也可存在中介元件。
如此處使用的詞彙”及/或(and/or)”包含一或多個所列元件之任意或全部組合。當修飾語如”至少其一(at least one of)”置於一列元件前，修飾整列元件且不修飾該列之個別元件。
第1圖係為描繪根據本發明之實施例之檢測結晶化之設備之概念側視示意圖。參閱第1圖，根據本實施例，檢測結晶化之設備包含基板10安裝於其上之座台100、照相單元200、檢測單元300以及控制單元400。
基板10之位置可變化，例如於x-y平面上。基板10具有矽層於其頂表面上(例如，於z方向之表面)。矽層可形成於基板10之整個頂表面或其大部分頂表面而不覆蓋頂表面之一部分，例如其邊緣。
基板10可藉由使用各種適合之方法負載於座台100。例如，當舉起可上下移動(例如，於z軸方向)的複數個探針以經過穿透座台100之複數個穿孔自座台100之頂表面(例如，於+z方向)向上伸出時，基板10可藉由機械(例如傳輸機械)放置於複數個探針上，且而後複數個探針可下降(例如，於-z方向)以安裝並支撐基板10於座台100上。
雖然未示於第1圖，基板10具有矽層(例如，半導體層)形成於其上。半導體層包含彼此分離之複數個結晶區域以及剩餘未結晶區域。例如，非晶矽可形成於基板10上，且只有其之一部分(例如，預設部分)被結晶化(例如選擇性結晶)。
非晶矽層可藉由使用多種合適的方法而結晶化。例如，非晶矽層可以雷射光束照射以結晶化。雷射光束係典型點光束或線光束。因此，因為必須多次改變待照射之非晶矽層之區域，其可能花費長時間以照射雷射光束於非晶矽層之整個表面。
減少結晶化非晶矽層之所需時間的一個方法係只於對應TFT將位於其上之矽層之部分的區域照射雷射光束，代替照射矽層之整個表面。這方法可大量減少結晶化矽層所需時間。然而，這方法在缺少自動化檢測只有獨立的區域(設定獨立區域)已被結晶化之矽層之設備或方法下效率低下。
因為具有整個表面結晶化的矽層於其整個表面具有均勻特性，其可藉由掃描整個表面而自動偵測矽層。相反地，對於具結晶之間隔區域與剩餘未結晶區域之矽層，由於在未結晶區域發生之(例如，產生之)雜訊，自動檢測無法於矽層(例如，整個矽層上)上執行。因此，如下文描述的根據本發明之實施例之檢測結晶化之設備或根據本發明之實施例之檢測結晶化之方法可用來解決此雜訊問題及/或自動檢測具結晶之間隔區域之矽層。
照相單元200取得關於座落於座台100之基板10上之半導體層之影像資料。為了實現這點，照相單元200可包含例如電荷耦合裝置(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像裝置之影像裝置。照相單元200可位於(例如，設 置)多種位置。例如，如第1圖所示，照相單元200可設置於座台100上方(例如，於+z上方)。
檢測單元300取得關於基板10上之半導體層之檢測資料。檢測單元300可使用各種元件及配置形成。例如，檢測單元300可為如第1圖所示的反射式檢測單元，且包含用以發出設定或預訂波長的光之光源310且資料取得器320藉由從光源310發出並從基板10上的矽層反射之光線而獲得資料。檢測資料取得器320可具有與照相單元200相似之配置，像是包含例如CCD或CMOS影像裝置之影像裝置。檢測單元300可使用特定波長的光以取得由於矽層之厚度變化造成之光干涉圖之強化對比資料。因此，可增加所獲得之關於半導體層之檢測資料之解析度。
檢測單元300不限於反射式檢測單元，且可為各種適合的檢測單元，例如，於其中由高亮度白光LED光源發出的光通過基板10，且藉由使用透射光與反射光之間之亮度差取得之關於半導體層之檢測資料之透射式檢測單元。
控制單元400基於由照相單元200取得之影像資料，輸出關於座落於座台100之基板10之位置變化之變化資料。
