本发明专利技术公开了一种连续横向固化装置，该装置能增强自身的光学特性并且防止因结晶薄膜的消融引起的破损。该装置包括：一产生激光束的激光源；一投影透镜，它将从激光源产生的激光束聚焦在一基板上；一激光束分束器，它在投影透镜与该基板之间，用来透过从激光源产生的激光束以照射基板并且阻挡从该基板朝向投影透镜反射回来的激光束；和一工作台，在它上面安装有该基板。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硅固化装置，尤其涉及一种连续横向固化装置。虽然本专利技术适于很宽的应用范围，不过它特别适于提高连续横向固化装置的光学特性并且防止因结晶薄膜的消融而引起的光学损伤。
技术介绍
随着信息技术的发展，需要各种显示器。近来，已经努力研究和开发出各种平板显示板，例如液晶显示装置(LCD)、等离子显示板(PDP)、电致发光显示器(ELD)、真空荧光显示器(VFD)等等。有些类型的平板显示板现已用于各种显示装置中。LCD现已广泛应用，因为它具有包括图像品质高、重量轻、尺寸小和功耗低的良好特性和优点，从而作为阴极射线管(CRT)的替代品用于移动图像显示装置中。LCD还被开发用于接收和显示广播信号的装置，例如电视、计算机监视器等等。即使在用于各种领域中图像显示的LCD技术方面进行了重要的开发，但是图像品质无法满足LCD的特点和优点。为了将液晶显示装置作为显示装置用于各种领域中，需要根据实现图像品质例如高分辨率、高亮度、宽显示屏等等并且保持高亮度、小型化和低功耗的特点这些要求来开发LCD。这样的液晶显示装置包括显示图像的液晶显示板和将驱动信号施加到液晶板上的驱动单元。液晶显示板包括相互粘结的第一基板和第二基板以及注入在第一基板与第二基板之间的液晶层。这样，在第一玻璃基板(TFT阵列基板)上形成多条栅极线，它们沿着一个方向彼此间隔开排布；多条数据线，它们沿着基本上垂直于栅极线的方向彼此间隔开排布；多个象素电极，它们以矩阵形式形成于象素区内，该矩阵由彼此交叉的栅极线和数据线限定；多个薄膜晶体管，它们受到栅极线信号的开关控制，用以将数据线的信号传送给象素电极。在第二玻璃基板(滤色片基板)上形成一黑色矩阵层，它用来遮蔽来自象素区外部的光；一R/G/B滤色片层，它用来实现色彩显示；一公共电极，它用来实现图像显示，该公共电极形成于水平电场型LCD中的第一基板上。上述第一基板和第二基板通过衬垫料彼此分开以形成一个空间，并且通过具有一液晶注入口的密封剂彼此粘结在一起。另外，将液晶注入在两基板之间。通过保持密封剂所粘结的两个基板之间间隙内的真空状态，实施液晶注入法。然后，将液晶注入口浸入一个装有液晶的容器内，以便通过渗透作用使液晶注入两个基板之间的间隙内。当如上所述注入液晶时，用一种气密密封剂密封该液晶注入口。一种普通液晶显示装置的驱动原理利用了液晶的光学各向异性和偏振特性。由于液晶的结构是薄而长，所以使液晶分子排列成具有一个特定方向。而且，可以通过将一人工电场施加到液晶上来控制排列的方向。因此，当液晶分子的排列受到任意控制时，液晶分子的排列最终受到改变。接着，由于液晶的光学各向异性，所以光线沿着液晶分子的排列方向受到折射，由此显示图像信息。在最近的现有技术中，有源矩阵型液晶显示器(LCD)因其高分辨率和显示活动图像的能力而被看好，这种有源矩阵型液晶显示器由一薄膜晶体管和排列成矩阵形式并且连接到该薄膜晶体管上的象素电极构成。具有高电场迁移率(electric field mobility)和低光电流的多晶硅通常用来形成上述薄膜晶体管的半导体层。根据制造的温度可以将多晶硅的制造方法分为低温制造法和高温制造法。高温制造法要求大约1000℃的温度条件，该温度等于或者高于基板的修正温度。由于玻璃基板的耐热性很差，所以应当使用耐热性好的昂贵的石英基板。与利用低温制造法形成的多晶硅相比，当利用高温制造法制造多晶硅薄膜时，可能会由于较高的表面粗糙度和细微的晶粒而发生不适当的结晶，由此导致装置性能很差。因此，现在正在研究和开发对能够在低温时进行汽相淀积结晶非晶硅以形成多晶硅的技术。低温制造法可以分为激光退火法和金属诱导(metal induced)结晶法两类。激光退火法包括将一脉动激光束照射到一基板上。