激光晶化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种激光晶化方法，用于晶化半导体薄膜，包括步骤：预晶化薄膜，第一激光束以预设的间歇顺序扫描薄膜；再晶化薄膜，第二激光束连续扫描第一激光束扫描过的薄膜，其中第二激光束的扫描方向与第一激光束的扫描方向相同。本发明专利技术还涉及一种激光晶化装置，包括激光器、光学系统和吸光板；激光器用于发出初始激光束；光学系统用于将初始激光束分为第一激光束和第二激光束，第一激光束顺序扫描薄膜，第二激光束连续扫描第一激光束扫描过的薄膜；吸光板设置于第一激光束照射至薄膜的光路上，吸光板能够以预设的间歇吸收第一激光束。上述激光晶化方法及装置，通过预晶化薄膜和再晶化薄膜两个步骤，晶化效果较好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜晶体管制备
，特别涉及一种激光晶化方法及装置。
技术介绍
多晶硅薄膜晶体管(p-SiTFT)在有源矩阵显示技术中有重要的应用。尤其对于有源有机发光显示设备(AMOLED)而言，只有高迁移率的多晶硅薄膜才能满足其所需要的大电流，因此，多晶硅薄膜对AMOLED而言尤其重要。目前，利用非晶硅薄膜制备多晶硅薄膜常用的方法为准分子激光退火晶化法(ELA)。利用ELA对非晶硅薄膜进行处理，以提供用于制作显示器的多晶硅薄膜。在ELA中，通过准分子激光照射膜的一个区域以熔化该膜，该区域随后会晶化。在该方法中，激光束的光源通常为线光源，该光束单次扫描照射整个非晶硅薄膜，该薄膜便转变为多晶硅薄膜。但是，采用传统的ELA方法制备的多晶硅薄膜，薄膜平面内晶粒排布存在各项异性，均匀性较差，晶化效果不好。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述传统的ELA方法制备的多晶硅薄膜，薄膜平面内晶粒排布存在各项异性，均匀性较差，晶化效果不好的问题，提供一种激光晶化方法和装置。一种激光晶化方法，用于晶化半导体薄膜，包括步骤:预晶化所述薄膜，第一激光束以预设的间歇顺序扫描所述薄膜；再晶化所述薄膜，第二激光束连续扫描所述第一激光束扫描过的所述薄膜，其中所述第二激光束的扫描方向与所述第一激光束的扫描方向相同。上述激光晶化方法，首先用第一激光束间歇性扫描薄膜，正式晶化前，在薄膜上沿扫描方向形成有间隔的多个预晶化区域，使得沿扫描方向的薄膜的晶粒排列均匀。然后第二激光束再沿与第一激光束相同的扫描方向连续扫描薄膜，使得薄膜上沿与扫描方向垂直的方向的晶粒排列均匀。这样通过预晶化薄膜和再晶化薄膜两个步骤，便可以使得激光扫描方法制备的多晶薄膜的晶粒在整个薄膜平面内均匀性更好，晶化效果较好。在其中一个实施例中，所述第一激光束为周期性的脉冲激光束。在其中一个实施例中，所述第一激光束为连续激光束，所述第一激光束在照射到所述薄膜前以所述预设的间歇被吸收。在其中一个实施例中，所述第二激光束的强度大于所述第一激光束的强度。在其中一个实施例中，所述第一激光束的光源和所述第二激光束的光源为线光源，所述第一激光束的光源的长度和所述第二激光束的光源的长度相等。一种激光晶化装置，用于晶化半导体薄膜，包括激光器、光学系统和吸光板；所述激光器用于发出初始激光束；所述光学系统设置于所述初始激光束的光路上，所述光学系统用于将所述初始激光束分为第一激光束和第二激光束，所述第一激光束顺序扫描所述薄膜，所述第二激光束连续扫描所述第一激光束扫描过的所述薄膜，所述第二激光束的扫描方向与所述第一激光束的扫描方向相同；所述吸光板设置于所述第一激光束照射至所述薄膜的光路上，所述吸光板能够以预设的间歇吸收所述第一激光束。上述激光晶化装置，使用光学系统将初始激光束分为第一激光束和第二激光束。在第一激光束照射向薄膜的光路上，由于吸光板能够以预设的间歇吸收第一激光束，使得第一激光束间歇性地照射并扫描薄膜。随后，第二激光束连续照射并扫描薄膜。在使用上述激光晶化装置晶化薄膜的过程中，首先使第一激光束间歇性扫描薄膜，在正式晶化前，在薄膜上沿扫描方向形成有间隔的多个预晶化区域，使得沿扫描方向的薄膜的晶粒排列均匀。然后第二激光束再沿与第一激光束相同的扫描方向连续扫描薄膜，使得薄膜上沿与扫描方向垂直的方向的晶粒排列均匀。这样通过激光晶化装置，便可以使得激光扫描方法制备的多晶薄膜的晶粒在整个薄膜平面内均匀性更好，晶化效果较好。在其中一个实施例中，所述光学系统包括分束镜和反射镜；所述分束镜设置于所述初始激光束的光路上，所述初始激光束斜入射至所述分束镜上，所述分束镜能够将所述初始激光束分为透射光和反射光，所述反射光是所述第一激光束，所述透射光是所述第二激光束；所述反射镜设置于所述第一激光束的光路上，所述第一激光束斜入射至所述反射镜上，被所述反射镜反射的所述第一激光束照射至所述薄膜上；所述吸光板设置于所述第一激光束被所述反射镜反射的光路上。在其中一个实施例中，所述分束镜的透射率大于所述分束镜的反射率。