於根據本實施例之檢測結晶化之設備中，因為基板10上之半導體層具有結晶之間隔區域與剩餘未結晶區域而非整個結晶化之表面，控制單元400基於由照相單元200取得之影像資料，輸出關於基板10之位置變化之變化資料，且座台100根據控制單元400輸出之變化資料調整基板10之位置。因此，可獲得(例如關於)只有半導體層之結晶之區域之檢測資料。換句話說，因為不獲得剩餘未結晶區域(例如非結晶之區域)之檢測資料，可減少或避免雜訊之產生。另外，檢 測單元300只檢測基於(根據)照相單元200取得之影像資料之半導體層之結晶之區域，因此可允許較快、自動化之檢測。
基於由照相單元200取得之影像資料檢測之偵測半導體層之結晶之區域之過程於此更詳細說明。
第2圖係具待檢測之半導體層12之基板10與之平面示意圖。參閱第2圖，半導體層12係形成於置於座台100之基板10上。半導體層12包含複數個結晶之間隔區域12b及剩餘未結晶區域12a。
第3圖係為表示基板上之半導體層12之待檢測部分之照片。
如第3圖所示，半導體層之結晶區域12b與剩餘未結晶區域12a具有不同亮度。更特別是，結晶區域12b具有大於為未結晶之非晶矽區域之剩餘未結晶區域12a之亮度。第4圖係為關於對應至第3圖之半導體層12(例如，半導體層12之一區域)之位置之相對亮度之圖。於第3圖所示之亮度變化亦可從為數據資料之視覺表現之第4圖觀察到。
控制單元400使用於(例如，包含於)由照相單元200取得之影像資料之亮度資料以輸出關於基板10之位置變化之變化資料。換言之，控制單元400可藉由使用亮度資料輸出變化資料，致使檢測單元300取得關於在半導體層12之複數個結晶之分隔區域12b之至少其一(例如部分)之檢測資料。
第5圖係為關於半導體層12上位置之相對亮度之圖。控制單元400可判定半導體層12之部分A2，具有於第二亮度範圍之亮度且位於具有於第一亮度範圍之亮度的未結晶部分A1之間，屬於複數個結晶之分隔區域12b(例如，複數個結晶之分隔區域12b之一)，其中該第二亮度範圍具有大於第一亮度範圍之 值。或者，控制單元400可判定具有大於亮度位準Bp(例如，預設亮度位準Bp)之亮度的部分A2屬於(例如，其中之一)複數個結晶之分隔區域12b。
如上所述，控制單元400使用由照相單元200取得之亮度資料判定複數個結晶之分隔區域12b之位置，並輸出關於置於座台100上之基板10之位置變化之變化資料，以便從複數個結晶之分隔區域12b取得檢測資料。座台100根據接收之變化資料改變基板10之位置，至使檢測可自動進行(例如，只於)於半導體層12之複數個結晶之分隔區域12b上。為了達成這點，照相單元200之位置可相對檢測單元300固定。
控制單元400可藉由使用與上述不同之方法從照相單元200取得之資料判定複數個結晶之分隔區域12b之位置。參考第3圖至第5圖，峰值亮度出現於各複數個結晶之分隔區域12b及剩餘未結晶區域12a之邊界。換言之，雖然結晶之部分A2具有大於未結晶之部分A1之亮度，峰值亮度P1及P2(例如，大於結晶之部分A2之亮度)發生在半導體層12之結晶部分與未結晶部分A1及A2間之各邊界。
藉由使用這些特徵，控制單元400可判定位於具有峰值亮度P1及P2之半導體層其他部分間之基板10上之半導體層12之部分A1及A2，具有於大於亮度位準Bp(例如，預設亮度位準Bp)之亮度範圍(例如，設定或預定亮度範圍)中之亮度之部分A2屬於(為其中一個)複數個結晶之分隔區域12b。
第6圖係為描繪根據本發明之另一實施例之檢測結晶化之設備之概念側視示意圖。與參考第1圖描述之設備之差異在於根據本實施例之設備更包含相對基板座部100’改變照相單元200及檢測單元300位置之位置變化單元。另一差異係根據本實施例之設備包含基板10固定地安裝於其上之基板座部100’，代替 可改變位於其上之基板10之位置之座台(第1圖中之座台100)。因此，於根據本發明之檢測結晶化之設備中，基板10之位置於檢測期間維持不變。
根據本實施例之檢測結晶化之設備包含獲得關於安裝於基板座部100’之基板10上之半導體層的影像資料之照相單元200、獲得關於基板10上之半導體層之檢測資料之檢測單元300、及基於照相單元200獲得之影像資料輸出關於照相單元200及檢測單元300之位置變化之變化資料之控制單元400。位置變化單元根據變化資料相對於基板座部100’改變照相單元200及檢測單元300之位置，且檢測單元300可接著獲得關於基板10上之半導體層12中之複數個結晶之分隔區域12b之檢測資料。為達成此點，照相單元200的位置可相對於檢測單元300之位置固定，或相反。
