一种激光退火设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种激光退火设备，用于对待处理层进行激光退火处理，所述激光退火设备包括：移动工作台，用于装载具有所述待处理层的基板；以及过渡腔室，设置在所述移动工作台的上方，用于向所述待处理层供给惰性气体，其中所述惰性气体的温度为200～500℃。本实用新型专利技术的激光退火设备通过向待处理层供给加热后的惰性气体，从而在退火处理时对待处理层进行预加热处理，由此达成更好的结晶效果，同时更容易地对预加热温度进行调节，此外还可提高激光光源的使用寿命并降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种激光退火设备，用于对待处理层进行激光退火处理，所述激光退火设备包括：移动工作台，用于装载具有所述待处理层的基板；以及过渡腔室，设置在所述移动工作台的上方，用于向所述待处理层供给惰性气体，其中所述惰性气体的温度为200～500℃。本技术的激光退火设备通过向待处理层供给加热后的惰性气体，从而在退火处理时对待处理层进行预加热处理，由此达成更好的结晶效果，同时更容易地对预加热温度进行调节，此外还可提高激光光源的使用寿命并降低生产成本。【专利说明】一种激光退火设备
本技术涉及半导体领域，特别涉及一种激光退火设备。
技术介绍
激光退火是目前制备低温多晶硅薄膜晶体管的主流技术，其是在非晶硅膜上用短 脉冲激光进行扫描退火，使非晶硅薄膜重新结晶形成多晶硅。激光退火的温度低于450°C， 可在玻璃基板上实现非晶硅到多晶硅的转化。 传统的激光退火设备中，将基板从外界环境直接送入退火箱中进行激光退火，由 于基板的温度较低，导致经激光照射后不能马上达到熔化温度，需要使用多次脉冲激光扫 描才能将非晶硅转化成多晶硅，大大降低了激光退火的效率和所得多晶硅的品质，同时增 加了脉冲激光的使用次数，降低了激光光源的使用寿命，大幅增加生产成本。 US5529951公开了一种激光退火设备，向退火箱中通入氮气隔离，同时从底部平台 对基板进行预加热处理，当激光能量作用在预加热后的基板上时，可较容易地使非晶硅转 化成多晶硅，但此激光退火设备仍存在一些问题，由于基板具有一定厚度且大多存在多层 结构，导致热量不能很快地从基板下表面传导到非晶硅层表面，同时底部平台的预加热温 度与非晶硅层表面的实际温度不一致，因而不易对非晶硅层表面的温度进行控制和调节。 因此，需要一种直接对非晶硅层表面进行预加热的激光退火设备，以更好地控制 和调节非晶硅层表面的温度。
技术实现思路
针对上述问题，专利技术人经过长期的深入研究，提出在退火箱中设置过渡腔室，用于 向基板上的待处理层供给加热后的惰性气体，对待处理层进行预加热处理，从而达成更佳 的结晶效果。 本技术提供一种激光退火设备，用于对待处理层进行激光退火处理，包括： 移动工作台，用于装载具有所述待处理层的基板；以及 过渡腔室，设置在所述移动工作台的上方，用于向所述待处理层供给惰性气体，其 中所述惰性气体的温度为200?500°C。 在本技术激光退火设备的一个实施方式中，所述过渡腔室的上部开设有透过 窗，用于使激光进入所述过渡腔室，所述过渡腔室的下部开设开口，用于使激光和所述惰性 气体离开所述过渡腔室，所述开口对准所述待处理层并与所述透过窗相对应。 在本技术激光退火设备的另一个实施方式中，所述激光退火设备还包括一加 热腔室，所述加热腔室与所述过渡腔室相连通，所述加热腔室中设置加热器，所述加热器用 于对所述惰性气体进行加热。 在本技术激光退火设备的另一个实施方式中，所述加热器为附带温度控制功 能的电热元件。 在本技术激光退火设备的另一个实施方式中，所述过渡腔室与所述加热腔室 的连通处设置有气体隔板。 在本技术激光退火设备的另一个实施方式中，所述气体隔板包括多个设置在 所述过渡腔室上部的第一隔板与多个设置在所述过渡腔室下部的第二隔板，所述第一隔板 与所述第二隔板交替排列，且所述第一隔板与所述第二隔板的长度的加和大于或等于所述 过渡腔室的上部与所述过渡腔室的下部之间的距离。 在本技术激光退火设备的另一个实施方式中，所述待处理层为非晶硅层。 