激光退火方法、装置以及微透镜阵列制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种激光退火方法、装置以及微透镜，能够以不同于非晶硅膜中的晶体管形成预定区域的间距的较大间距来构成微透镜阵列，又能够以小于微透镜阵列的排列间距的间距来形成通过对非晶硅膜进行激光退火而产生的微小多晶硅膜区域。第1组（11）、第2组（12）以及第3组（13）的微透镜在各组内3列以同一间距P排列，在各组间微透镜则以P＋P/3隔离。在第1工序中，从第1组的3列微透镜照射第一次激光，在第2工序中，在使衬底（20）移动了3P的时刻从2×3列微透镜（5）照射第二次激光，以后同样地以P/3间距形成激光退火区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在薄膜晶体管液晶面板等中，通过激光照射来对非晶硅膜进行退火以形成低温多晶硅膜的激光退火方法、装置以及其所使用的微透镜阵列，尤其是涉及能够使用微透镜阵列，仅对应形成薄膜晶体管的区域进行退火的激光退火方法以及装置。
技术介绍
在液晶面板中，在玻璃衬底上形成非晶硅膜，并从衬底的一端起使具有线状的射束形状的激光沿与上述射束的长度方向垂直的方向对此非晶硅膜进行扫描，从而形成低温多晶硅膜。通过此线状激光的扫描，非晶硅膜被激光所加热并暂时熔融，之后熔融硅因激光通过而急冷，并凝固从而结晶化，形成低温多晶硅膜(专利文献I)。 但是，在此低温多晶硅膜的形成方法中，非晶硅膜的整体接受激光的照射而成为高温，并通过非晶硅膜的熔融凝固而整体成为低温多晶硅膜。因此，应形成薄膜晶体管(以下称之为TFT)的区域以外的区域也被退火，所以就有处理效率差这一问题点。因而，提出如下方法使用微透镜阵列，通过各微透镜使激光在非晶硅膜上汇聚于微小的多个区域，在与各晶体管对应的微小区域同时个别地照射激光进行退火(专利文献2)。在此方法中，仅对多个TFT形成预定区域的非晶硅膜进行退火处理，所以就有激光的利用效率变高这一优点。现有技术文献 专利文献I :日本专利特许第3945805号公报； 专利文献2 :日本专利公开特开2004 - 311906号公报。
技术实现思路
但是，在使用了此现有微透镜阵列的激光退火方法中，由于微透镜阵列的排列间距被固定，所以就需要以与其相配合的间距来设置TFT形成区域，或者以与TFT形成预定区域的位置相配合的间距来组装微透镜阵列，就有通用性较低这一问题点。本专利技术就是鉴于这种问题点而完成的，其目的是提供一种激光退火方法、装置以及微透镜阵列，能够以不同于非晶硅膜中的晶体管形成预定区域的间距的较大间距来构成微透镜阵列，又能够以小于微透镜阵列的排列间距的间距来形成通过对非晶硅膜进行激光退火而产生的微小多晶硅膜区域。本专利技术所涉及的激光退火方法，使用激光照射装置，所述激光照射装置具有微透镜阵列，以m (m为自然数)列且各列多个微透镜来配置；掩蔽罩，具有与各微透镜对应的开口部；激光发生源；导光部，将来自该发生源的激光引导到上述掩蔽罩以及微透镜；驱动部件，使包含上述掩蔽罩以及微透镜的激光照射系统与衬底相对地沿与上述微透镜的列相垂直的方向移动，所述激光退火方法特征在于，上述m列微透镜，每η (η为自然数且η < m)列形成一组，在各组之中微透镜以同一间距P排列，在各组相互间微透镜则以P + P/n隔离，在第I工序中，从η列微透镜对上述衬底上的非晶硅膜照射第一次激光而进行激光退火，在第2工序中，在使上述激光照射系统与上述衬底相对地移动了 nXP的时刻，从2Xn列微透镜对上述衬底上的非晶硅膜照射第二次激光而进行激光退火，以后同样地进行多次激光照射，以P/n间距形成激光退火区域。另外，本专利技术所涉及的激光退火装置，其特征在于，具有微透镜阵列，以m (m为自然数)列且各列多个微透镜来配置；掩蔽罩，具有与各微透镜对应的开口部；激光发生源；导光部，将来该自发生源的激光引导到上述掩蔽罩以及微透镜；驱动部件，使包含上述掩蔽罩以及微透镜的激光照射系统与衬底相对地沿与上述微透镜的列相垂直的方向移动；控制装置，控制上述驱动部件的动作与上述发生源的动作， 上述m列微透镜，每η (η为自然数且η < m)列形成一组，在各组之中微透镜以同一间距P排列，在各组相互间微透镜则以P + P/n隔离， 上述控制装置如下地控制上述驱动部件以及上述发生源，即在第I工序中，从η列微透镜对上述衬底上的非晶硅膜照射第一次激光而进行激光退火，在第2工序中，在使上述激光照射系统与上述衬底相对地移动了 nXP的时刻，从2Χη列微透镜对上述衬底上的非晶 硅膜照射第二次激光而进行激光退火，以后同样地进行多次激光照射，以P/n间距形成激光退火区域。