一种激光退火装置及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:13999576 阅读:84 留言:0更新日期:2016-11-15 13:33
本发明专利技术实施例提供一种激光退火装置及其控制方法,涉及薄膜制备技术领域。通过调光元件的开启和关闭,控制激光器照射在调光板上对应位置的发射源的通过或阻断,以在待退火膜层上形成与预设退火图案相匹配的退火图案,对待退火膜层进行退火。退火图案能够根据预设退火图案进行相应的调整改变,实现同一激光退火装置的多产品共用,节省了对每款产品配备专用退火掩膜版的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜制备
,尤其涉及一种激光退火装置及其控制方法
技术介绍
激光退火(Laser Annealing)是利用有一定能量(Power)的激光光束,快速的在半导体衬底表面进行扫描,从而达到半导体衬底上某一微分区域的微米级退火的作用。传统的激光退火工艺主要分为全平面激光退火和可选区域激光退火两种技术形式。全平面激光退火采用激光扫描整片硅片,很短的时间内在较小的区域产生热量,并使温度正好低于硅的熔点。但由于退火是扫描式进行的,因此热量会沿着扫描方向产生一定程度的热累积效应,且为抵消光斑均匀性,一般退火相邻两行会有不同比例的重合,这导致热量累积效应也会增强。由于热量累积效应的存在,根据非晶硅膜扫描的路径,在非晶硅膜不同区域可能产生不同的热累积结果,从而在不同区域影响离子激活的效果,并最终影响离子激活的均匀性,可能会损伤正常图形。可选区域激光退火是先在非晶硅膜上覆盖掩膜版再进行激光扫描的工艺,由于掩膜版上制作有特定的透光图案,能够保证精确的对准TFT沟道进行选择性退火。但是由于每款产品的TFT沟道的数量和位置均不相同,掩膜版不具有通用性,使用可选区域激光退火工艺时,对每一款不同产品进行退火时,均需要制作对应于该款产品的专用退火掩膜版,导致产品的退火成本增大。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种激光退火装置及其控制方法,可根据预退火图案做相应改变,避免为每款产品制作专用退火掩膜版,节省生产成本,实现同一激光退火装置的多产品共用。为达到上述目的,本专利技术的实施例采用如下技术方案:本专利技术实施例的一方面提供一种激光退火装置,包括:激光器,激光器设置有多个发射源;调光板,调光板设置于激光器与待退火膜层之间,调光板上安装有多个呈矩阵形式排列的调光元件。其中,调光板上的至少一部分调光元件与发射源的位置一一对应,调光元件在开启状态下,用于使与该调光元件位置对应的发射源发出的激光照射至待退火膜层,或在关闭状态下,用于对与该调光元件对应位置的发射源发出的激光进行阻断。进一步的,调光元件为光开关。优选的,调光元件为光圈。进一步的,激光退火装置还包括多个光电感应器以及与光电感应器相连接的控制器;每一个光电感应器与一个光圈的位置一一对应,用于对经过光圈调节后出射的激光的光强度进行采集,并将采集结果输出至控制器;控制器连接光圈,控制器根据光电感应器的采集结果与预设阈值之间的比对结果,对光圈的通光孔径大小进行调节。优选的,激光退火装置还包括设置在调光板与待退火膜层之间的聚光器;聚光器包括位于同一主光轴上的至少一片光汇聚透镜,用于对通过调光元件的激光进行汇聚。优选的,激光器包括单点光源以及与单点光源的出光口相连接的光缆;其中,光缆包括多根紧密排列的光纤,每一根光纤背离单点光源的一端作为一个发射源。进一步的,调光元件与发射源数量相等时,激光退火装置还包括与激光器和调光板均连接的驱动器,用于驱动激光器和调光板相对于待退火膜层移动。本专利技术实施例的另一方面提供一种激光退火装置的控制方法,包括:根据预设退火图案,开启调光板上的部分调光元件;根据预设退火图案,关闭调光板上的部分调光元件;开启激光器,发射源发出的激光能够通过开启状态的调光元件照射至待退火膜层,关闭状态的调光元件能够阻挡发射源发出的激光照射至待退火膜层,从而在待退火膜层上形成与预设退火图案相匹配的退火图案,以对待退火膜层进行退火。进一步的,当调光元件为光圈,且激光退火装置还包括多个光电感应器以及与光电感应器相连接的控制器时,控制方法还包括:每一个光电感应器对与该光电感应器位置对应的光圈出射的激光的光强度进行采集,并将采集结果输出至控制器;控制器将光电感应器的采集结果与预设阈值进行比对,当小于预设阈值的最小值时,将对应的光圈的通光孔径面积调大;当大于预设阈值的最大值时,将对应光圈的通光孔径面积调小。本专利技术提供一种激光退火装置及其控制方法,激光退火装置包括:激光器,激光器设置有多个发射源;调光板,调光板设置于激光器与待退火膜层之间,调光板上安装有多个呈矩阵形式排列的调光元件。其中,调光板上的至少一部分调光元件与发射源的位置一一对应,调光元件在开启状态下,用于使与该调光元件位置对应的发射源发出的激光照射至待退火膜层,或在关闭状态下,用于对与该调光元件对应位置的发射源发出的激光进行阻断。