根據本實施例，當基板10於檢測期間位於基板座部100’上時，維持基板10之位置。因此，相對基板座部100’之照相單元200與檢測單元300之位置可藉由位置變化單元改變以於基板10上之半導體12或其上進行檢測。因此，於檢測期間因為設備不需要可移動基板10所需之廣大空間，可大量減少設備的整體尺寸。於接收從控制單元400輸出之變化資料之後，位置變化單元改變照相單元200及檢測單元300之位置。
從控制單元400輸出的關於位置變化之變化資料可以與參考第1圖至第5圖之上述說明實質上相同之方法產生。
控制單元400使用於由照相單元200取得之影像資料之亮度資料以輸出關於照相單元200與檢測單元300之位置變化之變化資料。更特別是，當位置變化單元改變照相單元200與檢測單元300之位置時，控制單元400可輸出變 化資料，致使檢測單元300根據位置變化取得關於半導體層12中之複數個結晶之分隔區域之至少其一(例如，部分)之檢測資料。
如第5圖所示，為了產生並輸出變化資料，控制單元400可判定具有於第二亮度範圍中之亮度並位於具有於第一亮度範圍中之亮度之部分A1間之半導體層12之部分A2屬於(例如為其中一個)複數個結晶之分隔區域12b，其中第二亮度範圍大於第一亮度範圍(例如，第二亮度範圍包含大於第一亮度範圍之值)。或者，控制單元400可判定具有於亮度範圍(例如設定或預定亮度範圍)之亮度並位於具有峰值亮度P1及P2之半導體層部分間之半導體層12之部分屬於(例如為其中一個)複數個結晶之分隔區域12b。舉例而言，參照第5圖，控制單元400可判定位於具有峰值亮度P1及P2之半導體層其他部分間之基板10半導體層12之部分A1及A2，具有於大於亮度位準Bp(例如，設定亮度位準Bp)之亮度範圍(例如，設定或預定亮度範圍)中之亮度之部分A2屬於(為其中一個)複數個結晶之分隔區域12b。
雖然以上描述照相單元200位於(例如，設置於)座台100或基板座部100’上方，以便觀察位於座台100或基板座部100’上之基板10之頂表面，但本發明不受限於此。
第7圖係為描繪根據本發明之另一實施例之檢測結晶化之設備之概念側視示意圖。參照第7圖，照相單元200可位於座台100下方(例如相對於[-z方向]基板10負載於座台100之方向[+z方向])。於此例中，對應於照相單元200或為了照相單元200之穿孔100a形成於座台100中以使照相單元200可獲得關於由座台100所支撐之基板10上之半導體層之至少一部分之影像資料。另外，當基 板10係以玻璃或光穿透塑膠材料製造時，照相單元200可獲得關於基板10上之半導體層12之至少一部分之影像資料。
根據本實施例之設備可與參考第1圖於上說明之設備具有相似配置，但執行不同作動。
第8圖係為待檢測之基板10與半導體層12之平面示意圖。例如，如第8圖所示，坐落於座台100之基板10可具有標記M1及M2形成於其上。標記M1及M2可形成於被半導體層12覆蓋之基板10之部分或其上，或於其不被半導體層12覆蓋之外邊緣。
標記M1及M2可在於基板10上包含非晶矽之半導體層12形成前先形成。或者是，標記M1及M2可於基板10上之半導體層12之形成後，但於用以結晶化之雷射光束照射半導體層12之區域(例如，設定區域)上之前被創造。於此例中，標記M1及M2可藉由標記形成元件於雷射退火設備中形成於或創造。
於形成半導體層12於標記M1及M2已創造於其上之基板10之後，半導體層12之區域(例如，設定區域)可以用以結晶化之雷射光束照射。於此例中，以區間g(例如，規則區間)彼此分離之複數個區域可用雷射光束照射，使用標記M1及M2做為參考位置，致使覆蓋基板10之半導體層12可具有複數個結晶之分隔區域12b形成於其中。