在本技术激光退火设备的另一个实施方式中，所述惰性气体为氮气或氩气。 本技术的激光退火设备通过向待处理层供给加热后的惰性气体，从而在退火 处理时对待处理层进行预加热处理，由此达成更好的结晶效果，同时更容易地对预加热温 度进行调节，此外还可提高激光光源的使用寿命并降低生产成本。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术一个实施方式的激光退火设备的结构示意图； 图2为本技术另一个实施方式的激光退火设备的结构示意图。 其中，附图标记说明如下： 1 激光退火设备 2 激光光源 3 激光 4 光学系统 5 退火箱 6 过渡腔室 6a 透过窗 6b 开口 6c 气体隔板 7 气体管路 8 加热腔室 8a 加热器 9a 基板 9b 待处理层 10 移动工作台 【具体实施方式】 下面根据具体实施例对本技术的技术方案做进一步说明。本技术的保 护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本实用新 型。 图1示出了根据本技术一个实施方式的激光退火设备的结构示意图。如图1 所示，激光退火设备1包括射出激光3的激光光源2、对激光3进行调整的光学系统4以及 退火箱5。 激光光源2可应用例如准分子激光器、固定激光器或半导体激光器，激光3可以是 脉冲振荡、连续振荡的任一种。 光学系统4可包括光束整形系统、反射镜和聚光透镜，其中光束整形系统可对激 光3以在待处理层9b表面中成为剖面形状是线状或长方形状的光束的方式进行整形，反射 镜将激光3向待处理层9b的方向反射，而聚光透镜将来自反射镜的激光3聚光到待处理层 9b的表面。 退火箱5中设置过渡腔室6和移动工作台10,具有待处理层9b的基板9a置于移 动工作台10之上，移动工作台10可沿横切激光3的方向进行移动，从而带动待处理层9b 接受激光3的照射。 基板9a可为玻璃基板、半导体基板，待处理层9b设置在基板9a上，待处理层9b 可例如为非晶硅层。 过渡腔室6设置在移动工作台10的上方，用于向待处理层9b供给惰性气体，其中 该惰性气体的温度为200?500°C。 如图1所示，过渡腔室6的上部设置透过窗6a，用于使激光3进入过渡腔室6,透 过窗6a对准光学系统4的激光射出口，过渡腔室的下部设置有开口 6b，用于使激光3和惰 性气体离开过渡腔室6,开口 6b对准待处理层9b并与透过窗6a相对应，通过以上的设置， 激光3可通过透过窗6a进入过渡腔室6内再经由开口 6b射出，照射到待处理层9b上，同 时惰性气体可经由开口 6b流出至待处理层9b上。 在本技术激光退火设备的一个优选实施方式中，激光退火设备1还包括加热 腔室8,加热腔室8与过渡腔室6相连通，同时气体管路7连接加热腔室8如图1所示，加热 腔室8与过渡腔室6相邻设置且中间具有通孔。 加热腔室8中设置加热器8a，用于对惰性气体进行加热。惰性气体由气体管路7 通入，在加热腔室8中经过加热器8的加热后进入过渡腔室6中，最后由开口 6b流出至待 处理层9b上。 加热器8a为附带温度控制功能的电热元件，可根据使用者的需求设定温度，由此 可通过调节加热器8a来控制惰性气体的流出温度。加热器8a可例如为搭配温度传感组件 及控制电路的电热丝组件或者加热灯管，但不限于此。 加热腔室8可设置在过渡腔室6的内部，也可设置在过渡腔室6的外部，在此不做 限定。此外,也可直接由气体管路7向过渡腔室6中通入加热后的惰性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光退火设备，用于对待处理层进行激光退火处理，其特征在于，该激光退火设备包括：移动工作台，用于装载具有所述待处理层的基板；以及过渡腔室，设置在所述移动工作台的上方，用于向所述待处理层供给惰性气体，其中所述惰性气体的温度为200～500℃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟尚骅，
申请(专利权)人：上海和辉光电有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31