[發明專利]激光退火裝置、激光退火方法以及有源矩陣基板的制造方法

在審

• 申請號: 201880090243.5
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN111788658A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 野寺伸武;井上智博;小巖真司;道中悟志
• 申請（專利權）人: 堺顯示器制品株式會社
• 主分類號: H01L21/268
• 分類號: H01L21/268;H01L21/20;H01L21/336;H01L29/786
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 王娟

一種激光退火裝置(100)具有向載物臺(20)的照射區域R1射出多個激光束LB的激光照射裝置(10)，激光照射裝置具有：激光裝置，其射出激光束LA；以及聚光單元30，其具有微透鏡陣列(34)和掩膜(32)，接受來自激光裝置的激光束，并在照射區域R1內形成多個激光束各自的聚光點，其中，所述微透鏡陣列(34)具有排列成m行n列的多個微透鏡(34A)，所述掩膜32具有多個開口部(32A)，多個激光束是由m行n列的微透鏡中的p行q列的微透鏡(p＜m或q＜n)來形成的p行q列的激光束，激光照射裝置還具有擺動機構，其改變聚光單元(30)和照射區域R1之間的配置關系，使得從m行n列的微透鏡中能夠選擇至少2個不同的p行q列的微透鏡組。

技術領域

本發明涉及一種例如適用于制造具有薄膜晶體管的半導體裝置的激光退火裝置、激光退火方法以及有源矩陣基板的制造方法。

背景技術

薄膜晶體管(Thin Film Transistor：以下稱為“TFT”)例如在有源矩陣基板中用作開關元件。在本說明書中，將這種TFT稱為“像素TFT”。作為像素TFT，以往廣泛使用以非晶硅膜(以下簡稱為“a-Si膜”)為活性層的非晶硅TFT、以多晶硅膜等晶硅膜(以下簡稱為“c-Si膜”)作為活性層的晶硅TFT等。通常，由于c-Si膜的場效應遷移率高于a-Si膜的場效應遷移率，所以晶硅TFT具有比非晶硅TFT高的電流驅動力(即導通電流大)。

在顯示裝置等中使用的有源矩陣基板中，例如，通過在玻璃基板上形成a-Si膜，然后對a-Si膜照射激光束使其結晶化來形成晶硅TFT的活性層。

作為利用激光退火的結晶化方法，提出了通過使用微透鏡陣列，僅向a-Si膜中的成為TFT活性層的多個區域照射激光束，從而使a-Si膜部分結晶以形成c-Si區域(有時稱為“晶硅島”或“c-Si島”)(專利文獻1、2、3)。在本說明書中，將該結晶化方法稱為“局部激光退火法”。當使用局部激光退火方法時，與在a-Si膜的整個表面上掃描線狀激光的現有的激光退火方法(有時稱為準分子激光退火法：ELA方法)相比，可以大大縮短結晶化所需的時間，所以能夠提高提高批量生產率。將專利文獻1～3的所有公開內容并入到本說明書中，用于參考。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-29411號公報

專利文獻2：國際公開第2011/132559號

專利文獻3：國際公開第2017/145519號

發明內容

本發明所要解決的技術問題

然而，在使用專利文獻1～3所述的現有的局部激光退火方法形成的液晶顯示裝置的顯示圖像(例如全尺寸半色調顯示)上，有時會產生多個線狀的不均勻(以下稱為“條紋不均勻”)。認為這是因為沿著局部激光退火時的激光束的掃描方向，在基板面內，c-Si島的結晶度產生了偏差。詳細情況將在后面敘述。

如果在基板表面內c-Si島的結晶度產生偏差，則TFT特性也會在基板表面內出現偏差，因此有時會降低可靠性。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠降低基板表面內的結晶度偏差的激光退火裝置和激光退火方法。

解決問題的手段