更具体地说，利用该脉动激光束，大约每10到100纳秒重复对基板固化和凝聚。这种低温制造法因其具有可以使下绝缘基板上引起的损伤达到最小的优点而被认可。现在详细说明利用这种激光退火法的现有技术硅结晶法。图1示出一曲线，该曲线表示出非晶硅颗粒大小与激光能量密度的关系。如图1所示，根据激光能量强度，可以将非晶硅的结晶分成第一区、第二区和第三区。第一区是局部熔化区，借此，照射在非晶硅层上的激光能量强度仅仅熔化非晶硅层的表面。在照射之后，非晶硅层的表面在第一区局部熔化，借此在一固化过程之后，小晶粒形成于非晶硅层的表面上。第二区是接近完全熔化区，借此，比第一区高的激光能量强度几乎完全熔化非晶硅。在熔化之后，剩下的核用作晶体生长的晶种，由此以与第一区相比而增大的晶体生长来形成晶粒。但是，第二区中形成的晶粒并不均匀。第二区比第一区窄。第三区是完全熔化区，借此，照射具有比第二区的强度更大的激光能量以完全熔化非晶硅层。在完全熔化非晶硅层之后，进行固化过程，以便进行均相成核，由此形成由细而均匀的晶粒构成的结晶硅层。在这种多晶硅的制造方法中，激光束照射的次数和覆盖的程度都受控以便利用第二区的能量密度形成均匀而且大而粗糙的晶粒。但是，多个多晶硅颗粒之间的界面成为电流流过的障碍，由此降低了薄膜晶体管装置的可靠性。另外，可能会在多个晶粒内产生电子间的冲撞，由于冲撞电流和恶化导致绝缘层破损，由此导致产品品质下降或者有残缺。为了解决制造多晶硅的方法中的这些问题，利用一种连续横向固化(SLS)结晶法，在液体硅与固体硅之间的界面上沿着垂直于该界面的方向进行硅晶粒的晶体生长。这种SLS结晶法详细公开在Robert S.Sposilli，M.A.Crowder，and James S.Im所著的Mat.Res.Soc.Symp.Proc.第452卷第956-957页，1997中。在这种SLS结晶法中，激光能量的大小、激光束的照射范围和平移距离(translation distance)受控，以使具有预定长度的硅晶粒横向生长，由此将非晶硅结晶为单个晶体。这种SLS结晶法中使用的照射装置将激光束汇聚到一个小而窄的区域内，使得淀积在基板上的非晶硅层不能借助单独一次照射全部转换为多晶硅。因此，为了改变基板上的照射位置，将其上淀积有非晶硅层的基板固定在一工作台上。然后，在一预定区域上照射之后，移动基板，以便能在另一个区域上进行照射，由此能在基板的整个表面上执行照射过程。图2示出了一种现有技术激光热处理法的剖视图。参见图2，在基板20上形成第一缓冲层21，然后形成非晶硅层22。之后，在其上淀积有非晶硅层22的基板20之上，放置具有按顺序交替的透明部分和不透明部分的激光束图案掩模(图中未示)。随后，在非晶硅层22上执行激光照射过程。通常，利用化学汽相淀积(CVD)法在基板20上淀积非晶硅层22，这导致就在淀积之后，在非晶硅层22中有很高含量的氢。但是，当加热薄膜时，氢要从薄膜中逸出。因此，在非晶硅层22上执行基本的热处理，以便执行一个脱氢过程。如果在结晶之前氢没有消除，结晶后的硅层表面变粗糙，由此导致电性能很差。图3示出了其一部分被结晶的基板的平面图。由于激光束的宽度和激光束图案掩模的大小都有限，所以无法用单次照射在基板20的整个表面上利用激光束进行结晶。因此，随着基板的尺寸变大，要多次移动单个激光束图案掩模，由此通过在各个小区域内重复结晶来进行结晶。当一个小区域受到完全结晶时，将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种连续横向固化装置，包括：一产生激光束的激光源；一投影透镜，它将从激光源产生的激光束聚焦在一基板上；一激光束分束器，它在投影透镜与该基板之间，用来透过从激光源产生的激光束以照射基板并且阻挡从该基板朝向投影透镜反射回 来的激光束；和一工作台，在它上面安装有该基板。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑允皓，
申请(专利权)人：LG菲利浦LCD株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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