具有包含藉由上述製程形成之結晶之分隔區域12b及其他剩餘未結晶區域12a之半導體層12形成於其上之基板10可安裝於座台100上。照樣單元200可獲得關於基板10上之標記M1及M2之影像資料。影像資料可提供關於標記M1及M2之位置相對於照相單元200之資訊。控制單元400使用由照相單元200獲 得之影像資料以輸出初始化變化資料以使相對於檢測單元300之基板10之位置於一位置(例如設定之位置)。
初始化變化資料可建構為藉其座台100移動基板10之指定距離資料，以致檢測單元300取得關於半導體層12中之複數個結晶之分隔區域12b之至少其一(例如，部分)之檢測資料。這樣的初始化變化資料可藉由使用相對於照相單元200之標記M1及M2之位置而判定。
在安裝基板10於座台100上後，標記M1及M2相對於照相單元200之位置可不總是一致。於此例中，將藉由檢測單元300檢測之基板10上之半導體層12之區域可為或不為一結晶之區域。因此，在自(例如使用)由照相單元200獲得之影像資料，判定標記M1及M2相對於照相單元200之位置後，控制單元400可輸出初始化變化資料以根據初始化變化資料控制座台100改變基板10之位置以使標記M1及M2係位於相對於照相單元200(例如檢測單元300可獲得關於至少一個複數個結晶之分隔區域12b之檢測資料)位於一位置(例如預設位置)。
在安裝或設置基板10以使檢測單元300獲得關於位於座台100之基板10上之半導體層12之至少一個(例如部分)複數個結晶之分隔區域12b之檢測資料後，可於其他之複數個結晶之分隔區域12b上進行後續檢測而無需使用照相單元200。
更特別的是，因為複數個結晶之分隔區域12b係以區間(例如預定區間)排列於基板10上或覆蓋基板10之半導體層12上，座台100可藉由對應之區間(例如預定區間)移動基板10(例如於x方向)以使檢測單元300獲得只與半導體層12中之複數個結晶之分隔區域12b相關之檢測資料。於此例中，控制單元400可輸出關於基板10之位置變化之變化資料以藉由對應之區間(例如預定區間)重複改 變基板10之位置。為達成此點，照相單元200之位置可相對於檢測單元300之位置而固定。
當半導體層12具有以區間(例如，預定區間)彼此分離之複數個結晶區域，即使缺少標記M1及M2，控制單元400可使用由照相單元200取得之亮度資料以辨別複數個結晶之分隔區域之其中一個之位置，致使檢測單元300得到關於對應之結晶之區域12b之檢測資料。之後，座台100可藉由對應之區間(例如，預定區間)重複移動基板10以使檢測單元300取得關於剩餘的複數個結晶之分隔區域12b之檢測資料。
雖然根據參照第8圖描述於上之實施例之設備包含座台100，本發明不限於此。舉例而言，根據另一實施例之檢測結晶化之設備可具有與參照第6圖所描述者實質上相似之配置。特別是，根據本實施例之設備更包含用以改變照相單元200與檢測單元300相對於基板座部100’之位置之位置變化單元，且可包含基板10固定的安裝於其上之基板座部100’，代替可改變位於其上之基板10之位置之座台100。換句話說，在檢測期間，根據本實施例之設備可維持基板10之位置。
於根據本實施例之設備中，照相裝置200獲得安裝於基板座部100’之基板10上之標記M1及M2之影像資料。影像資料可提供關於標記M1及M2相對於照相單元200之位置之資訊。控制單元400使用由照相單元200獲得之影像資料輸出初始化變化資料以使檢測單元300相對於安裝於基板座部100’之基板10，位於(例如移動以位於)一位置(例如設定位置)。
初始化變化資料可建構為藉其位置改變單元移動檢測單元300之指定距離資料，以使檢測單元300取得關於以或藉由區間(例如預定區間)彼此分 隔之半導體層12中之複數個結晶之分隔區域12b之至少其一(例如，部分)之檢測資料。這樣的初始化變化資料可藉由使用相對於照相單元200之標記M1及M2之位置而判定。
