激光结晶装置的制作方法

本发明的示例性实施例涉及一种利用准分子激光将非晶硅薄膜结晶为多晶硅薄膜的激光结晶装置。

背景技术：

激光结晶装置可包括：激光发生器，用于生成激光束；光学系统，包括用于使激光束均匀的多个透镜和反射镜；以及腔，该腔是在其中基板被均匀后的激光束结晶的空间。

当将待结晶的基板装载到提供于腔内的载物台上时，空气可能滞留在基板与载物台之间，或者基板可能因载物台的表面抗力而未被正确装载。因此，当基板被装载到载物台上时，可以提供真空孔，以使装载稳定并且去除滞留的空气。此外，可以提供吹风孔，以在基板被卸载时使基板与载物台分离。

然而，当基板的厚度减小时，真空孔或吹风孔可能会在基板上留下痕迹。由于基板上的孔痕迹，激光在激光结晶过程中可能在基板上焦点未对准，使得晶粒可能无法正常生长。

技术实现要素：

根据本发明的示例性实施例，激光结晶装置包括被配置为接收基板的载物台。载物台包括：多条槽线，均具有预定的深度和宽度；和多个控制孔，均被布置在相应的槽线中。每个控制孔被提供有用于将基板保持于载物台的表面的负压或者用于从载物台的表面释放基板的正压。

在本发明的示例性实施例中，控制孔包括用于提供负压的真空孔。

在本发明的示例性实施例中，控制孔包括用于提供正压的吹风孔。

在本发明的示例性实施例中，控制孔连接至将负压施加于基板的真空管和将正压施加于基板的吹风管。

在本发明的示例性实施例中，激光结晶装置进一步包括连接至真空管和吹风管的缓冲罐。

在本发明的示例性实施例中，控制孔被布置在载物台的多个区域中，并且多个区域中的每个控制孔被独立地施加负压或正压。

在本发明的示例性实施例中，槽线的深度为约0.1mm至约3mm。

在本发明的示例性实施例中，槽线的宽度为约0.1mm至约5mm。

在本发明的示例性实施例中，控制孔被施加约-0.01kpa至约-100kpa的压力。

在本发明的示例性实施例中，多条槽线彼此交叉。

根据本发明的示例性实施例，激光结晶装置包括：激光发生器，用于生成激光束；光学系统，包括多个透镜和反射镜，并且对激光束进行光转换；以及腔，被配置为接收载物台，载物台包括均具有预定的深度和宽度的多条槽线以及被布置在每条槽线中的控制孔。载物台被配置为接收基板，并且控制孔被提供有用于将基板保持于载物台的表面的负压或者用于从载物台的表面释放基板的正压。

在本发明的示例性实施例中，腔被配置为允许基板用激光束照射并结晶。

根据本发明的示例性实施例，激光结晶装置包括载物台。载物台的表面包括第一槽线。第一控制孔连接至第一槽线。第一控制孔被配置为将基板吸到载物台的表面，或从载物台的表面释放基板。

在本发明的示例性实施例中，第一控制孔的宽度小于第一槽线的宽度。

在本发明的示例性实施例中，第一槽线的剖面具有四边形形状或半圆形形状。

在本发明的示例性实施例中，激光结晶装置进一步包括连接至第一槽线的第二控制孔。第二控制孔被配置为将基板吸到载物台的表面，或从载物台的表面释放基板。

在本发明的示例性实施例中，第一控制孔被施加第一压力，并且第二控制孔被施加与第一压力不同的第二压力。

在本发明的示例性实施例中，第一控制孔和第二控制孔被施加相同的压力。

在本发明的示例性实施例中，载物台的表面进一步包括与第一槽线相邻的第二槽线。第二控制孔连接至第二槽线。第二控制孔被配置为将基板吸到载物台的表面，或从载物台的表面释放基板。

在本发明的示例性实施例中，第一控制孔连接至真空管和吹风管。真空管被配置为产生负压以将基板吸到载物台的表面，并且吹风管被配置为产生正压以从载物台的表面释放基板。

附图说明

图1示出根据本发明的示例性实施例的激光结晶装置。

图2是根据本发明的示例性实施例的载物台的俯视平面图。

图3是根据本发明的示例性实施例的载物台的剖面图。

图4是根据本发明的示例性实施例的载物台的剖面图。

图5是根据本发明的示例性实施例的载物台的俯视平面图。

具体实施方式

在下文中将参考其中示出了本发明的示例性实施例的附图来更充分地描述本发明。正如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，以各种不同的方式来进行修改。

