[發明專利]用于非周期性脈沖部分熔融膜處理的系統和方法

有效

• 申請號: 201080055984.3
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN102770939A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: J·S·艾姆;Y·鄧;Q·胡;U-J·常;A·B·利馬諾弗
• 申請（專利權）人: 紐約市哥倫比亞大學理事會
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 申發振

1.一種處理薄膜的方法，其包括：

在使薄膜在第一選擇方向上前進的同時，

用第一激光脈沖和第二激光脈沖照射所述薄膜的第一區，每個激光脈沖提供成形光束并且具有足以使所述薄膜部分熔融的通量并且所述第一區再固化和結晶以形成第一結晶區；和

用第三激光脈沖和第四激光脈沖照射所述薄膜的第二區，每個脈沖提供成形光束并且具有足以使所述薄膜部分熔融的通量并且所述第二區再固化和結晶以形成第二結晶區，

其中所述第一激光脈沖與所述第二激光脈沖之間的時間間隔小于所述第一激光脈沖與所述第三激光脈沖之間的時間間隔的一半。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一激光脈沖與所述第二激光脈沖之間的所述時間間隔長于用于所述薄膜的單個熔融和固化循環的時間間隔。

3.根據權利要求1所述的方法，其中每個所述第一激光脈沖和所述第二激光脈沖具有相同的能量密度。

4.根據權利要求1所述的方法，其中每個所述第一激光脈沖和所述第二激光脈沖具有不同的能量密度。

5.根據權利要求1所述的方法，其中每個所述第一激光脈沖和所述第二激光脈沖實現所述薄膜的相同程度的熔融。

6.根據權利要求1所述的方法，其中每個所述第一激光脈沖和所述第二激光脈沖實現所述薄膜的不同程度的熔融。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所述薄膜包括缺乏現成微晶的非晶硅膜。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述第一激光脈沖具有足以使所述非晶硅膜熔融并且產生具有有缺陷的核心區的晶體結構的能量密度。

9.根據權利要求8所述的方法，其中所述第二激光脈沖具有足以使所述有缺陷的核心區再熔融以產生均勻細粒狀結晶膜的能量密度。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述薄膜包括非晶硅膜。

11.根據權利要求1所述的方法，其中所述薄膜使用低壓力化學氣相沉積、等離子增強型化學氣相沉積、濺射和電子光束蒸發之一而沉積。

12.根據權利要求1所述的方法，其中所述薄膜包括經過處理的硅膜。

13.根據權利要求12所述的方法，其中所述經過處理的硅膜是隨后已經根據以下方法處理且缺乏現成微晶的非晶硅膜，所述方法包括：

在使所述非晶硅膜在第二選擇方向上前進的同時，用具有足以使所述非晶硅膜部分熔融的通量的延長型激光脈沖照射所述非晶硅膜。

14.根據權利要求13所述的方法，其中所述延長型激光脈沖是通過依序重疊來自眾多激光源的激光脈沖而生成，其中脈沖之間的延遲足夠短以引發單個熔融和固化循環。

15.根據權利要求13所述的方法，其中所述非晶硅膜是經由等離子增強型化學氣相沉積而獲得。

16.根據權利要求13所述的方法，其中所述延長型激光脈沖的脈沖長度大于300ns的全寬半最大值。

17.根據權利要求12所述的方法，其中所述經過處理的硅膜是根據以下方法處理的硅膜：

在使所述硅膜在第二選擇方向上前進的同時，用具有足以使所述硅膜完全熔融的通量的激光脈沖照射所述硅膜。

18.根據權利要求17所述的方法，其中所述激光脈沖是通過重疊來自多個激光源的激光脈沖而生成。

19.根據權利要求1所述的方法，其包括：

在使所述薄膜在第二選擇方向上前進的同時，

用第五激光脈沖和第六激光脈沖照射所述薄膜的第三區，每個激光脈沖提供成形光束并且具有足以使所述薄膜部分熔融的通量并且所述第三區再固化和結晶以形成第三結晶區；和

用第七激光脈沖和第八激光脈沖照射所述薄膜的第四區，每個脈沖提供成形光束并且具有足以使所述薄膜部分熔融的通量并且所述第四區再固化和結晶以形成第四結晶區，

其中所述第五激光脈沖與所述第六激光脈沖之間的時間間隔小于所述第五激光脈沖與所述第七激光脈沖之間的時間間隔的一半。

20.根據權利要求19所述的方法，其中所述第二選擇方向與所述第一選擇方向相反，且所述第三區與所述第二區重疊并且所述第四區與所述第一區重疊。