提供一种激光退火装置，其对非晶硅膜的要进行改性的改性预定区域照射激光来使所述改性预定区域生长为晶化硅膜以进行改性，其中，所述激光退火装置具备：第一照射部，其对所述非晶硅膜进行用于形成籽晶区域的第一激光的照射；以及第二照射部，其进行第二激光的照射，在所述第二激光的照射中，使向所述非晶硅膜的表面照射的激光的光束点以所述籽晶区域为起点而以包罗所述改性预定区域内的方式移动，从而使所述改性预定区域内的所述非晶硅膜改性成为所述晶化硅膜。成为所述晶化硅膜。成为所述晶化硅膜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光退火装置
[0001]本专利技术涉及激光退火装置。
技术介绍
[0002]薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)作为用于对液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)、有机EL显示器(OLED:Organic Electroluminescence Display)等薄型显示器(FPD：Flat Panel Display)进行有源驱动的开关元件来使用。作为薄膜晶体管(以下，称为TFT)的半导体层的材料，使用非晶硅(a
‑
Si：amorphous Silicon)、多晶硅(p
‑
Si：polycrystalline Silicon)等。
[0003]就非晶硅而言，电子的移动容易度的指标即移动度低。因此，凭借非晶硅的话，无法完全应对在高密度/高精细化进一步发展的FPD中要求的高移动度。因此，作为FPD中的开关元件，优选由移动度远高于非晶硅的多晶硅形成沟道层。作为形成多晶硅膜的方法，已知有通过使用了准分子激光的准分子激光退火(ELA:Excimer Laser Annealing)装置向非晶硅膜照射激光来使非晶硅再次晶化而形成多晶硅的方法。
[0004]已知有如下技术：为了提高TFT中的连结源极与漏极的方向(源极/漏极方向)上的移动度，使类单晶硅沿着源极/漏极方向进行横向(lateral)晶体生长。另外，已知有如下技术：在FPD中的显示部制作将多晶硅膜作为沟道层的TFT，在制作于显示部的周边的驱动电路中制作将高移动度的类单晶硅膜作为沟道层的TFT(参照专利文献1)。在该专利文献1中，公开了根据驱动电路中的开关元件的源极/漏极方向而以生长方向混合存在有第一方向的沟道层和第二方向的沟道层的方式形成的技术。在该现有技术中，对在基板上的整面形成的非晶硅膜的整面进行准分子激光退火来在基板上整面地形成多晶硅膜。此外，在该现有技术中，包括在基板上的必主要部分位进行基于沿着第一方向移动的连续振荡(CW：Continuous Wave)激光实现的退火来形成沿着第一方向生长的类单晶硅膜的工序、和进行基于沿着第二方向移动的CW激光实现的退火来形成沿着第二方向生长的类单晶硅膜的工序。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2008
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41920号公报
技术实现思路
[0008]本专利技术要解决的问题
[0009]如上所述，在现有技术中，作为利用横向晶体生长来形成类单晶硅膜的前处理，需要对基板上的非晶硅膜的整面进行准分子激光退火来形成多晶硅膜的工序。近年来，FPD的大型化进一步发展，在像该现有技术那样对基板整面实施了准分子激光退火的情况下，需要对形成在沟道层以外的区域中的多晶硅膜进行图案形成(patterning)和蚀刻的工序。
[0010]因而，在该现有技术中，存在制造成本增高的问题。另外，在该现有技术中，由于在
形成多晶硅膜时使用准分子激光退火装置且在形成类单晶硅膜时使用将CW激光器作为光源的CW激光退火装置，因此存在装置成本增高的问题。进而，在该现有技术中，由于需要大量的工序，因此存在花费生产节拍时间这样的问题。
[0011]本专利技术鉴于上述的课题而作成，其目的在于提供能够在必要的区域选择性地形成多晶硅膜、类单晶硅膜、能够降低制造成本且能够缩短生产节拍时间(tact time)的激光退火装置及激光退火方法。
[0012]用于解决课题的方案
[0013]为了解决上述的课题并达成目的，本专利技术的方案涉及激光退火装置，其对非晶硅膜的要进行改性的改性预定区域照射激光来使所述改性预定区域生长为晶化硅膜以进行改性，所述激光退火装置的特征在于，具备：激光光源部，其振荡出第一激光和第二激光；以及激光束照射部，其使从所述激光光源部振荡出的激光向所述非晶硅膜的表面选择性地照射，所述激光退火装置进行第一照射和第二照射，在所述第一照射中，将从所述激光光源部振荡出的所述第一激光向所述非晶硅膜照射来形成籽晶区域；在所述第二照射中，使从所述激光光源部振荡出的所述第二激光以所述籽晶区域为起点来使向所述非晶硅膜的表面照射的所述第二激光的光束点以包罗所述改性预定区域内的方式移动，从而使所述改性预定区域内的所述非晶硅膜改性成为所述晶化硅膜。
[0014]作为上述方案，优选所述改性预定区域是薄膜晶体管的沟道层区域。
[0015]作为上述方案，优选所述第一照射设定为使所述非晶硅膜作为籽晶发生微晶化的条件的能量，所述第二激光是连续振荡激光，所述第二照射使连续振荡激光连续照射。
[0016]作为上述方案，优选所述激光光源部具备振荡出连续振荡激光的光源，在进行所述第一照射时，对从所述光源连续振荡出的激光进行脉冲化来振荡出所述第一激光，在进行所述第二照射时，将从所述光源振荡出的连续振荡激光直接振荡出来。