相同的附图标记可在整个说明书中指代相同的元件。为了简洁起见，省略了对已描述过的元件的重复说明。

附图可能并未示出元件的精确尺寸。为了清楚和方便起见，附图中各元件的相对比例和比率可能会在尺寸上有所夸大或缩小。本发明的示例性实施例并不限于附图中所示出的尺寸和比例。当一个部件被描述为在另一个部件的“上方”或“之上”时，该一个部件可以是直接在另一个部件的上方或之上，或者可以在其间设置中间部件。

在附图中所示出的元件可能包括由制造引起的修改。本发明的示例性实施例可包括这些修改。

在下文中，将参考图1和图2来描述根据本发明的示例性实施例的激光结晶装置。

图1示出了根据本发明的示例性实施例的激光结晶装置，并且图2是根据本发明的示例性实施例的载物台的俯视平面图。

参考图1，根据本发明的示例性实施例的激光结晶装置100包括：激光发生器10，用于生成激光束l；光学系统20，用于通过对激光束l进行光转换来生成光转换后的激光束l；以及包括载物台32的腔30，基板s被安装于该载物台32。在基板s中，薄膜被形成，并且该薄膜通过转换后的激光束l的照射而激光结晶。换言之，当薄膜被转换后的激光束l照射时，该薄膜变成为结晶。

由激光发生器10生成的激光束l可包括p偏振光和s偏振光。另外，作为一种诱导薄膜相变的准分子激光束，激光束l在光学系统20中被光转换，并且使形成在基板s的表面上的薄膜结晶。薄膜可以是非晶硅层，并且可以使用诸如等离子体增强化学气相沉积(pecvd)法、溅射法、真空蒸镀法等方法来形成。此外，激光束l可包括多条平行的激光线。换言之，激光束l可包括一条激光线或多条平行的激光线。

光学系统20包括用于改变激光束的路径的多个透镜以及反射镜21、22和23，并且对激光束l进行光转换。光学系统20可包括至少一个半波片(hwp)，并且可包括反射镜21、22和23中的至少一个，该半波片用于对如从激光发生器10生成的激光束l的偏振轴方向进行转换，反射镜用于对激光束l进行全部反射。此外，光学系统20可包括用于部分地反射且部分地透射激光束l的至少一个偏振分束器(pbs)。

根据工艺的特性、用户的目的等等，腔30可具有氮气n2、空气及混合气体的不同气氛。根据腔30是否经历减压、增压或者处于真空状态，腔30可具有不同的压力。换言之，腔30可以是可与外部隔离的封闭式腔。

激光束l可包括彼此平行的多个线光束，并且线光束在穿过透镜时会聚在光束切割器24中的一个位置处。透镜减小了激光束l的短光束尺寸，使得线光束可以预聚焦。预聚焦后的线光束继续向前行进，由此在基板s的特定位置上形成最终焦点。最佳的最终焦点是其中线光束的重叠最小化的区域。在最佳的最终焦点区域，线光束具有最佳的能量密度，使得非晶硅薄膜可以以最大的效率被结晶为多晶硅薄膜。

腔30包括基板s被安装于其上的载物台32。转换后的激光束l被照射到设置于基板s上的薄膜上。当薄膜被转换后的激光束l照射时，该薄膜结晶。参考图2，载物台32包括跨载物台32的表面延伸的多条槽线35。槽线35中的每一条具有预定的深度及预定的宽度。装载杆33被提供在载物台32的表面上，其中当基板s被装载于载物台32时，基板s在该装载杆33处被支撑。

控制孔36和37被提供在槽线35上，用以通过接收负压来将基板s吸附到载物台32的表面，或者通过接收正压来从载物台32的表面释放基板s。控制孔36和37可包括被施加负压的真空孔36和被施加正压的吹风孔37。真空孔36中的每一个可设置有真空管，负压通过该真空管被施加于基板s。吹风孔37中的每一个可设置有用于将正压施加到基板s的吹风管。真空管和吹风管分别设置有压力控制装置，使得当基板s被装载和/或卸载时可以提供负压和/或正压。

槽线35中的每一条可具有预定的深度及宽度，并且可以形成为剖面图是四边形形状。例如，槽线35的部分可以在载物台32上按直线延伸。进一步地，槽线35中的每一条可以形成为剖面图是半圆形形状。此外，槽线35的剖面形状可改变而不限于四边形或半圆形形状。槽线35可设置有彼此之间分别间隔开预定间隙的真空孔36和吹风孔37。槽线35可包括彼此大体平行的第一槽线35和第二槽线35，以及与第一和/或第二槽线35相交叉的第三槽线35。

