一種測量膜層厚度的方法和裝置制造方法

一種測量膜層厚度的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種測量膜層厚度的方法，包括：S1、根據探針所受反作用力的不同確定膜層的分界；S2、根據探針上的位移傳感器測得的位置數據或者根據探針穿透膜層的時間和運動速度計算得到膜層厚度。本發明中提供的方法通過用剛性的探針穿透膜層時反作用力的變化確定膜層的分界，通過反作用力發生突變的時刻確定探針開始穿過和剛好穿過膜層的時刻，進而根據探針運動速度和穿透時間計算膜層的厚度，還可以根據探針的位置數據計算得到膜層厚度，測量過程不需移動樣品，只移動探針即可，測量方法簡單易操作，而且得到的膜層厚度數據誤差小，更接近實際厚度，準確度高。同時，本發明還提供了實現上述測量膜層厚度的方法的裝置。
【專利說明】一種測量膜層厚度的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示【技術領域】，特別涉及一種測量膜層厚度的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]目前，普遍使用的固體薄膜厚度的測量測試方法主要包括探針法和光學法兩大類。探針法的測量原理是利用力學敏感的探針沿著樣品表面劃過，記錄表面的形貌，從而測出膜層厚度；光學法是利用光的干涉或衍射來測出膜層厚度。
[0003]采用光學法測量的過程中，需要預先制作樣品的斷面，獲取斷面圖像，再根據圖像計算得到各個膜層的厚度，但是由于制樣斷面在過程中可能會出現膜層表面翹起以及界限模糊的現象，造成最后得到的厚度數據不準確。若樣品表面不平整，為了能夠測量有薄膜區域和無薄膜區域的段差，測量過程中需手動取平，再通過軟件計算得到膜層厚度，但是由于受到測試范圍、機臺平整度及人為取平過程中操作誤差的影響，使得得到的膜層厚度數據與實際厚度之間的誤差較大。采用光學法測量不僅制作斷面會對測量的厚度數據產生影響，而且適用范圍也比較窄，對于樣品表面鍍有多種膜層，不便采用光學法進行膜層厚度測量，即便可以采用光學法測量，數據的精度也會受到很大的影響。
[0004]綜上所述，采用光學法測量薄膜厚度不僅需要制作樣本，測量成本增加，而且測量得到的膜層厚度較實際厚度誤差較大，造成精確度很低。

【發明內容】

[0005](一 )要解決的技術問題
[0006]本發明要解決的技術問題是如何在降低測量成本的情況下，還能降低測量的膜層厚度與實際厚度之間的誤差，使得得到的膜層厚度更準確。
[0007]( 二)技術方案
[0008]為解決上述技術問題，本發明提供了一種測量膜層厚度的方法，包括:
[0009]S1、根據探針所受反作用力的不同確定膜層的分界；
[0010]S2、根據探針上的位移傳感器測得的位置數據或者根據探針穿透膜層的時間和運動速度計算得到膜層厚度。
[0011]進一步地,步驟SI具體包括:
[0012]S11、探針從膜層上方開始向膜層運動，當探針所受的反作用力發生突變時，表示探針穿過膜層的第一表面；
[0013]S12、探針繼續運動，當探針所受的反作用力再次發生突變時，表示探針穿過膜層的第二表面。
[0014]進一步地，當探針所受的反作用力發生突變時，記錄探針上位移傳感器沿膜層厚度方向的的坐標為第一坐標，當探針所受的反作用力再次發生突變時，再記錄探針沿膜層厚度方向的坐標為第二坐標，計算第一坐標與第二坐標差值的絕對值得到膜層厚度。
[0015]進一步地，當探針穿過膜層的第一表面之后直到探針穿過膜層的第二表面之前，探針做勻速運動，探針穿透膜層過程中勻速運動的速度乘以穿透膜層所需要的時間得到膜
層厚度。
[0016]進一步地，其特征在于，當探針穿過膜層的第二表面之后繼續向下一層膜層運動，并重復步驟Sll和S12，并根據記錄的探針位置計算得到膜層厚度或者探針穿透膜層運動的時間和速度計算膜層厚度。
