一種基板檢測方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基板檢測方法和裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中通過單點掃描方式對大尺寸基板進行檢測時所導致的工藝時間長、生產(chǎn)效率低的問題。所述裝置包括：對經(jīng)過起偏器后的線偏振光進行擴展的擴光器，對透過待測元件的線偏振光進行收縮的束光器，對將透過所述束光器后的線偏振光光束分成多個子光束、并將每一所述子光束投射到檢偏器中的一檢測區(qū)域的分光器，將每一檢測區(qū)域?qū)牡谝还鈴姾偷诙鈴姲l(fā)送給控制器的檢偏器，和根據(jù)每一檢測區(qū)域中的第一光強和第二光強計算得到所述待測元件的實際相位延遲量、根據(jù)所述實際相位延遲量和預設相位延遲量判斷該待測元件是否合格的控制器。
【專利說明】一種基板檢測方法和裝置

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導體制造【技術(shù)領域】，尤其涉及一種基板檢測方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 若玻璃元件中存在應力，則由原來的光學各向同性狀態(tài)變?yōu)楦飨虍愋誀顟B(tài)，產(chǎn)生 雙折射效應，參見圖1。玻璃元件產(chǎn)生應力的原因有很多，大致有以下三個方面：（1)不均 勻塑性變形產(chǎn)生的應力；在元件加工過程中，在對玻璃元件的切割磨削以及裝載夾持的過 程中，玻璃元件受到外力后，由于局部受力過大使得該區(qū)域發(fā)生不均勻的塑性變形，而當外 力卸載后，該區(qū)域就會有應力的產(chǎn)生。同時，由于該應力必須在整個元件內(nèi)達到自相平衡， 致使元件中不發(fā)生塑性變形的那一部分區(qū)域也產(chǎn)生應力。（2)熱效應產(chǎn)生應力；這種應力 是在生產(chǎn)制造的過程中，是由溫度變化引起的不均勻塑性變形和不均勻的體積變化而產(chǎn)生 的，是玻璃元件固有的殘余應力。玻璃元件在退火冷卻的過程中，由于玻璃元件內(nèi)部溫度比 外部溫度高，內(nèi)部溫度冷卻速率比外部慢，當內(nèi)部開始冷凝時，外部已經(jīng)冷卻成型，導致元 件內(nèi)外層之間有一個附著力牽引著，使元件內(nèi)部產(chǎn)生拉伸應力，而外部產(chǎn)生壓縮應力。（3) 化學變化產(chǎn)生應力；它是由于從元件表面向內(nèi)部擴展的化學或物理化學的變化而產(chǎn)生的。
[0003] 液晶屏顯示原理如圖2所示。背光源發(fā)出的自然光（L1、L2、L3…Ln等）經(jīng)過下 偏振膜（1)后變?yōu)槿鐖D所示的線偏振光，設玻璃基板（2)分為η個區(qū)間，每一個區(qū)間的相位 延遲量分別為δ 2，…，δ η，液晶層引起的相位延遲量為一定值δ,。，則對應的在穿過 上偏振膜（4)之前，每個區(qū)間光的相位延遲量分別為δ 1+δ^ δ2+δ^…，δη+δ^。若玻 璃基板上每一個區(qū)間的相位延遲量δ ρ δ 2，…，δ η不同時，經(jīng)過下偏振膜（4)后的偏振光 (*L1、*L2、*L3...*Ln)的狀態(tài)是不同的。假如理想狀態(tài)下，玻璃基板沒有應力，液晶屏為暗 態(tài)，此時出射光（*L1、*L2、*L3…*Ln)的光強值均為零。但是，若玻璃基板在不同區(qū)域存在 不同的相位延遲量時，會造成液晶顯示屏呈現(xiàn)一定梯度分布的漏光現(xiàn)象，對比度性能降低。 因此，玻璃基板固有應力引起的雙折射效應會給液晶屏的顯示帶來不良的影響。需要對工 藝生產(chǎn)的玻璃基板進行應力測量，提高液晶屏的性能和良率。
[0004] 根據(jù)應力-光定律知，玻璃元件應力引起的雙折射效應可以通過測量玻璃元件在 偏振系統(tǒng)中的相位延遲量來表征，即把玻璃元件應力測量的力學問題轉(zhuǎn)化為測量其引起的 相位延遲量的光學問題。玻璃元件在某一點處兩個主應力方向等價為光學意義中的快慢 軸，應力的差值等價為光學上雙折射效應。因此，設玻璃元件某一點處其中一個主應力（對 應于光學上的快軸）與+X軸夾角為Θ，應力差值引起的相位延遲量為δ，并建立圖3所示 的測量系統(tǒng)，其測量原理陳述如下：
[0005] 該測量系統(tǒng)中，坐標系以偏振片Ρ的透光軸方向為X軸，垂直于其方向為Υ軸，光 傳播方向為Ζ軸。光束首先經(jīng)過偏振片Ρ變成線偏振光，然后穿過玻璃元件G，最后從檢偏 器Α出射的光強信號強度為I。
[0006] 規(guī)定逆著光路方向，逆時針方向旋轉(zhuǎn)為正，設玻璃元件G的快軸Fa與+X軸夾角為 Θ角度，相位延遲量為δ，檢偏器A的透光軸與X軸夾角為a，則圖3中各元件的Mueller 矩陣可分別表示為：
[0007] 起偏器P的穆勒（Mueller)矩陣為：
