激光晶化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种激光晶化装置，尤其涉及一种将非晶硅层晶化为多晶硅层的激光晶化装置。
【背景技术】
[0002]通常，非晶娃(Amorphous Silicon)存在作为电荷载体的电子的迀移率低的缺点。另一方面，对于在基板上不可能实现由非晶硅制造的薄膜晶体管(TFT:Thin FilmTransistor)的驱动电路，多晶娃(Polycrystal Silicon)可以将其实现在基板上。因此，由多晶硅制造的薄膜晶体管直接形成在基板上，所以无需进行多个端子与驱动集成电路(Driver 1C)之间的连接，从而可提高生产性和可靠性，而且可减小显示装置的厚度。
[0003]作为在低温条件下制造这种多晶硅薄膜晶体管的方法有固相晶化法(SPC:SolidPhase Crystallizat1n)、金属诱导晶化法(MIC:Metal Induced Crystallizat1n)、金属诱导横向晶化法(MILC:Metal Induced Lateral Crystallizat1n)、准分子激光热处理法(ELA:Excimer Laser Annealing)等。尤其，在有机发光显示装置(0LED:0rganic LightEmitting D1de display)或液晶显不装置(LCD:Liquid Crystal Display)的制造工艺中，使用利用具有高能量的激光光束来进行晶化的准分子激光热处理法(ELA)。
[0004]这种准分子激光热处理法(ELA)的激光晶化装置中所使用的激光发生器是脉冲型激光发生器，发射(shot)之间的强度(intensity)的均匀度非常重要。利用脉冲扩展模块(PEX:Pulse Extender module)来增加激光光束的脉冲持续时间(脉宽:pulsedurat1n time),由此可改善激光光束的脉冲间散布。然而，虽然可以利用脉冲扩展模块(PEX)来改善激光光束的脉冲间散布，但难以改善一个激光光束内部的多个位置间的强度偏差，即光束内部位置间强度散布。
[0005]此外，对于脉冲型激光发生器产生的主激光光束和辅助激光光束，可利用光束混合模块(beam mixer module)来每一个按照50%进行混合，由此可均勾地混合主激光光束和辅助激光光束。然而，虽然可以利用光束混合模块提高激光光束的均匀度，但难以改善激光光束的脉冲间散布。
【发明内容】
[0006]本发明是为了解决前述【背景技术】的问题而提出的，其目的在于提供一种能够改善激光光束的光束内部位置间强度散布的激光晶化装置。
[0007]根据本发明的一个实施例的激光晶化装置可包括:激光发生器，发生入射激光光束；光学系统，对所述入射激光光束进行光转换而制造射出激光光束；以及工作台，搭载有对象基板，该对象基板形成有被所述射出激光光束照射而被激光晶化的对象薄膜，所述光学系统可包括:脉冲扩展及上下翻转模块，增加所述入射激光光束的脉冲持续时间的同时上下翻转所述入射激光光束的脉冲形状。
[0008]所述脉冲扩展及上下翻转模块包括:分束器，反射一部分光束且使所述光束的剩余部分光束透过；镜子，反射所述光束的全部光束，并且可利用所述分束器和所述镜子制造多个射出光束，并可将多个射出光束混合而制造所述射出激光光束。
[0009]所述分束器对所述入射激光光束的50%进行反射而制造反射光束，并使所述入射激光光束的剩余的50%透过而制造透过光束，所述镜子使所述反射光束再入射到所述分束器，并且，可以将作为透过所述分束器的透过光束的第一射出光束、所述反射光束沿环路路径行进之后射出的多个第二射出光束混合而制造所述射出激光光束。
[0010]所述镜子可包括第一镜子、第二镜子以及第三镜子。
[0011]所述环路路径可以是所述反射光束依次在所述第一镜子、第二镜子以及第三镜子上反射而再入射到所述分束器的路径。
[0012]所述反射光束可以在所述环路路径上行进且上下翻转。
[0013]所述第一镜子可使在所述分束器反射的反射光束反射而再入射到所述第二镜子，且所述第二镜子可使在所述第一镜子反射的反射光束反射而再入射到所述第三镜子，且所述第三镜子可使在所述第二镜子反射的反射光束反射而再入射到所述分束器。
[0014]再入射到所述分束器的反射光束的50%在所述分束器反射而成为第二射出光束，再入射到所述分束器的反射光束的剩余的50%可透过所述分束器而再次沿所述环路路径行进。
