[發明專利]激光熱處理裝置以及利用該裝置的薄膜結晶化方法

在審

• 申請號: 201810094612.X
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108461421A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 李惠淑;柳濟吉;E·阿斯拉諾夫;吳元熙
• 申請（專利權）人: 三星顯示有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/268
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 李盛泉;孫昌浩

本發明的實施例涉及一種激光熱處理裝置以及利用該裝置的薄膜結晶化方法，其中，向被處理薄膜照射第一激光束，并將從所述被處理薄膜反射的第一激光束反射而使第二激光束照射到被處理薄膜。此時，使所述第二激光束與被所述第一激光束照射的區域的至少一部分重疊。

技術領域

本發明的實施例涉及一種激光熱處理裝置以及利用該裝置的薄膜結晶化方法，尤其涉及一種能夠實現維持對結晶化有效的能量密度并增加激光束的有效寬度的效果的激光熱處理裝置以及利用該裝置的薄膜結晶化方法。

背景技術

通常，半導體裝置或顯示裝置所使用的薄膜晶體管(thin film transistor)根據半導體層的種類而分為非晶硅(amorphous silicon)薄膜晶體管以及多晶硅(polycrystalline silicon)薄膜晶體管。

多晶硅薄膜晶體管的電荷遷移率大于非晶硅薄膜晶體管，因此被廣泛使用。

多晶硅可以通過直接沉積而制造，但也可以在沉積非晶硅后將其結晶化而制造。

作為直接沉積多晶硅的方法可以使用化學氣相沉積(Chemical VaporDeposition:CVD)法。作為將非晶硅沉積后結晶化的方法，可以使用如下方法：瞬間照射作為高輸出脈沖激光的準分子激光的準分子激光熱處理(Excimer Laser Annealing,ELA)法、在反應爐(furnace)里進行加熱的固相結晶化(Solid Phase Crystallization,SPC)法、選擇性地沉積金屬之后施加電場的金屬誘導結晶化(Metal InducedCrystallization,MIC)法以及順序性側向固化(Sequential Lateral Solidification,SLS)法等。

其中，使用短波長的高輸出脈沖激光的準分子激光熱處理法，其工藝能夠在較低的低溫下進行，而且結晶化速度快且結晶性優秀，因此被廣泛使用。

發明內容

本發明的實施例的目的在于提供一種能夠實現如下效果的激光熱處理裝置：維持對結晶化有效的能量密度并增加激光束的有效寬度。

本發明的另一目的在于提供一種能夠維持生產性的同時將結晶化品質提高到預定水準以上的薄膜結晶化方法。

用于實現上述目的的根據本發明的一方面的激光熱處理裝置包括：平臺，支撐形成有被處理薄膜的基板，并以預定的速度移動；激光照射部，在所述平臺移動的狀態下，向所述被處理薄膜照射第一激光束；以及反射鏡，將從所述被處理薄膜反射的第一激光束反射而使第二激光束照射到所述被處理薄膜，其中，所述反射鏡的反射角可以被調節成使所述第二激光束與所述被處理薄膜的被所述第一激光束照射的區域的至少一部分重疊。

所述被處理薄膜的被所述第一激光束照射的區域包括中央部的第一區域以及分別布置在所述第一區域的兩側的第二區域，所述反射鏡的所述反射角可以被調節成使所述第二區域的至少一部分與所述第二激光束重疊。

與所述第二區域對應的所述第一激光束的能量可以小于與所述第一區域對應的所述第一激光束的能量。

相對于所述平臺移動的方向，與所述第二激光束重疊的所述第二區域可以位于所述第一區域的前面。

所述第二區域的20％至100％可以與所述第二激光束重疊。

所述第一激光束可以是準分子激光束，可以以脈沖形態以及線形態照射。

所述反射鏡可以由平面鏡及凹鏡中的一個形成。