[0017]進一步地,步驟SI之前還包括:
[0018]S0、去掉表面膜層的一部分，形成第一區域和第二區域，第一區域為未去掉膜層的區域，第二區域為去掉膜層的區域。
[0019]進一步地,步驟SI具體包括:
[0020]S113、在第一區域膜層的第一表面上根據基準探針確定基準面；
[0021]S114、測量探針在第二區域從基準平面開始向下運動，當測量探針所受的反作用力發生從無到有的突變時，測量探針的位置和膜層的第二表面在同一平面。
[0022]進一步地，所述步驟S13的基準面為根據膜層上第一表面上方三個不同的基準探針得到的平面，或者根據一個基準探針在膜層上方的第一表面的三個不同位置得到的平面。
[0023]進一步地，當測量探針運動到基準面時，記錄測量探針上位移傳感器沿膜層厚度方向的坐標為第三坐標，當測量探針所受的反作用力發生從無到有的突變時，再記錄測量探針上位移傳感器沿膜層厚度方向的坐標為第四坐標，計算第三坐標與第四坐標差值的絕對值得到膜層厚度。
[0024]進一步地，當測量探針從基準面到開始感受到反作用力的過程中測量探針做勻速運動，探針穿透膜層過程中勻速運動的速度乘以穿透膜層所需要的時間得到膜層厚度。
[0025]為解決上述技術問題，本發明還提供了一種基于上述測量膜層厚度方法所使用的裝置，包括探針和控制主機，探針用于沿膜層厚度方向運動，探針上還設置有反作用力傳感器和位移傳感器，其中反作用力傳感器設置在探針的頂端，用于感測膜層表面對探針的反作用力，當反作用力發生突變時產生突變信號；
[0026]位移傳感器設置在探針上，用于對探針的運動位置進行測量，得到位置數據；
[0027]所述控制主機與探針以及設置在探針上的反作用力傳感器和位移傳感器分別連接，用于獲取反作用力傳感器發送的突變信號以及位移傳感器發送的位置數據，計算得到
膜層厚度。
[0028]進一步地，還包括馬達，與探針連接，用于對探針的運動速度進行控制，穿透膜層過程中探針的運動速度小于開始穿過膜層之前探針的運動速度。
[0029]進一步地，所述馬達至少為兩個，用于控制探針不同的運動速度，所述控制主機還用于控制與探針連接的不同馬達之間的切換。
[0030]進一步地，所述探針包括基準探針和測量探針，基準探針用于確定基準面，測量探針用于對膜層厚度進行測量。
[0031]進一步地，還包括計時器，用于記錄探針穿過膜層的第一表面到探針穿過膜層的第二表面所用的時間，或用于記錄測量探針從基準面運動到所受的反作用力發生從無到有的突變所用的時間。
[0032](三)有益效果[0033]本發明實施例提供一種測量膜層厚度的方法，包括:S1、根據探針所受反作用力的不同確定膜層的分界；S2、根據探針上的位移傳感器測得的位置數據或者根據探針穿透膜層的時間和運動速度計算得到膜層厚度。本發明中提供的方法通過用剛性的探針穿透膜層時反作用力的變化確定膜層的分界，通過反作用力發生突變的時刻確定探針開始穿過和剛好穿過膜層的時刻，進而根據探針運動速度和穿透時間計算膜層的厚度，還可以根據探針的位置數據計算得到膜層厚度，測量過程不需移動樣品，只移動探針即可，測量方法簡單易操作，而且得到的膜層厚度數據誤差小，更接近實際厚度，準確度高。同時，本發明還提供了實現上述測量膜層厚度的方法的裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發明實施例一中提供的一種測量膜層厚度的方法的步驟流程圖；
[0035]圖2是本發明實施例二中提供的一種測量膜層厚度的裝置的組成示意圖；
[0036]圖3是本發明實施例二中第一種裝置的組成結構圖；
[0037]圖4是本發明實施例二中第一種裝置進行步驟101的示意圖；
[0038]圖5是本發明實施例二中第一種裝置進行步驟102的示意圖；
