[發明專利]處理襯底的方法

有效

• 申請號: 201410256886.6
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104241091B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 蘇二彬;崔均旭;黃潤鎬
• 申請（專利權）人: AP系統股份有限公司;三星顯示有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/268
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明涉及一種使襯底對齊及結晶的處理襯底的方法，并且更確切地說，涉及一種能夠使激光束的結晶圖案得到精確放置的處理襯底的方法。

背景技術

使襯底結晶的方法包含順序橫向固化(sequential lateral solidification，SLS)和準分子激光退火(eximer laser annealing，ELA)技術。

SLS技術誘導橫向生長以獲得類似于單晶的晶體，并且通過使用所述技術獲得的晶體具有巨大的場效應遷移率。然而，由于輻射激光束是高能量依賴性的，所以處理裕度(process margin)不好，并且由于放置襯底的平臺的精確度對處理有極大的影響，所以存在難以在整個襯底上獲得均勻結果的局限性。

ELA技術誘導垂直生長并且其結晶特征與SLS技術相比是較差的，但是由于ELA技術具有整個襯底上的均勻性極好的優勢，所以該技術已得到廣泛使用。

常用的ELA裝置包含：處理室；襯底傳送單元，其安裝在所述處理室中、固持襯底并且按照處理進行的順序水平地移動所述襯底；透明窗戶，其安裝在處理室的上部部分上；激光模塊，其布置在處理室外部并且發射激光束；以及反射器，其布置在處理室外部的透明窗戶上方并且將從激光模塊中朝向透明窗戶發射的激光束。

下文中簡單地描述了使用ELA裝置的結晶方法。首先，當激光束從激光發生器中發射時，激光束由反射器反射、穿過透明窗戶、隨后進入襯底的表面。舉例來說，可以使用在其上表面具有非晶硅層的襯底并且當激光束輻射到所述非晶硅層時，所述非晶硅層變為液態，發生固化且結晶，因此形成多晶硅層。在這種情況下，為了使多個襯底能夠連續地結晶，輻射激光束同時水平地移動襯底。

如圖1中所示，其示出了將激光束輻射到襯底的表面并且執行結晶化、固定激光束模塊并且隨后輻射激光束同時襯底S向前且向后往復運動若干次，因此在襯底上形成結晶圖案的方法。由于襯底的往復運動，多個激光束可以重復地輻射到結晶圖案。

當激光束首先輻射到第一區段時，襯底經放置使得襯底的對齊標記放置在激光束的寬度的中心線上，并且隨后激光束依次輻射到結晶目標區域。也就是說，通過對齊襯底使得對齊標記的中心點與預設參考點匹配，可以將襯底的對齊標記放置在激光束的寬度的中心線上。然而，由于激光模塊的光學特征變化，存在以下局限性：隨著時間的流逝，對齊標記離開結晶目標區域并且經歷移位和旋轉等變動，在這種狀態下形成結晶圖案。

舉例來說，當假定由虛線形成的部分是在其中執行選擇性結晶的結晶目標區域時，可以看到，進行激光束處理、隨著時間的流逝激光束輻射到結晶目標區域1之外，且因此發生結晶圖案2a的移位，如圖2(a)中所示。并且，如圖2(b)中所示，可以看到，進行激光束處理、隨著時間的流逝激光束以某一角度輻射到結晶目標區域1之外，并且因此發生結晶圖案2b的旋轉。

由于激光束的連續振蕩引起的激光束模塊的特征變化，因此隨著時間的流逝發生移位和旋轉等激光束的變動。也就是說，由于連續振蕩引起的激光路徑上的振蕩器或反射器的熱變形，因此發生激光束的變動。

然而，雖然執行了激光束處理，但是通常變動尚未得到改進。已經進行了被動測量，其是在激光束輻射到多個襯底之后，對激光束的變動水平進行測量并且對原因進行分析。也就是說，在激光束依次輻射到多個襯底的同時，忽略激光束的變動位移水平并且輻射激光束以執行結晶化。因此，在完成激光束處理之后，由于激光束的變動，襯底上的非結晶目標區域的部分發生結晶化，并且因此存在產品質量降低的局限性。

專利文獻

專利文獻1：第2012-0111759號韓國專利公開案

發明內容

本發明提供了用于使襯底結晶的對齊襯底的方法。本發明還提高了在執行襯底的選擇性結晶時位置精確度。本發明還改進由激光束的特征變化引起的激光束的旋轉或移位。

根據一個示例性實施例，一種處理襯底的方法包含：將第一襯底對齊以具有第一襯底起始位置，從而允許在第一襯底上形成的對齊標記與預設參考點匹配；將激光束輻射到第一襯底的結晶目標區域并且在第一襯底往復運動的同時形成結晶圖案；取決于第一襯底的結晶圖案的邊緣與對齊標記的中心點之間的距離計算校正偏差并且計算通過反映校正偏差獲得的校正參考點；以及在將第一襯底放置到外部后，對齊第二襯底以允許將第二襯底的對齊標記放置到腔室中以與校正參考點匹配。