只要基板10被設置或安裝使檢測單元300獲得關於安裝於基板座部100’之基板10上之半導體層12之複數個結晶之分隔區域12b之至少其一(例如，部分)之檢測資料，可於其他之複數個結晶之分隔區域12b上進行後續檢測而無需使用照相單元200。更特別的是，因為複數個結晶之分隔區域12b係以區間(例如預定區間)排列於覆蓋基板10之半導體層12上，位置改變單元可隨後以對應之區間(例如預定區間)相對於基板10(例如於x方向)移動檢測單元300，使檢測單元300獲得關於半導體層12中之其他之複數個結晶之分隔區域12b之檢測資料。於此例中，控制單元400可輸出關於檢測單元300之位置變化之變化資料以根據對應之區間(例如預定區間)重複改檢測單元300之位置。
於根據本實施例之設備中，照相單元200之位置相對於檢測單元300之位置可不需維持(例如可為可變化的)。舉例而言，在檢測期間及/或完成檢測後，位置改變單元可改變檢測單元300之位置，像是在開始其他檢測前，將檢測單元300移回其原始位置，使檢測單元300之位置相對於照相單元200在檢測開始前可一直維持固定。當有需要時，可固定照相單元200與檢測單元300相對於基板10之位置，且於此例中，位置改變單元可與檢測單元300一起(例如同時或者同步)移動照相單元200。
在根據本實施例之設備中，當基板10安裝於基板座部100’時，基板10之位置仍被固定，反而位置改變單元改變照相單元200及/或檢測單元300相對於基板座部100’之位置，使檢測於形成於基板10上之半導體層12上進行。因 此，於檢測期間因為設備不需要可移動基板10所需之廣大空間，可大量減少設備的整體尺寸。於接收從控制單元400輸出之變化資料之後，位置變化單元改變照相單元200及/或檢測單元300之位置。
當半導體層12具有以區間(例如，預定區間)彼此分離之複數個結晶區域，即使缺少標記M1及M2，控制單元400可使用由照相單元200取得之亮度資料以辨別複數個結晶之分隔區域之其中一個之位置，致使檢測單元300得到關於對應之結晶區域之檢測資料。之後，位置改變單元可藉由對應之區間(例如，預定區間)移動檢測單元300，以使檢測單元300取得關於剩餘的複數個結晶之分隔區域之檢測資料。
雖然上述照相單元200係位於(例如，設置)座台100或基板座部100’上方，以便觀察置於座台100或基板座部100’之基板10之頂表面，本發明不受限於此。例如，於具有包含複數個結晶之分隔區域12b之半導體層12形成於其上之基板10上之檢測結晶化之設備中，如第7圖所示，照相單元200可位於座台100下方(例如相對於[-z方向]基板10負載於座台100上之方向[+z方向])。
第9圖係根據本發明之實施例之檢測結晶化之方法之流程圖。
參閱第9圖，於根據本實施例之檢測結晶化之方法中，預備具有包含複數個結晶之分隔區域之半導體層形成於其上之基板(S10)。而後，基板與檢測單元之至少其一位置係基於所獲得之關於基板上之半導體層之影像資料而改變，以便取得關於半導體層中之複數個結晶之分隔區域之至少其一(例如，部分)之檢測資料(S20)。
接著，取得關於複數個結晶之分隔區域之至少其一(例如，部分)之檢測資料(S30)。而後判定檢測是否完成(S40)，如果檢測完成，則該方法停止。 相反的，如果檢測未完成且為取得關於其他結晶之分隔區域之檢測資料，則該方法繼續(或返回)作動S20以基於所得之關於基板上之半導體層之影像資料改變基板與檢測單元至少其一之位置。而後，取得關於半導體中之其他之複數個結晶之分隔區域之檢測資料(S30)。藉由以此方式重複執行作動S20與S30，進行整個結晶化之檢測。
於作動S20中，基於所得之關於基板上之半導體層之影像資料改變基板與檢測單元至少其一之位置，基板或檢測單元之位置可藉由使用或根據所得之影像資料中之亮度資料而改變。
更特別的是，如上參考第5圖所述，於作動20中，基板或檢測單元之位置可藉由判定具有於第二亮度範圍之亮度且介於具有於第一亮度範圍之亮度之未結晶部分A1之間之半導體層之部分A2係複數個結晶之分隔區域的其中之一而改變，其中第二亮度範圍係大於第一亮度範圍。或者是，於作動20中，基板或檢測單元之位置可藉由判定於位於具有峰值亮度P1及P2之半導體層之其他部分之間之半導體層之部分A1與A2中，具有於大於亮度位準Bp(例如，設定亮度位準Bp)之亮度範圍(例如，預定亮度範圍)中之亮度之部分A2係複數個結晶之分隔區域的其中之一(例如，控制單元可判定複數個結晶之分隔區域的其中之一係具有於峰值亮度之間且於預設亮度範圍中之亮度的半導體層之部分)而改變。