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 一種基板檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括： 光源； 起偏器，將接收到的光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)化為線偏振光； 擴光器，對所述線偏振光進行擴展，使透過所述擴光器后投射到待測元件表面的線偏 振光光束的橫截面面積變大； 束光器，對透過待測元件的線偏振光進行收縮，使透過所述束光器后線偏振光光束的 橫截面面積變??； 分光器，將透過所述束光器后的線偏振光光束分成多個子光束，并將每一所述子光束 投射到檢偏器中的一檢測區(qū)域； 檢偏器，檢測每一檢測區(qū)域中子光束的光強；并且，將在所述起偏器旋轉(zhuǎn)前的該檢測區(qū) 域內(nèi)的光強作為與該檢測區(qū)域相應的第一光強發(fā)送給控制器，將在垂直于光束出射方向的 平面中起偏器旋轉(zhuǎn)后的該檢測區(qū)域內(nèi)的光強作為與該檢測區(qū)域相應的第二光強發(fā)送給控 制器； 控制器，接收所述檢偏器發(fā)送的與每一檢測區(qū)域相應的第一光強和第二光強，根據(jù)每 一檢測區(qū)域中的第一光強和第二光強，計算得到所述待測元件的實際相位延遲量，根據(jù)所 述實際相位延遲量和預設相位延遲量判斷該待測元件是否合格。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光源、起偏器、擴光器、束光器、分光器 和檢偏器的中心軸位于同一直線上。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器還用于： 將所述相位延遲量與預設相位延遲量進行比較，當所述實際相位延遲量小于所述預設 相位延遲量時，則判定所述待測元件合格并發(fā)出該待測元件合格的信號。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器還用于： 根據(jù)所述實際相位延遲量，計算得到該待測元件的實際應力變化量；并將所述實際應 力變化量與預設應力變化量進行比較，當所述實際應力變化量小于所述預設應力變化量 時，則判定所述待測元件合格并發(fā)出該待測元件合格的信號。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于接收所述控制器發(fā) 送的待測元件合格的信號并進行顯示的顯示面板。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括步進電機，所述步進電機接 收控制器發(fā)出的旋轉(zhuǎn)控制信號，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)控制信號帶動起偏器沿預設的方向旋轉(zhuǎn)預設的 角度。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述起偏器包括偏光片以及用于承載所述 偏光片的框架；所述分光器為二維正交光柵。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢偏器包括四個檢測區(qū)域，每一檢測區(qū) 域中放置一偏光片，并且每兩個不相鄰的檢測區(qū)域中的偏光片的偏光軸相互垂直。
9. 一種利用權(quán)利要求1?8任一所述的基板檢測裝置進行檢測的方法，其特征在于，所 述方法包括： 將待測元件放置在起偏器與擴光器之間，開啟光源； 通過檢偏器檢測每一檢測區(qū)域中子光束的光強，并將每一檢測區(qū)域內(nèi)的光強作為與該 檢測區(qū)域相應的第一光強發(fā)送給控制器； 在垂直于光束出射方向的平面中控制起偏器進行旋轉(zhuǎn)； 旋轉(zhuǎn)起偏器后，通過檢偏器檢測每一檢測區(qū)域中子光束的光強，并將旋轉(zhuǎn)起偏器后的 每一檢測區(qū)域內(nèi)的光強作為與該檢測區(qū)域相應的第二光強發(fā)送給控制器； 根據(jù)所述每一檢測區(qū)域?qū)牡谝还鈴姾偷诙鈴?，通過控制器計算出所述待測元件 的實際相位延遲量，并根據(jù)所述實際相位延遲量和預設相位延遲量判斷該待測元件是否合 格。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，當所述基板檢測裝置還包括步進電機時， 所述方法還包括： 在檢偏器將每一檢測區(qū)域?qū)牡谝还鈴姲l(fā)送給控制器后，控制器向所述步進電機發(fā) 送旋轉(zhuǎn)控制信號，令所述步進電機根據(jù)該旋轉(zhuǎn)控制信號帶動起偏器沿預設的方向旋轉(zhuǎn)預設 的角度。
【文檔編號】G01L1/24GK104062049SQ201410264511
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】谷耀輝 申請人:京東方科技集團股份有限公司