通过调光元件的开启和关闭,控制激光器照射在调光板上对应位置的发射源的通过或阻断,对待退火膜层进行退火,以在待退火膜层上形成与预设退火图案相匹配的退火图案。这样一来,由于调光板上的至少一部分调光元件与发射源的位置一一对应,从而可以对每一个发射源发出的照射至待退火膜层的光线通断状态进行调整。因此当预设退火图案改变时,通过重新调整与发射源的位置一一对应的调光元件的通断状态,使得在待退火膜层上形成与改变后的预设退火图案相匹配的退火图案,从而达到退火图案能够根据预设退火图案进行相应的调整改变的效果,实现同一激光退火装置的多产品共用,节省了对每款产品配备专用退火掩膜版的生产成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种激光退火装置的结构示意图;图2为图1的水平方向视图;图3为调光元件为光圈时调光板的结构示意图;图4为本专利技术提供的一种激光退火装置设置有光电感应器和控制器的水平方向视图;图5为本专利技术提供的一种激光退火装置设置有双层调光板的水平方向视图;图6为本专利技术提供的一种激光退火装置设置有聚光器的水平方向视图;图7为本专利技术提供的一种激光退火装置设置有光缆的水平方向视图;图8为本专利技术提供的一种激光退火装置设置有驱动器的结构示意图;图9为本专利技术提供的另一种激光退火装置设置有驱动器的结构示意图;图10为本专利技术提供的一种激光退火装置的控制方法的流程图;图 11为本专利技术提供的另一种激光退火装置的控制方法的流程图。附图标记:1-激光器;11-发射源;12-光缆;121-光纤;2-调光板;21-调光元件;3-待退火膜层;4-光电感应器;5-控制器;6-聚光器;61-光汇聚透镜;7-驱动器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种激光退火装置,如图1所示,包括:激光器1和调光板2,调光板2设置于激光器1与待退火膜层3之间,如图2所示,激光器1上设置有多个发射源11,调光板2上安装有多个呈矩阵形式排列的调光元件21。其中,调光板2上的至少一部分调光元件21与发射源11的位置一一对应,调光元件21在开启状态下,用于使与该调光元件21位置对应的发射源11发出的激光照射至待退火膜层3,或在关闭状态下,用于对与该调光元件21对应位置的发射源11发出的激光进行阻断。需要说明的是,激光器1设置有多个发射源11,每个发射源11指由激光器1的出光口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光退火装置,其特征在于,包括:激光器,所述激光器设置有多个发射源;调光板,所述调光板设置于所述激光器与待退火膜层之间,所述调光板上安装有多个呈矩阵形式排列的调光元件;其中,所述调光板上的至少一部分调光元件与所述发射源的位置一一对应,所述调光元件在开启状态下,用于使与该调光元件位置对应的发射源发出的激光照射至所述待退火膜层,或在关闭状态下,用于对与该调光元件对应位置的发射源发出的激光进行阻断。

【技术特征摘要】
1.一种激光退火装置,其特征在于,包括:激光器,所述激光器设置有多个发射源;调光板,所述调光板设置于所述激光器与待退火膜层之间,所述调光板上安装有多个呈矩阵形式排列的调光元件;其中,所述调光板上的至少一部分调光元件与所述发射源的位置一一对应,所述调光元件在开启状态下,用于使与该调光元件位置对应的发射源发出的激光照射至所述待退火膜层,或在关闭状态下,用于对与该调光元件对应位置的发射源发出的激光进行阻断。2.根据权利要求1所述的激光退火装置,其特征在于,所述调光元件为光开关。3.根据权利要求1所述的激光退火装置,其特征在于,所述调光元件为光圈。4.根据权利要求3所述的激光退火装置,其特征在于,所述激光退火装置还包括多个光电感应器以及与所述光电感应器相连接的控制器;每一个光电感应器与一个所述光圈的位置一一对应,用于对经过所述光圈调节后出射的激光的光强度进行采集,并将采集结果输出至所述控制器;所述控制器连接所述光圈,所述控制器根据所述光电感应器的采集结果与预设阈值之间的比对结果,对所述光圈的通光孔径大小进行调节。5.根据权利要求1-4任一项所述的激光退火装置,其特征在于,所述激光退火装置还包括设置在所述调光板与所述待退火膜层之间的聚光器;所述聚光器包括位于同一主光轴上的至少一片光汇聚透镜,用于对通过所述调光元件的激光进行汇聚。6.根据权利要求1所述的激光退火装置,其特征在于,所述激光器包括单点光源以及与所述单点光源的出光口相连接的光缆;其中,所述光缆包括多根紧密排列的光纤,每一...

【专利技术属性】
技术研发人员:张治超张小祥刘明悬郭会斌
申请(专利权)人:京东方科技集团股份有限公司北京京东方显示技术有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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