即使當半導體層具有複數個結晶之分隔區域而非全部區域，根據本實施例之檢測結晶化之方法可防止因為檢測未結晶區域造成之噪音發生且同時允許複數個結晶之分隔區域的檢測。該方法亦可允許於複數個結晶之分隔區域進行結晶化之自動化檢測為可行。
第10圖係根據本發明之另一實施例之檢測結晶化之方法之流程圖。
參閱第10圖，於根據本實施例之檢測結晶化之方法中，準備具有包含以區間(如預定區間)彼此分離之複數個結晶之區域之半導體層形成於其上之基板(S10)。而後，基板與檢測單元之至少其一之位置係基於所得之關於基板上之標記之影像資料改變，以便取得關於半導體層中之複數個結晶之分隔區域之至少其一之檢測資料(S22)，如上參考第8圖所述。
接著，取得關於半導體層中之複數個結晶之分隔區域之至少其一之檢測資料(S32)。而後以區間(例如預定區間)改變基板與檢測單元之至少其一之位置，以便取得關於其他之複數個結晶之分隔區域之檢測資料(S24)，且得到關於其他之複數個結晶之分隔區域之檢測資料(S34)。
其後，判定檢測是否完成(S40)，如果檢測完成，則此方法停止。 相反地，如果檢測未完成，且為取得關於其他之複數個結晶之分隔區域檢測資料，則該方法繼續(或返回)至作動S24，以區間(例如預定區間)改變基板與檢測單元至少其一之位置。而後，取得關於半導體層中之其他之複數個結晶之分隔區域之檢測資料(S34)。藉由以此方法重複執行作動S24與S34，進行結晶化之全部檢測。
即使當半導體層具有複數個結晶之分隔區域而非結晶化之半導體層整個區域，根據本實施例之檢測結晶化之方法可防止因為檢測未結晶區域造成之噪音發生且允許複數個結晶之分隔區域之檢測。根據本實施例之方法亦可允許於複數個結晶之分隔區域進行結晶化之自動化檢測為可行。
雖然本發明已參照其例示性實施例具體顯示及描述，其將為領域內之通常知識者所理解的是，可對其進行各種形式與細節上之改變而不脫離為由以下申請專利範圍及其均等所定義之本發明之精神與範疇。
10‧‧‧基板
100‧‧‧座台
200‧‧‧照相單元
300‧‧‧檢測單元
310‧‧‧光源
320‧‧‧檢測資料取得器
400‧‧‧控制單元

Claims (9)

  1. 一種檢測結晶化之設備，該設備包含：一座台，係配置改變一基板之位置，該基板座落於其上，且包含一半導體層，該半導體層含有彼此分離之複數個結晶之分隔區域；一照相單元，係配置以取得關於該半導體層之一影像資料；一檢測單元，係配置以取得關於該半導體層之該複數個結晶之分隔區域之一檢測資料；以及一控制單元，係配置以根據由該照相單元取得之該影像資料中之一亮度資料而輸出關於該基板之位置變化之一變化資料，致使該檢測單元能取得關於該複數個結晶之分隔區域之至少其一之該檢測資料；其中該控制單元係更配置以判定該複數個結晶之分隔區域之其一係具有於一第二亮度範圍之亮度並位於具有於一第一亮度範圍之亮度之該半導體層之其他部分之間之該半導體層之一部分，其中該第二亮度範圍包含之值大於該第一亮度範圍之值。
  2. 一種檢測結晶化之設備，該設備包含：一座台，係配置改變一基板之位置，該基板座落於其上，且包含一半導體層，該半導體層含有彼此分離之複數個結晶之分隔區域；一照相單元，係配置以取得關於該半導體層之一影像資料； 一檢測單元，係配置以取得關於該半導體層之該複數個結晶之分隔區域之一檢測資料；以及一控制單元，係配置以根據由該照相單元取得之該影像資料中之一亮度資料而輸出關於該基板之位置變化之一變化資料，致使該檢測單元能取得關於該複數個結晶之分隔區域之至少其一之該檢測資料；其中該控制單元係更配置以判定該複數個結晶之分隔區域之其一係具有於峰值亮度之間且於一預設亮度範圍中之亮度之該半導體層之一部分。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該照相單元之位置係固定相對於該檢測單元之位置。
