成激光点阵，另一束激光通过扫描激光发生器后形成扫描激光，先将激光点阵照射到非晶硅薄膜层13上，以使所述非晶硅薄膜层13上激光点阵照射区域温度高于未照射区域，由此形成温度梯度，有利于非晶硅向多晶硅转化时形成较大尺寸晶粒；然后再开启扫描激光发生器，使得扫描激光照射到非晶硅薄膜层13上，使得被扫描激光扫描照射过的区域中的非晶硅转化为大晶粒的多晶硅。
[0037]进一步的，本发明所述的能量调节装置可以包括设置在所述激光点阵发生器出射口的第一滤光镜(图未示出)和设置在所述扫描激光发生器出射口的第二滤光镜，经过滤光作用，过滤掉一部分激光的方法，控制出射激光的强度，从而调节激光能量的大小。
[0038]进一步的，本发明所使用的准分子激光发生器发出的激光的脉冲频率优选为300?800Hz，激光的能量密度为200?350mJ，优选能量密度为240?270mJ，优选采用固体激光器Nd:YAG激光的335纳米的三倍频激光，因其设备较便宜，且此波段的激光很容易被硅膜吸收。进一步的，本发明实施例的基板11可由玻璃、石英、透明树脂等材质制成。
[0039]本发明还提供了一种非晶硅薄膜的退火方法，请参阅图2，首先提供一基板11，接着于基板11上形成缓冲层12，此缓冲层12由一阻障层12a以及一多孔材料层12b所构成。其中，阻障层12a例如是以化学气相沉积的方式形成，且阻障层12a例如为一膜质较为致密的氮化硅层；而多孔材料层12b例如是以电子束沉积的方式形成，此多孔材料层12b的材质例如是氧化硅，或是氧化硅与氧化铝的混合物，本实施例采用的多孔材料层12b例如是氧化硅，或是氧化硅与氧化铝的混合物，这些材质的热传导系数皆低于0.014W/cm-K(摄氏20度)。以氧化硅材质的多孔材料层12b为例，氧化硅本身的热传导系数约为0.014W/cm-K(摄氏20度)，但由于多孔材料层12b中有许多的孔隙存在，故其热传导系数会低于0.014W/cm-K(摄氏20度)。同样地，由氧化硅与氧化铝的混合物所形成的多孔材料层12b也可达到热传导系数低于0.014W/cm-K(摄氏20度)的需求。在缓冲层12形成之后，接着形成一非晶硅薄膜层13于缓冲层12中的多孔材料层12b表面上，非晶硅薄膜层13例如以低压化学气相沉积的方式形成。而在形成非晶硅薄膜层13之后，请参阅图3，接着对非晶硅薄膜层13进行激光退火处理，将所述具有非晶硅薄膜的基板放置在所述载台(图未示出)上；再在所述具有非晶硅薄膜的基板10上的非晶硅薄膜层13照射激光点阵41，使得非晶硅薄膜层13上的点阵照射区41温度高于无点阵照射区(未编号)的温度，形成温度梯度，图中A箭头表示的是温度梯度方向，有利于形成大尺寸晶粒的多晶硅；然后向所述非晶硅薄膜层13照射扫描激光，图中B箭头表示扫描激光的扫描运动方向，非晶硅薄膜层13上的非晶硅经过扫描激光扫描过后，转化为多晶硅，并且由于温度梯度的存在，使得转化成的多晶硅具有较大的晶粒尺寸，所述扫描激光扫描非晶硅薄膜层13后，由于准分子激光的宽度受到限制，所以不能一次地进行大面积地照射。因此，本发明采用在非晶硅薄膜层13上用线状的扫描激光(线状光束)顺次扫描的方法，即扫描激光移动一个扫描间距后，再次扫描非晶娃薄膜层13。
[0040]进一步的，所述扫描激光的出射方向垂直于所述载台所在的平面，以减少扫描激光与激光点阵之间的干涉现象。
[0041]以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种准分子激光退火装置，包括用于承载非晶硅薄膜的载台、准分子激光发生器，其特征在于，还包括: 激光点阵发生器，用于将所述准分子激光发生器发出的激光转换为照射到所述非晶硅薄膜的干涉激光点阵； 扫描激光发生器，用于将所述准分子激光发生器发出的激光转换为照射到所述非晶硅薄膜的扫描激光； 能量调节装置，用于调节所述干涉激光点阵和所述扫描激光的能量大小。2.如权利要求1所述的准分子激光退火装置，其特征在于，所述能量调节装置为设置在所述激光点阵发生器出射口的第一滤光镜和设置在所述扫描激光发生器出射口的第二滤光镜。3.如权利要求1所述的准分子激光退火装置，其特征在于，所述激光点阵发生器包括反射镜，通过调节所述反射镜的角度改变所述激光点阵的出射角度和点阵的数量。4.如权利要求1所述的准分子激光退火装置，其特征在于，所述扫描激光发生器发出的扫描激光垂直于所述载台所在的平面。5.如权利要求4所述的准分子激光退火装置，其特征在于，所述扫描激光发生器发出的扫描激光为线状光束。6.如权利要求1所述的准分子激光退火装置，其特征在于，所述扫描激光发生器发出的扫描激光到所述非晶硅薄膜层后，移动一个扫描间距后继续扫描所述非晶硅薄膜层。7.—种非晶硅薄膜的退火方法，其特征在于，包括以下步骤: 将具有非晶硅薄膜的基板放置在所述载台上； 在所述具有非晶硅薄膜的基板上的非晶硅薄膜层照射激光点阵，使得非晶硅薄膜层上的点阵照射区温度高于无点阵照射区的温度，形成温度梯度，有利于形成大尺寸晶粒； 在所述非晶硅薄膜层扫描照射扫描激光，使得被所述扫描激光扫描照射过的区域中的非晶娃转化为多晶娃。8.如权利要求7所述的非晶硅薄膜的退火方法，其特征在于，所述扫描激光的方向垂直于所述载台所在的平面。9.如权利要求7所述的非晶硅薄膜的退火方法，其特征在于，所述扫描激光扫描所述非晶硅薄膜层后，移动一个扫描间距，所述扫描激光再次扫描所述非晶硅薄膜层。
【专利摘要】本发明提供一种准分子激光退火装置，包括用于承载非晶硅薄膜的载台、准分子激光发生器、激光点阵发生器和扫描激光发生器，所述激光点阵发生器用于将所述准分子激光发生器发出的激光转换为照射到所述非晶硅薄膜的干涉激光点阵，扫描激光发生器用于将所述准分子激光发生器发出的激光转换为照射到所述非晶硅薄膜的扫描激光；本发明还提供了非晶硅薄膜的退火方法，在所述具有非晶硅薄膜的基板上的非晶硅薄膜层照射激光点阵，再在所述具有非晶硅薄膜的基板上的非晶硅薄膜层照射激光点阵，使得非晶硅转化为大晶粒尺寸的多晶硅。
【IPC分类】H01L21/324, H01L21/268, B23K26/352, B23K26/082
【公开号】CN105118773
【申请号】CN201510383334
【发明人】何超, 余威
【申请人】深圳市华星光电技术有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月3日