[0015]所述环路路径可无限重复而将所述多个第二射出光束依次射出。
[0016]所述分束器对所述入射激光光束的50%进行反射而制造反射光束，并使所述入射激光光束的剩余的50%透过而制造透过光束，所述镜子使所述透过光束再入射到所述分束器，并且可以将作为在所述分束器反射的反射光束的第一射出光束、所述透过光束沿环路路径行进之后射出的多个第二射出光束混合而制造所述射出激光光束。
[0017]所述镜子可包括第一镜子及第二镜子。
[0018]所述环路路径可以是所述透过光束依次在所述第一镜子及第二镜子上反射而再入射到所述分束器的路径。
[0019]所述透过光束可以在所述环路路径上行进且上下翻转。
[0020]所述第一镜子可以使透过所述分束器的透过光束反射而再入射到所述第二镜子，所述第二镜子可以使在所述第一镜子反射的透过光束反射而再入射到所述分束器。
[0021]再入射到所述分束器的透过光束的50%透过所述分束器而成为第二射出光束，再入射到所述分束器的透过光束的剩余的50%可以在所述分束器反射而再次沿所述环路路径行进。
[0022]所述环路路径可无限重复而将所述多个第二射出光束依次射出。
[0023]所述激光晶化装置还可包括:脉冲扩展及左右翻转模块，增加所述入射激光光束的脉冲持续时间的同时左右翻转所述入射激光光束的脉冲形状。
[0024]根据本发明的一个实施例，通过设置包括分束器和镜子的光学系统来产生多个射出光束，并且混合多个射出光束而制造射出激光光束，从而可在射出激光光束中补偿入射激光光束的光束内部位置间强度散布。
[0025]此外，通过增加脉冲持续时间来增大多晶硅层的晶粒大小，从而可扩大工艺余裕(process margin)。因此，可以在射出激光光束中改善入射激光光束的脉冲间散布。
【附图说明】
[0026]图1为根据本发明的一个实施例的激光晶化装置的概略图。
[0027]图2为图1的光学系统的具体说明图。
[0028]图3为示出通过图2的光学系统制造的第一射出光束的行进路径的图；图4为示出通过图2的光学系统制造的第二射出光束行进的第一环路(loop)路径的图；图5为示出通过图2的光学系统制造的第三射出光束行进的第二环路路径的图。
[0029]图6为示出基于通过图2的光学系统射出的射出激光光束的脉冲持续时间的强度的变化的曲线图。
[0030]图7为根据本发明的另一实施例的激光晶化装置的光学系统的具体的说明图。
[0031]图8为示出通过图7的光学系统制造的第一射出光束的行进路径的图；图9为示出通过图7的光学系统制造的第二射出光束行进的第一环路(loop)路径的图；图10为示出通过图7的光学系统制造的第三射出光束行进的第二环路路径的图。
[0032]图11为根据本发明的又一实施例的激光晶化装置的光学系统的具体的说明图。
[0033]符号说明:
[0034]1、2:入射激光光束P、2!:射出激光光束
[0035]10:激光发生器20:光学系统
[0036]21:脉冲扩展及上下翻转模块
[0037]22、脉冲扩展及左右翻转模块
[0038]30:工作台40、60:分束器
[0039]50、70:镜子
【具体实施方式】
[0040]以下，参考附图详细说明本发明的各个实施例，以使本发明所属技术领域中具有通常的知识的技术人员容易实施。本发明可以以多种不同形态实现，并不局限于在此说明的实施例。
[0041]为了清楚地说明本发明而省略了与说明无关的部分，在整个说明书中对相同或类似的构成要素赋予相同的附图符号。
[0042]此外，为了便于说明而任意地示出了附图中所示的各个构成的大小及厚度，本发明并不一定要局限于图示的情形。
[0043]那么，参照图1至图5详细说明根据本发明的一个实施例的激光晶化装置。
[0044]图1为根据本发明的一个实施例的激光晶化装置的概略图。图2为图1的光学系统的具体说明图。
[0045]如图1所示，根据本发明的一个实施例的激光晶化装置包括:激光发生器10，发生入射激光光束1 ;光学系统20，对入射激光光束1进行光转换而制造射出激光光束P ;以及工作台30，搭载有对象基板100，该对象基板100形成有被射出激光光束P照射而被激光晶化的对象薄膜110。
[0046]由激光发生器10发生的入射激光光束1是诱导对象薄膜110发生相变异(phasevariat1n)的准分子激光束等，其变为射出激光光束1'而使形成于对象基板100的对象薄膜110晶化。对象薄膜110可以是非晶硅层，其可通过低压化学蒸镀法、常压化学蒸镀法、PECVD法(plasma enhanced chem