[0039]圖6是本發明實施例二中第一種裝置進行步驟103的示意圖；
[0040]圖7為本發明實施例二中第一種裝置進行步驟104的示意圖；
[0041]圖8是本發明實施例二中采用第一種裝置探針穿過每一膜層過程中所需要的時間以及所受反作用力變化的示意圖；
[0042]圖9是本發明實施例二中第二種裝置的組成結構圖；
[0043]圖10是本發明實施例二中第二種裝置進行步驟201的示意圖；
[0044]圖11是本發明實施例二中第二種裝置進行步驟205的示意圖；
[0045]圖12是本發明實施例二中第二種裝置進行步驟206的示意圖；
[0046]圖13為本發明實施例二中第二種裝置進行步驟207的示意圖。
【具體實施方式】
[0047]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0048]探針法幾乎適用于各種情況的樣品表面，并且測試精度較高，故而相對于光學法而言具有更廣泛的應用范圍。使用探針法測量膜層厚度之前，一般需要將鍍制有薄膜的樣品上的一部分薄膜去除，暴露出一部分基板，使得基板表面和薄膜表面之前形成一定的厚度差異，通常這一步驟可稱為臺階制備。現有的臺階制備方法主要有化學腐蝕法和掩膜法兩種。化學腐蝕法往往會在腐蝕界面上出現一個有一定坡度的腐蝕臺階，影響到測試精度；掩膜法適用于大多數的臺階制備工藝，但是要制作合適的細窄的或者帶有細窄凹槽的掩膜材料，每次鍍膜都要用新的掩膜材料，成本高而且不環保。
[0049]基于現有的測量方法一般的過程如下:測量前，選取4根探針，其中三根探針作為基準點，剩余的一根探針用于測量。開始測量時，將4根探針記錄的位置數據歸零，然后移動載具使三個基準點探針測量單元感應于載具表面，量測點感應單元感應于待測物表面，計算兩者差值得到待測物厚度，通過移動待測物使基準點與量測點感應單元分別感應于載具表面和待測物上，操作麻煩，受外界影響較大。
[0050]實施例一
[0051]本發明實施例一中提供了一種測量膜層厚度的方法，步驟流程如圖1所示，具體包括以下步驟:
[0052]步驟S1、根據探針所受反作用力的不同確定膜層的分界。
[0053]步驟S2、根據探針上的位移傳感器測得的位置數據或者根據探針穿透膜層的時間和運動速度計算得到膜層厚度。
[0054]以上方法通過感受探針在穿過膜層時反作用力的變化，對不同膜層進行劃分，再根據探針對位移的感測獲取膜層厚度，或者根據探針穿透膜層的運動速度以及所需要時間計算得到膜層厚度。通過該方法，可以在不移動產品只移動探針的情況下就可以測量得到產品上的膜層厚度，測量方法簡單易操作，而且是根據作用力變化確定膜層分界，可以保證測量得到的膜層厚度數據的精確度。
[0055]進一步地，本實施例中步驟SI有不同的實現方式，其中步驟SI的第一種實現方式具體包括:
[0056]步驟S11、探針從膜層上方開始向膜層運動，當探針所受的反作用力發生突變時，表不探針穿過膜層的第一表面。
[0057]步驟S12、探針繼續運動，當探針所受的反作用力再次發生突變時，表示探針穿過膜層的第二表面。
[0058]進一步地，采用第一種實現方式時，步驟S2計算膜層厚度可以根據以下方法計算:
[0059]當探針所受的反作用力發生突變時，記錄探針上位移傳感器沿膜層厚度方向的坐標為第一坐標，當探針所受的反作用力再次發生突變時，再記錄探針沿膜層厚度方向的坐標為第二坐標，計算第一坐標與第二坐標差值的絕對值得到膜層厚度。本實施例中記錄坐標采用xyz坐標系方式，第一坐標為(x，y，zl)，當探針所受的反作用力再次發生突變時，再記錄探針沿膜層厚度方向的第二坐標為(X，?, z2),根據第一坐標和第二坐標計算得到膜層厚度 d = I z2~zl I。
[0060]進一步地，采用第一種實現方式時，步驟S2計算膜層厚度還可以根據以下方法計算:
[0061]當探針穿過膜層的第一表面之后直到探針穿過膜層的第二表面之前，探針做勻速運動，探針穿透膜層過程中勻速運動的速度乘以穿透膜層所需要的時間得到膜層厚度。其中膜層厚度用d表示，運動時間用t表示，探針穿透膜層過程中勻速運動的速度用V表示，因此d = v*t。
[0062]當探針所受的反作用力第一次發生突變時，表示探針開始穿透膜層，即探針經過膜層第一表面，當反作用力第二次發生突變時，表示探針已經從膜層穿出，即探針經過膜層的第二表面，因此根據上述位移差值以及運動速度和時間的乘積計算這兩種方法都能得到膜層的厚度數據。
[0063]進一步地，當探針穿過膜層的第二表面之后繼續向下一層膜層運動，并重復步驟Sll和S12，并根據記錄的探針位置計算得到膜層厚度或者探針穿透膜層運動的時間和速度計算膜層厚度。[0064]進一步地，本實施例中的第二種實現方式，這種方式適用于表面膜層厚度的測量，在步驟SI之前還包括:
[0065]步驟S0、去掉表面膜層的一部分，形成第一區域和第二區域，第一區域為未去掉膜層的區域，第二區域為去掉膜層的區域。
[0066]進一步地,步驟SI具體包括:
[0067]步驟S113、在第一區域膜層的第一表面上根據基準探針確定基準面。
[0068]步驟S114、測量探針在第二區域從基準平面開始向下運動，當測量探針所受的反作用力發生從無到有的突變時，測量探針的位置和膜層的第二表面在同一平面。
[0069]進一步地，本實施例中步驟S13的基準面為根據膜層上第一表面上方三個不同的基準探針得到的平面，或者根據一個基準探針在膜層上方的第一表面的三個不同位置得到的平面。
[0070]進一步地，采用第二種實現方式時，步驟S2計算膜層厚度可以根據以下方法計算:
[0071]當測量探針運動到基準面時，記錄測量探針上位移傳感器沿膜層厚度方向的坐標為第三坐標，當測量探針所受的反作用力發生從無到有的突變時，再記錄測量探針上位移傳感器沿膜層厚度方向的坐標為第四坐標，計算第三坐標與第四坐標差值的絕對值得到膜層厚度。第三坐標為(X，1，Z3)，當測量探針所受的反作用力發生從無到有的突變時，再記錄測量探針上位移傳感器的第四坐標為(x，y，z4)，根據第三坐標和第四坐標計算得到膜層厚度 d = I z4-z3 I。
[0072]進一步地，采用第二種實現方式時，步驟S2計算膜層厚度可以根據以下方法計算:
[0073]當測量探針從基準面到開始感受到反作用力的過程中測量探針做勻速運動，探針穿透膜層過程中勻速運動的速度乘以穿透膜層所需要的時間得到膜層厚度。其中膜層厚度用d表示，運動時間用t表示，探針穿透膜層過程中勻速運動的速度用V表示，因此d =
V*to
[0074]綜上所述，本實施例采用上述測量膜層厚度的方法，通過用剛性的探針穿透膜層時反作用力的變化確定膜層的分界，通過反作用力發生突變的時刻確定探針開始穿過和剛好穿過膜層的時刻，進而根據探針運動速度和穿透時間計算膜層的厚度，還可以根據探針的位置數據計算得到膜層厚度，測量過程不需移動樣品，只移動探針即可，測量方法簡單易操作，不需要人工取平，得到的膜層厚度數據誤差小，更接近實際厚度，準確度高。
[0075]實施例二
[0076]為解決上述技術問題，本發明實施例二中還提供了一種基于上述測量膜層厚度方法所使用的裝置，組成示意圖如圖2所示，具體包括探針10和控制主機20，探針用于沿膜層厚度方向運動，探針10還設置有反作用力傳感器11和位移傳感器12，其中反作用力傳感器11設置在探針10的頂端，用于感測膜層表面對探針的反作用力，當反作用力發生突變時產生突變信號；
[0077]位移傳感器12設置在探針10上，用于對探針10的運動位置進行測量，得到位置數據；