[0017]作为上述方案，优选所述激光光源部具备彼此不同的光源，所述第一照射和所述第二照射使用彼此不同的光源。
[0018]作为上述方案，优选所述改性预定区域是矩形形状，所述第一照射沿着所述改性预定区域中的彼此平行的一对边中的一边来形成一列的所述籽晶区域，所述第二照射使所述第二激光的光束点以所述一列的所述籽晶区域为起点而朝向所述改性预定区域中的彼此对置的所述一对边中的另一边移动。
[0019]作为上述方案，优选所述改性预定区域是矩形形状，所述第一照射在所述改性预定区域中的一个角部形成所述籽晶区域，所述第二照射使所述第二激光的光束点以形成于所述角部的所述籽晶区域为起点，从包含所述一个角部在内的边到与包含所述一个角部在内的边彼此平行的一对边中的另一边为止，呈锯齿状地移动。
[0020]作为上述方案，优选所述激光束照射部具备空间光调制器，所述空间光调制器使从所述激光光源部振荡出的激光选择性地反射而使激光束向所述改性预定区域内选择性地照射。
[0021]作为上述方案，优选所述空间光调制器构成为多个微反射镜呈矩阵状配置，所述空间光调制器以能够将所述微反射镜分别独立地切换为向所述非晶硅膜的表面照射激光束的照射状态和非照射状态的方式被选择驱动。
[0022]作为上述方案，优选在所述空间光调制器与所述非晶硅膜之间配置有投影透镜，
所述空间光调制器设置成能够绕着所述投影透镜的光轴或者铅垂轴进行旋转，所述空间光调制器能够沿着使来自所述微反射镜的激光束的投影区域在所述改性预定区域内成为稠密的朝向位移，以便在使所述第二激光的光束点移动时不反映出所述微反射镜彼此的间隙。
[0023]作为上述方案，优选从多晶硅膜、类单晶硅膜中选择所述晶化硅膜。
[0024]作为本专利技术的另一方案，涉及激光退火方法，其对非晶硅膜的要进行改性的改性预定区域照射激光来使所述改性预定区域生长为晶化硅膜以进行改性，所述激光退火方法的特征在于，包括：第一照射工序，在该第一照射工序中，对所述非晶硅膜进行用于形成籽晶区域的第一激光的照射；以及第二照射工序本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光退火装置，其对非晶硅膜的要进行改性的改性预定区域照射激光来使所述改性预定区域生长为晶化硅膜以进行改性，其中，所述激光退火装置具备：激光光源部，其振荡出第一激光和第二激光；以及激光束照射部，其使从所述激光光源部振荡出的激光向所述非晶硅膜的表面选择性地照射，所述激光退火装置进行第一照射和第二照射，在所述第一照射中，将从所述激光光源部振荡出的所述第一激光向所述非晶硅膜照射来形成籽晶区域；在所述第二照射中，使从所述激光光源部振荡出的所述第二激光以所述籽晶区域为起点来使向所述非晶硅膜的表面照射的所述第二激光的光束点以包罗所述改性预定区域内的方式移动，从而使所述改性预定区域内的所述非晶硅膜改性成为所述晶化硅膜。2.根据权利要求1所述的激光退火装置，其中，所述改性预定区域是薄膜晶体管的沟道层区域。3.根据权利要求1或2所述的激光退火装置，其中，所述第一照射设定为使所述非晶硅膜作为籽晶发生微晶化的条件的能量，所述第二激光是连续振荡激光，所述第二照射使连续振荡激光连续照射。4.根据权利要求1～3中任一项所述的激光退火装置，其中，所述激光光源部具备振荡出连续振荡激光的光源，在进行所述第一照射时，对从所述光源连续振荡出的激光进行脉冲化来振荡出所述第一激光，在进行所述第二照射时，将从所述光源振荡出的连续振荡激光直接振荡出来。5.根据权利要求1～3中任一项所述的激光退火装置，其中，所述激光光源部具备彼此不同的光源，所述第一照射和所述第二照射使用彼此不同的光源。6.根据权利要求1～5中任一项所述的激光退火装置，其中，所述改性预定区域是矩形形状，所述第一照射沿着所述改性预定区域中的彼此平行的一对边中的一边来形成一列的所述籽晶区域，所述第二照射使所述第二激光的光束点以所述一列的所述籽晶区域为起点而朝向所述改性预定区域中的彼此对置的所述一对边中的另一边移动。7.根据权利要求1～5中任一项所述的激光退火装置，其中，所述改性预定区域是矩形形状，所述第一照射在所述改性预定区域中的一个角部形成所述籽晶区域，所述第二照射使所述第二激光的光束点以形成于所述角部的所述籽晶区域为起点，从包含所述一个角部在内的边到与包含所述一个角部在内的边彼此平行的一对边中的另一边为止，呈锯齿状地移动。8.根据权利要求1～7中任一项所述的激光退火装置，其中，所述激光束照射部具备空间光调制器，所述空间光调制器使从所述激光光源部振荡出的激光选择性地反射而使激光束向所述改性预定区域内选择性地照射。
9.根据权利要求8所述的激光退火装置，其中，所述空间光调制器构成为多个微反射镜呈矩阵状配置，所述空间光调制器以能够将所述微反射镜分别独立地切换为向所述非晶硅膜的表面照射激光束的照射状态和非照射状态的方式被选择驱动。10.根据权利要求9所述的激光退火装置，其中，在所述空间光调制器与所述非晶硅膜之间配置有投影透镜，所述空间光调制器设置成能够绕着所述投影透镜的光轴或者铅垂轴进行旋转，所述空间光调制器能够沿着使来自所述微反射镜的激光束的投影区域在所述改性预定区域内成为稠密的朝向位移，以便在使所述第二激...
【专利技术属性】
技术研发人员：水村通伸，
申请(专利权)人：株式会社V技术，
类型：发明
国别省市：
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