图3是根据本发明的示例性实施例的载物台的剖面图。

参考图3，控制孔38可被设置为提供真空孔36及吹风孔37的功能的单个孔。可以通过控制孔38来供给负压或正压。控制孔38同时连接至真空管42和吹风管44。控制孔38通过真空管42提供负压，以将基板s吸到载物台32的表面，并且通过吹风管44提供正压，以从载物台32释放基板s。真空管42和吹风管44可设置有诸如泵等的压力控制装置，用以提供负压和正压。

由于提供了用于提供真空孔36及吹风孔37两者的功能的单个控制孔38，因此能够减少提供在载物台32的表面上的孔的数量，并且相应地，可以减少由于孔而在基板s上产生的痕迹。

根据本发明的示例性实施例，槽线35的深度a可以等于或者大于约0.1mm。例如，槽线35的深度“a”可以为约0.1mm至约3mm。根据本发明的示例性实施例，槽线35的宽度“b”可以为约0.1mm至约10mm。例如，槽线35的宽度“b”可以为约0.1mm至约5mm。根据本发明的示例性实施例，控制孔38的宽度“c”可小于槽线35的宽度“b”。

约-0.01kpa至约-100kpa的压力可被施加于控制孔38，并且被施加于控制孔38的压力(例如，负压和正压)可以根据基板s的大小、厚度等来改变。

图4是根据本发明的示例性实施例的载物台的剖面图。

参考图4，激光结晶装置可以进一步包括连接至控制孔38的缓冲罐46。例如，缓冲罐46可包括腔。例如，缓冲罐46连接至控制孔38，缓冲罐46的一侧连接至真空管42，并且缓冲罐46的另一侧连接至吹风管44。当槽线35的压力通过控制孔38从负压变为正压或从正压变为负压时，瞬时压力被施加至基板s中的、与槽线35相对应的一部分。这是由于控制孔38的瞬时剩余压力而发生的。这样的瞬时压力可能会在基板s中导致孔痕迹。连接至控制孔38的缓冲罐46被提供，以去除剩余压力并且保持负压与正压的平衡。因此，缓冲罐46防止在基板s上产生孔痕迹。

图5是根据本发明的示例性实施例的载物台的俯视平面图。

参考图5，载物台32可通过分割线39被划分成多个区域，并且多个区域包括均具有预定的深度和宽度且彼此交叉的多条槽线35。当基板s的尺寸增加时，基板s与载物台32之间的空气滞留偏差根据基板s的部位而增加。此外，当应力被施加于柔性基板s时，柔性基板s的边缘部分或中心部分可能被抬高。因此，可以通过在柔性基板s的弯曲部位中提供的控制孔38来形成负压或正压，以使柔性基板s的弯曲部位平坦化。因此，柔性基板s可以被完全平坦化。

载物台32的多个区域可包括至少两个区域，并且载物台32的区域数量可以进行各种修改。将载物台32划分为多个区域的分割线39可以是假想线。在每个区域中设置的多个控制孔38可被控制，以针对每个区域独立地施加负压或正压。因此，在每个区域中基板s与载物台32之间滞留的空气流af可以通过在每个区域中设置的控制孔38而流向外部。换言之，位于载物台32的第一区域中的第一控制孔38可被施加不同于位于载物台32的第二区域中的第二控制孔38的压力。例如，第一控制孔38可被施加负压并且第二控制孔38可被施加正压。在本发明的示例性实施例中，第一控制孔38和第二控制孔38可被施加相同的压力。

正如所描述的，根据本发明的示例性实施例，可以防止当在载物台32上装载并紧固基板s时因空气滞留而导致的基板s的弯曲，并且可以防止在基板s上产生孔痕迹。

因此，不需要用于减少基板s的弯曲的处理时间及附加设备，从而提高了运转率。

此外，根据本发明构思的示例性实施例，由于基板s在载物台32上更为平坦，因此可以防止光转换后的激光束l在激光结晶过程中焦点未对准。因此，可以提高设置在基板s上的薄膜的结晶均匀性，并且可以防止因光转换后的激光束l焦点未对准而导致的低结晶度的发生。

根据本发明的示例性实施例，防止了在将基板装载到载物台期间因空气滞留而导致的基板弯曲，并且可以防止基板留下孔痕迹。

因此，可以不需要用于使基板的弯曲平坦化的处理时间及附加设备。其结果是，可以提高运转率。

此外，由于可以防止激光在激光结晶过程期间焦点未对准，因此可以提高结晶的均匀性，并且可以防止因激光焦点未对准而导致的低结晶度的发生。

虽然本发明已参考其示例性实施例而被具体地示出并描述，但是在不脱离如以上的权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下能够进行的形式及细节上的各种改变，对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。