[0078]控制主機20與探針10以及設置在探針10上的反作用力傳感器11和位移傳感器12分別連接，用于獲取反作用力傳感器11發送的突變信號以及位移傳感器12發送的位置數據，計算得到膜層厚度。
[0079]進一步地，該裝置還包括馬達30，與探針10連接，用于對探針10的運動速度進行控制，穿透膜層過程中探針10的運動速度小于開始穿過膜層之前探針10的運動速度。
[0080]其中探針10在進入膜層之前以及在膜層中運動這兩個過程中探針10運動的速度不同，一般進入膜層之前探針10的運動速度較快，由于膜層較薄，在膜層中運動的速度會更小一些，因此馬達30的個數至少為兩個，用于控制探針10不同的運動速度，控制主機20還用于控制與探針10連接的不同馬達30之間的切換。
[0081]進一步地，該裝置中的探針10包括基準探針和測量探針，基準探針用于確定基準面，測量探針用于對膜層厚度進行測量。
[0082]進一步地，還該裝置中還包括計時器40，用于記錄探針10穿過膜層的第一表面到探針10穿過膜層的第二表面所用的時間，或用于記錄測量探針10從基準面運動到所受的反作用力發生從無到有的突變所用的時間。
[0083]另外，該裝置中還包括監視器50，設置在探針10旁，用于監視探針10與膜層表面的距離，并通過顯示裝置60對探針與膜層表面之間的距離進行顯示。通過監視器50對探針10到膜層的運動過程進行記錄，并利用顯示裝置60進行顯示可以通過現有軟件方法實現，此處不再贅述。
[0084]基于上述，與方法相對應，本實施例中的測量膜層厚度的裝置也包括兩種，第一種裝置中包括探針10、控制主機20、三個馬達(包括第一馬達、第二馬達、第三馬達)、計時器、監視器50以及顯示裝置60，組成結構圖如圖3所示，其中馬達和計時器未在圖3中示出。其中的探針10僅包括一根探針，用于測量，探針10上還設置有反作用力傳感器11，采用第一種裝置進行測量的過程如圖4-圖7所示，具體如下:
[0085]步驟101，將探針移動到待測樣品表面(即膜層01)上方，探針開始下降，下降的速度為Vl (cm/s)，由于此時探針與膜層距離較遠，運動速度較大，一般Vl = lcm/s，此時通過第一馬達31驅動探針下降。探針旁邊設置監視器50與探針10聯動下降，并通過顯示裝置對探針10與膜層表面的距離進行顯示，如圖4所示。
[0086]步驟102，探針在第二馬達的驅動下繼續勻速下降，但是監視器保持原位置不動，由于此過程中探針與膜層的距離已經很小，下降速度應該放慢探針下降的速度，一般此時探針下降速度V2 = 0.5mm/s,當感應到探針表面所受反作用力發生突變時,記錄此時的探針位置(X，y，zl),如圖5所示。
[0087]步驟103，當探針與膜層第一表面(即上表面)接觸后，探針在第三馬達驅動下穿過膜層，此過程仍然保持勻速下降，但是下降速度V3 —般為10?100Am/S。當感應到探針表面所受反作用力再次發生突變時，記錄此時探針位置(x，y，z2)。同時還可以通過計時器40記錄探針穿透膜層的時間tl，如圖6所示，再結合探針的下降速度計算得到第一層膜層厚度 dl = z2_zl,或者 dl = V3*tl。
[0088]步驟104，如果膜層為多層，則探針繼續下降，當感應到探針表面所受反作用力再次發生突變時，記錄此時探針位置(x，y，z3)，計時器記錄此過程中探針下降時間t2，如圖7所示，同上結合探針的下降速度計算得到第二層膜層02厚度d2 = z3-z2，或者d2 = V3*t2。對于多層膜層的測量，重復上述步驟103的操作，即可得到每層膜層的厚度。探針穿過每一膜層過程中所需要的時間以及所受反作用力變化的示意圖如圖8所示，橫坐標為穿過每一膜層的時間，單位為s，其中t3為探針穿透第三層膜層03的時間，縱坐標為反作用力傳感器感受到的反作用力F的大小，單位為N(牛頓)。