进而，本专利技术所涉及的微透镜阵列，被使用于激光照射装置，WmUS自然数)列且各列多个微透镜来配置，其特征在于，上述m列微透镜，每η (η为自然数且η < m)列形成一组，在各组之中微透镜以同一间距P排列，而在各组相互间微透镜则以P + P/n隔离。根据本专利技术，由于在组的最后列的微透镜与最初列的微透镜之间空开P + P/n的间隔，所以若使激光照射系统与衬底相对地移动，并在移动距离成为nXP的时刻照射激光，就能够在微透镜阵列的间距P之间设置(η — I)列的激光照射区域。S卩、能够在微透镜的各组的排列间距为P之中设置η列的照射区域，能够使照射区域的排列间距变得细微。据此，就能够以不同于非晶硅膜中的晶体管形成预定区域的间距的较大间距来构成微透镜阵列，又能够以小于微透镜阵列的排列间距的间距来形成通过对非晶硅膜进行激光退火而产生的微小多晶硅膜区域。附图说明图I是表示激光照射装置的图。图2是表示激光照射区域的推移的示意图。图3其上图表示通过微透镜在非晶硅膜上激光被汇聚的区域10 (接受退火的区域)和微透镜5的平面配置，下图是表示照射在玻璃衬底上的激光的正视图。图4是表示图3的下一工序的图。图5是表不图4的下一工序的图。图6是表示图5的下一工序的图。图7是表示图6的下一工序的图。图8是表示图7的下一工序的图。图9是表示图8的下一工序的图。标号说明 I :激光源；2 :透镜组；3 :掩蔽罩；4 :透明衬底；5 :微透镜；6 :被照射体；7 :遮光板；11 :第I组(微透镜)；12 :第2组(微透镜)；13 第3组(微透镜)；20 :玻璃衬底；21 :栅极层；22:非晶硅膜。具体实施例方式下面，参照附图就本专利技术的优选实施方式具体地进行说明。图I是表示使用了微透镜5的激光照射装置的图。图I所示的激光照射装置是用于在诸如反交错(stagger)构造的薄膜晶体管这样的半导体器件的制造工序中，例如仅对其沟道区域形成预定区域照射激光进行退火，使此沟道区域形成预定区域多晶化以形成多晶硅膜的装置。使用了该微透镜5的激光退火装置，通过透镜组2将从光源I所出射的激光整形成平行射束，并经由许多微透镜5所组成的微透镜阵列照射到被照射体6。激光源I例如是以例如50Hz的重复周期来放射波长为308nm或者353nm的激光的准分子激光器。微透镜阵列是在透明衬底4上配置了许多微透镜5，并使激光汇聚于在作为被照射体6的薄膜晶体管衬底上所设定的薄膜晶体管形成预定区域。透明衬底4平行于被照射体6而配置，微透镜5以晶体管形成预定区域的排列间距的2以上的整数倍(例如2)的间距来配置。本实施方式的被照射体6例如 为薄膜晶体管，对其a — Si膜的沟道区域形成预定区域照射激光以形成多晶硅沟道区域。在微透镜5的上方配置有用于通过微透镜5仅对沟道形成预定区域照射激光的掩蔽罩3，并通过此掩蔽罩3在被照射体6划定沟道区域。例如，在作为液晶显示装置的外围电路形成像素的驱动晶体管的情况下，通过溅射在玻璃衬底上构图(图案形成)由Al等金属膜构成的栅电极。然后，将硅烷以及H2气作为原料气体通过250 300°C的低温等离子体CVD法在整个面上形成由SiN膜构成的栅绝缘膜。之后，在栅绝缘膜上例如通过等离子体CVD法形成a — Si:H膜。此a — Si:H膜将混合了硅烷和H2气的气体作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.23 JP 2010-1002981.一种激光退火方法，使用激光照射装置，所述激光照射装置具有微透镜阵列，以m(m为自然数)列且各列多个微透镜来配置；掩蔽罩，具有与各微透镜对应的开口部；激光发生源；导光部，将来自该发生源的激光引导到所述掩蔽罩以及微透镜；驱动部件，使包含所述掩蔽罩以及微透镜的激光照射系统与衬底相对地沿与所述微透镜的列相垂直的方向移动，所述激光退火方法特征在于， 所述m列微透镜，每η (η为自然数且n <m)列形成一组，在各组之中微透镜以同一间距P排列，在各组相互间微透镜则以P + P/n隔离，在第I工序中，从η列微透镜对所述衬底上的非晶硅膜照射第一次激光而进行激光退火，在第2工序中，在使所述激光照射系统与所述衬底相对地移动了 ηΧΡ的时刻，从2Χη列微透镜对所述衬底上的非晶硅膜照射第二次激光而进行激光退火，以后同样地进行多次激光照射，以P/n间距形成激光退火区域。2.一种激光退火装置，具有微透镜阵列，以m (m为自然数)列且各列多个微透镜来配置；掩蔽罩，具有与各微透镜对...

【专利技术属性】
技术研发人员：水村通伸，渡边由雄，畑中诚，
申请(专利权)人：株式会社V技术，
类型：
国别省市：