  4. 一種檢測結晶化之設備，該設備包含：一基板座部，一基板座落於其上，該基板包含一半導體層，該半導體層包含彼此分離之複數個結晶之分隔區域；一照相單元，係配置以取得關於該半導體層之一影像資料；一檢測單元，係配置以取得關於該半導體層之該複數個結晶之分隔區域之一檢測資料，該照相單元與該檢測單元係配置以改變相對於該基板座部之位置；以及一控制單元，係配置以根據由該照相單元取得之該影像資料中之一亮度資料而輸出關於該照相單元與該檢測單元之位置變化之一變化資料，致使該檢測單元可取得關於該複數個結晶之分隔區域之至少其一的該檢測資料； 其中該控制單元係更配置以判定該複數個結晶區域之其一係具有於一第二亮度範圍之亮度並位於具有於一第一亮度範圍之亮度之該半導體層之其他部分之間之該半導體層之一部分，其中該第二亮度範圍包含之值大於該第一亮度範圍之值。
  5. 一種檢測結晶化之設備，該設備包含：一基板座部，一基板座落於其上，該基板包含一半導體層，該半導體層包含彼此分離之複數個結晶之分隔區域；一照相單元，係配置以取得關於該半導體層之一影像資料；一檢測單元，係配置以取得關於該半導體層之該複數個結晶之分隔區域之一檢測資料，該照相單元與該檢測單元係配置以改變相對於該基板座部之位置；以及一控制單元，係配置以根據由該照相單元取得之該影像資料中之一亮度資料而輸出關於該照相單元與該檢測單元之位置變化之一變化資料，致使該檢測單元可取得關於該複數個結晶之分隔區域之至少其一的該檢測資料；其中該控制單元係配置以判定該複數個結晶之分隔區域之其一係具有於峰值亮度之間且於一預設亮度範圍中之亮度之該半導體層之一部分。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之設備，其中該照相單元之位置係固定相對於該檢測單元之位置。
  7. 一種檢測結晶化之方法，該方法包含： 預備包含含有彼此分離之複數個結晶之分隔區域之一半導體層一基板；根據取得之關於該半導體層之一影像資料改變該基板與一檢測單元至少其一之位置以取得關於該複數個結晶之分隔區域之一至少一個之一檢測資料；取得關於該複數個結晶之分隔區域之該至少一個之該檢測資料；根據取得之關於該半導體層之該影像資料改變該基板與該檢測單元至少其一之位置以取得關於該複數個結晶之分隔區域之一另一個之一檢測資料；以及取得關於該複數個結晶之分隔區域之該另一個之該檢測資料；其中該基板與該檢測單元至少其一之位置係根據於取得之該影像資料中之一亮度資料而變化；其中該基板與該檢測單元至少其一之位置係藉由判定該複數個結晶之分隔區域之其一係具有於一第二亮度範圍之亮度並位於具有於一第一亮度範圍之亮度之該半導體層之其他部分之間之該半導體層之一部分而變化，其中該第二亮度範圍包含之值大於該第一亮度範圍之值。
  8. 一種檢測結晶化之方法，該方法包含：預備包含含有彼此分離之複數個結晶之分隔區域之一半導體層一基板； 根據取得之關於該半導體層之一影像資料改變該基板與一檢測單元至少其一之位置以取得關於該複數個結晶之分隔區域之一至少一個之一檢測資料；取得關於該複數個結晶之分隔區域之該至少一個之該檢測資料；根據取得之關於該半導體層之該影像資料改變該基板與該檢測單元至少其一之位置以取得關於該複數個結晶之分隔區域之一另一個之一檢測資料；以及取得關於該複數個結晶之分隔區域之該另一個之該檢測資料；其中該基板與該檢測單元至少其一之位置係根據於取得之該影像資料中之一亮度資料而變化；其中該基板與該檢測單元至少其一之位置係藉由判定該複數個結晶之分隔區域之其一係具有於峰值亮度之間且於一亮度範圍中之亮度之該半導體層之一部分而變化。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中改變該基板與該檢測單元至少其一之位置以取得關於該複數個結晶之分隔區域之該另一個之該檢測資料並重複關於該複數個結晶之分隔區域之該另一個之該檢測資料之取得。
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