[0089]除了上述，第二種裝置中也包括探針10、控制主機20、三個馬達(包括第一馬達、第二馬達、第三馬達)、計時器、監視器50以及顯示裝置60，組成結構圖如圖9所示，其中馬達和計時器未在圖9中示出。但是其中的探針10僅包括四根探針，三根基準探針(包括第一探針101a、第二探針101b、第三探針IOlc)用于確定基準面，一根測量探針(即第四探針102)用于測量，第一探針101a、第二探針101b、第三探針IOlc以及第四探針102均設置有反作用力傳感器U。該種測量裝置適用于表面膜層厚度的測量，以TFT表面PI膜厚的測試為例，可將基板表面去除部分PI，通過測量第一區域(即有PI膜區域，用X區表示)和第二區域(即無PI膜區域，用Y區表示)探針下降高度，計算PI膜厚度。采用第二種裝置進行測量的過程如圖1O-圖13所不，具體如下:
[0090]步驟201，將第一探針IOla移動到待測樣品有PI區的上方，在第一馬達31驅動下第一探針IOla開始下降，下降速度為VI，速度大小同上。此時也探針旁邊也設置監視器50，并通過顯示裝置60對第一探針IOla與膜層表面的距離進行顯示，如圖10所示。
[0091]步驟202，探針在第二馬達驅動下繼續勻速下降，監視器保持原位置不動。當感應到探針表面所受反作用力發生突變時，記錄此時的第一探針IOla位置(xl，yl, zl)。這個過程中探針下降速度為V2，速度大小同上。
[0092]步驟203，在第一馬達驅動下使第二探針IOlb下降，在有PI位置的不同區域重復步驟201和步驟202。
[0093]步驟204，在第一馬達驅動下使第三探針IOlc下降，在有PI位置的不同區域重復步驟201和步驟202。
[0094]步驟205，通過第一探針101a、第二探針101b、第三探針IOlc下降位置確定的平面為基準面(x0, y0, z0),如圖11所示。
[0095]步驟206，第四探針102從有PI區域向無PI區域掃描，當測試高度發生突變時發出提示并記錄此時位置。
[0096]控制第四探針102在步驟206測試突變位置下降，下降到第一探針10la、第二探針101b、第三探針IOlc確定的基準面時，如圖12所示。第四探針102在第三馬達驅動下保持勻速下降，下降速度為V3。
[0097]步驟207，當感應到第四探針102表面所受反作用力發生突變時，記錄此時探針位置(x5, y5, z5),計時器記錄此過程中探針下降時間t,計算得到膜層厚度d = z5_z0,或者d = V3*t,如圖13所示。
[0098]綜上所述，本實施例中提供的測量膜層厚度的裝置，能夠通過用剛性的探針穿透膜層時反作用力的變化確定膜層的分界，通過反作用力發生突變的時刻確定探針開始穿過和剛好穿過膜層的時刻，進而根據探針運動速度和穿透時間計算膜層的厚度，還可以根據探針的位置數據計算得到膜層厚度，測量過程不需移動樣品，只移動探針即可，測量方法簡單易操作，不需要人工取平，得到的膜層厚度數據誤差小，更接近實際厚度，準確度高。
[0099]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種測量膜層厚度的方法，其特征在于，包括: 51、根據探針所受反作用力的不同確定膜層的分界； 52、根據探針上的位移傳感器測得的位置數據或者根據探針穿透膜層的時間和運動速度計算得到膜層厚度。
2.如權利要求1所述的測量膜層厚度的方法，其特征在于，步驟SI具體包括: 511、探針從膜層上方開始向膜層運動，當探針所受的反作用力發生突變時，表示探針穿過膜層的第一表面； 512、探針繼續運動，當探針所受的反作用力再次發生突變時，表示探針穿過膜層的第二表面。
3.如權利要求2所述的測量膜層厚度的方法，其特征在于，當探針所受的反作用力發生突變時，記錄探針上位移傳感器沿膜層厚度方向的坐標為第一坐標，當探針所受的反作用力再次發生突變時，再記錄探針沿膜層厚度方向的坐標為第二坐標，計算第一坐標與第二坐標差值的絕對值得到膜層厚度。
