[發(fā)明專利]激光結晶系統(tǒng)及其晶化能量控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410837007.9
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104465345A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 王志剛;李子健;唐麗娟;李勇
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: H01L21/268
• 分類號: H01L21/268
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

技術領域

本發(fā)明屬于結晶制造技術領域，具體涉及一種激光結晶系統(tǒng)的晶化能量控制方法，還涉及一種采用該晶化能量控制方法的激光結晶系統(tǒng)。

背景技術

眾所周知，液晶顯示器具有外型輕薄、耗電量少、分辨率佳、無輻射以及抗電磁干擾等特性，故已被廣泛地應用在手機、個人數(shù)字助理(PDA)、筆記型計算機、平面顯示器等信息家電產品上。然而隨著使用者對于顯示器視覺感受要求的提升，加上新技術應用領域不斷的擴展，于是更高畫質、高分辨率且具低價位的液晶顯示器變成未來顯示技術發(fā)展的趨勢，也造就了新的顯示技術發(fā)展的原動力，而其中低溫復晶硅薄膜晶體管(LTPSTFT)技術是實現(xiàn)上述目標的一項重要量產技術。

一般低溫多晶硅制程大多利用準分子激光退火(Excimer?Laser?Annealing，ELA)技術進行，亦即利用準分子激光作為熱源以將非晶硅結構轉換為多晶硅結構。當準分子激光經(jīng)過光學投射系統(tǒng)后，會產生能量均勻分布的激光束，并投射于沉積有非晶硅膜的基板上，以使吸收準分子激光能量的非晶硅膜再結晶而轉變成為多晶硅結構。由于上述制程是在600℃以下完成，一般玻璃基板或是塑料基板等皆可適用，因此更擴大了低溫多晶硅薄膜晶體管液晶顯示器的應用范圍。

目前在低溫多晶硅薄膜晶體管液晶顯示器的制作上，是以一準分子激光束照射掃瞄基板，藉此使基板上預先沉積的非晶硅轉換為多晶硅結構。基板表面的多晶硅結構的品質會直接影響之后形成各式組件的特性，且多晶硅結晶狀態(tài)的好壞主要受到二項因素的影響，一為基板表面的非晶硅膜厚，一為準分子激光光地能量密度。其中隨著低溫多晶硅薄膜晶體管液晶顯示器的設計不同，或非晶硅鍍膜制程的反應條件的差異，進行準分子激光退火制程的各批次基板表面的非晶硅膜厚或結晶狀態(tài)可能有所不同，因此于進行準分子激光退火制程時必須選用適當能量密度的準分子激光，否則會使基板表面的多晶硅結晶狀態(tài)不佳。另外，由于準分子激光的原理是將氣體封存于一密閉腔室內，并利用電力激發(fā)氣體產生準分子激光，因此準分子激光通常視使用狀況經(jīng)歷約十數(shù)小時即必須重新填充新氣體，且準分子激光的能量密度會隨著使用時間而衰減，因此其能量密度不易控制。基于上述準分子激光本身的限制，在進行準分子激光制程時即使預先設定了一最佳能量密度，準分子激光的實際能量密度往往因衰減而與預先的設定值有所差異，而影響多晶硅的結晶狀態(tài)。

然而，在現(xiàn)有技術中，結晶的過程需要對Mura(色不均)的狀況進行控制，目前的做法通過是通過線下MAC/MIC(宏觀微觀缺陷檢查機)檢查Mura的狀況，接著，在線下確認最佳晶化能量范圍。其中，此種方式需要停機確認，線下調整，對于主機臺工作影響較大，而且一次往往需要30分鐘左右，加上不能即時進行更改，容易造成產品良率損失。進一步而言，此種檢查方式為人眼檢查為主，容易產生誤判，且有人為因素影響判斷。

不難看出，使用上述檢測方法即使檢測基板表面的多晶硅的結晶狀態(tài)不佳，無法對產品的Mura狀況進行有效監(jiān)控，進而無法控制對應的晶化能量，且工作效率低下，精確度低。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種激光結晶系統(tǒng)的晶化能量控制方法，有效地解決現(xiàn)有技術中無法對產品的Mura狀況進行有效監(jiān)控，進而無法控制對應的晶化能量，且工作效率低下，精確度低的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供一種激光結晶系統(tǒng)，其中，所述激光結晶系統(tǒng)包括：Mura監(jiān)控設備，用于監(jiān)控晶化過程中的實時Mura狀況；主機臺，與所述Mura監(jiān)控設備相連接，用于判斷所述Mura監(jiān)控設備監(jiān)控得到的實時Mura狀況的實時級別，并根據(jù)所述實時級別生成晶化能量控制指令；結晶設備，與所述主機臺相連接，用于執(zhí)行所述主機臺生成的所述晶化能量控制指令以控制所輸出的晶化能量。

其中，所述主機臺包括：存儲模塊，用于存儲Mura狀況的實時級別與所述晶化能量控制指令的一一對應關系的對應表；判斷模塊，用于根據(jù)所述Mura監(jiān)控設備監(jiān)控得到的實時Mura狀況從所述存儲模塊查找相對應級別的晶化能量控制指令。

其中，所述判斷模塊，還用于判斷所述實時Mura狀況的實時級別是否達到預設閾值，且在判斷到小于所述預設閾值時，不執(zhí)行生成晶化能量控制指令的過程，使得所述結晶設備保持原有的晶化能量輸出級別。