在其中一个实施例中，所述初始激光束的光源为线光源，所述分束镜、反射镜和吸光板的长度大于或等于所述线光源的长度，所述分束镜、反射镜和吸光板的长度方向与所述线光源的长度方向平行。在其中一个实施例中，所述分束镜与所述反射镜平行。附图说明图1为本专利技术一实施例的激光晶化方法的流程示意图；图2为图1所示实施例的激光晶化方法的第一激光束、第二激光束和薄膜的相对位置示意图；图3为采用图1所示的激光晶化方法晶化后的薄膜的效果示意图；图4为本专利技术一实施例的激光晶化装置、薄膜和基板的示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。请参照图1和图2，图1为本实施例的激光晶化方法的流程示意图，图2为为图1所示实施例的激光晶化方法的第一激光束110、第二激光束120和薄膜130的相对位置示意图，且图2是第一激光束110、第二激光束120和薄膜130的相对位置的侧视图。一种激光晶化方法，用于晶化半导体薄膜。半导体薄膜以非晶硅薄膜为例。本实施例中，将薄膜130放在基板(未示出)上，薄膜130设置于基板朝向第一激光束110和第二激光束120的一面，通常使用玻璃作为基板。如图1所示，该激光晶化方法包括步骤:步骤S110，预晶化薄膜130，第一激光束110以预设的间歇顺序扫描薄膜130。具体地，由准分子激光器发出第一激光束110。第一激光束110是线形光束，扫描方向如图2中箭头A所示。在本实施例中，预晶化薄膜130时，第一激光束110固定不动，基板匀速移动，薄膜130随基板一起移动，基板移动的方向是图2中箭头A的反方向，从而使薄膜130匀速通过第一激光束110的照射区，并且第一激光束110以预设的间歇照射至薄膜130，即第一激光束110以预设的时间间隔照射至薄膜130，在薄膜130上沿扫描方向预先形成有间隔的多个预晶化区域，实现薄膜130的晶粒沿扫描方向的均匀排列。需要说明的是，在其它实施例中，也可以是基板固定不动，第一激光束110沿扫描方向匀速移动并照射过薄膜130，只要第一激光束110能够顺序扫描过薄膜130即可。步骤S130，再晶化薄膜130，第二激光束120连续扫描第一激光束110扫描过的薄膜130，其中第二激光束120的扫描方向与第一激光束110的扫描方向相同。具体地，如图2所示，第二激光束120扫描薄膜130的方向与第一激光束110相同。在第一激光束110扫描过薄膜130后，第二激光束120再连续扫描薄膜130。这样，薄膜130晶化后，薄膜130上与第二激光束120的扫描方向垂直的方向，薄膜130的晶粒均匀排列。同样地，再晶化薄膜130时，第二激光束120固定不动，基板也是匀速移动，基板移动的方向是图2中扫描方向的反方向，使薄膜130匀速通过第二激光束120的照射区。上述激光晶化方法，首先用第一激光束110间歇性扫描薄膜130，正式晶化前，在薄膜130上沿扫描方向形成有间隔的多个预晶化区域，使得沿扫描方向的薄膜130的晶粒排列均匀。然后第二激光束120再沿与第一激光束110相同的扫描方向连续扫描薄膜130，使得薄膜130上沿与扫描方向垂直的方向的晶粒排列均匀。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光晶化方法，用于晶化半导体薄膜，其特征在于，包括步骤:预晶化所述薄膜，第一激光束以预设的间歇顺序扫描所述薄膜；再晶化所述薄膜，第二激光束连续扫描所述第一激光束扫描过的所述薄膜，其中所述第二激光束的扫描方向与所述第一激光束的扫描方向相同。

【技术特征摘要】
1.一种激光晶化方法，用于晶化半导体薄膜，其特征在于，包括步骤:预晶化所述薄膜，第一激光束以预设的间歇顺序扫描所述薄膜；再晶化所述薄膜，第二激光束连续扫描所述第一激光束扫描过的所述薄膜，其中所述第二激光束的扫描方向与所述第一激光束的扫描方向相同。2.根据权利要求1所述的激光晶化方法，其特征在于，所述第一激光束为周期性的脉冲激光束。3.根据权利要求1所述的激光晶化方法，其特征在于，所述第一激光束为连续激光束，所述第一激光束在照射到所述薄膜前以所述预设的间歇被吸收。4.根据权利要求1所述的激光晶化方法，其特征在于，所述第二激光束的强度大于所述第一激光束的强度。5.根据权利要求1所述的激光晶化方法，其特征在于，所述第一激光束的光源和所述第二激光束的光源为线光源，所述第一激光束的光源的长度和所述第二激光束的光源的长度相等。6.一种激光晶化装置，用于晶化半导体薄膜，其特征在于，包括激光器、光学系统和吸光板；所述激光器用于发出初始激光束；所述光学系统设置于所述初始激光束的光路上，所述光学系统用于将所述初始激光束分为第一激光束和第二激光束，所述第一激光束顺序扫描所述薄膜，所述第二激光束连续扫描所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雁飞，
申请(专利权)人：昆山国显光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32