4.如權利要求2所述的測量膜層厚度的方法，其特征在于，當探針穿過膜層的第一表面之后直到探針穿過膜層的第二表面之前，探針做勻速運動，探針穿透膜層過程中勻速運動的速度乘以穿透膜層所需要的時間得到膜層厚度。
5.如權利要求1-4中任 一項所述的測量膜層厚度的方法，其特征在于，當探針穿過膜層的第二表面之后繼續向下一層膜層運動，并重復步驟Sll和S12，并根據記錄的探針位置計算得到膜層厚度或者探針穿透膜層運動的時間和速度計算膜層厚度。
6.如權利要求1所述的測量膜層厚度的方法，其特征在于，步驟SI之前還包括: so、去掉表面膜層的一部分，形成第一區域和第二區域，第一區域為未去掉膜層的區域，第二區域為去掉膜層的區域。
7.如權利要求6所述的測量膜層厚度的方法，其特征在于，步驟SI具體包括: 5113、在第一區域膜層的第一表面上根據基準探針確定基準面； 5114、測量探針在第二區域從基準平面開始向下運動，當測量探針所受的反作用力發生從無到有的突變時，測量探針的位置和膜層的第二表面在同一平面。
8.如權利要求7所述的測量膜層厚度的方法，其特征在于，所述步驟S13的基準面為根據膜層上第一表面上方三個不同的基準探針得到的平面，或者根據一個基準探針在膜層上方的第一表面的三個不同位置得到的平面。
9.如權利要求7所述的測量膜層厚度的方法，其特征在于，當測量探針運動到基準面時，記錄測量探針上位移傳感器沿膜層厚度方向的坐標為第三坐標，當測量探針所受的反作用力發生從無到有的突變時，再記錄測量探針上位移傳感器沿膜層厚度方向的坐標為第四坐標，計算第三坐標與第四坐標差值的絕對值得到膜層厚度。
10.如權利要求7所述的測量膜層厚度的方法，其特征在于，當測量探針從基準面運動到測量探針開始感受到反作用力的過程中測量探針做勻速運動，探針穿透膜層過程中勻速運動的速度乘以穿透膜層所需要的時間得到膜層厚度。
11.一種基于權利要求1-10中任一項所述的測量膜層厚度方法所使用的裝置，其特征在于，包括探針和控制主機，探針用于沿膜層厚度方向運動，探針上還設置有反作用力傳感器和位移傳感器，其中反作用力傳感器設置在探針的頂端，用于感測膜層表面對探針的反作用力，當反作用力發生突變時產生突變信號； 位移傳感器設置在探針上，用于對探針的運動位置進行測量，得到位置數據； 所述控制主機與探針以及設置在探針上的反作用力傳感器和位移傳感器分別連接，用于獲取反作用力傳感器發送的突變信號以及位移傳感器發送的位置數據，計算得到膜層厚度。
12.如權利要求11所述的測量膜層厚度的裝置，其特征在于，還包括馬達，與探針連接，用于對探針的運動速度進行控制，穿透膜層過程中探針的運動速度小于開始穿過膜層之前探針的運動速度。
13.如權利要求12所述的測量膜層厚度的裝置，其特征在于，所述馬達至少為兩個，用于控制探針不同的運動速度，所述控制主機還用于控制與探針連接的不同馬達之間的切換。
14.如權利要求11-13任一項所述的測量膜層厚度的裝置，其特征在于，所述探針包括基準探針和測量探針，基準探針用于確定基準面，測量探針用于對膜層厚度進行測量。
15.如權利要求14所述的測量膜層厚度的裝置，其特征在于，還包括計時器，用于記錄探針穿過膜層的第一表面到探針穿過膜層的第二表面所用的時間，或用于記錄測量探針從基準面運動到所受的反作 用力發生從無到有的突變所用的時間。
【文檔編號】G01B21/08GK103994741SQ201410199576
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】李興亮, 梁魁, 封賓, 袁劍峰 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司