以能量有效方式干燥薄膜的方法
【专利摘要】公开了一种以选择性方式最小吸收薄膜的热处理方法。两个邻近设置的吸收痕迹与薄膜热接触地被构图。脉冲的辐射源被用来加热两个吸收痕迹，薄膜通过两个吸收痕迹间的传导而被热处理。该方法可被用来制造薄膜晶体管（TFT），其中薄膜是半导体而吸收体是TFT的源极和漏极。
【专利说明】以能量有效方式干燥薄膜的方法
【技术领域】
[0001]本申请是于2011年4月8日提交的美国专利申请13/082,469系列继续申请，其全部内容通过引用结合于此。
【背景技术】
[0002]本发明一般涉及热处理薄膜，特别是涉及一种通过使用来自闪光灯的光脉冲而干燥薄膜的方法。
[0003]当选择用于支撑薄膜的基板时，由于成本原因，通常更优选使用便宜基板，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、纤维素等而非昂贵的基板，例如硅树脂、碳氟化合物、陶瓷、玻璃等。但是，便宜的基板一般比昂贵的基板具有更低的最大加工温度，这样仅可利用相对低的温度来干燥位于便宜基板上的薄膜。
[0004]根据阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程，热驱动的过程，诸如干燥(即驱离溶剂)、颗粒烧结、密实化、化学反应引发、化学反应调制、相变换、晶粒生长、退火、热处理等，都涉及以指数方式的热处理。因此，干燥温度的较小减少将要求明显更长的干燥时间和更多的能量，这将转换为代价更高的干燥操作。
[0005]因此，想要提供一种用于热处理位于便宜基板上的薄膜而不需要延长处理时间的改善的方法。
【发明内容】
[0006]根据本发明的优选实施例，通过将薄膜叠层传送通过闪光灯热处理薄膜叠层，在处理期间薄膜叠层被来自闪光灯的复合光脉冲照射。复合光脉冲由多个微脉冲组成。复合光脉冲的持续时间短于薄膜叠层的总热平衡时间。此外，当薄膜叠层被传送通过闪光灯时，在复合光脉冲的传递期间，薄膜叠层在传送方向上移动小于10%的照射区域的长度。
[0007]本发明的所有特点和优势将从以下详细撰写的描述中变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]将参考以下结合附图阅读的说明性实施例的详细描述而最佳理解本发明本身以及优选使用模式、进一步的目的及其优势，在附图中:
[0009]图1是薄膜叠层的图；
[0010]图2a示出了单个光脉冲和复合光脉冲的强度和脉冲长度，每个都可被用于加热来自图1的薄膜叠层；
[0011]图2b是示出在由来自图2a的单个光脉冲照射基板后，基板的温度对时间的图；
[0012]图2c是示出在由来自图2a的复合光脉冲照射基板后，基板的温度对时间的图；
[0013]图2d是能提供两种不同的恒定处理稳定区域的复合光脉冲；
[0014]图2e是示出在由来自图2d的复合光脉冲照射基板后，基板的温度对时间的图；
[0015]图3是根据本发明的优选实施例用于生成来自图2a的复合光脉冲的干燥设备的图；以及
[0016]图4是来自图3的干燥设备内的闪光灯控制器的框图。
【具体实施方式】
[0017]A.薄膜叠层的热平衡时间
[0018]材料层的热平衡时间T是通过以下计算的:
[0019]
【权利要求】
1.一种用于干燥具有位于基板上的薄膜的薄膜叠层的方法，所述方法包括: 将所述薄膜叠层传送通过闪光灯；以及 用复合光脉冲照射所述薄膜叠层以将溶剂从所述薄膜移除，其中所述复合光脉冲由来自所述闪光灯的多个微脉冲形成，其中所述复合光脉冲的总持续时间短于所述薄膜叠层的总热平衡时间。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述传送还包括在所述复合光脉冲正被传递的时间期间，在传递方向上将所述薄膜叠层传送小于10%的所述闪光灯的照射区域的长度。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述薄膜叠层的总热平衡时间是:
4.如权利要求1所述的方法，其中所述薄膜叠层的所述总热平衡时间与所述基板的热平衡时间近似相同。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述微脉冲具有相同的定时。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述微脉冲具有不同的定时。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述微脉冲通过电压、脉冲长度、入射所述基板上任何给定区域中的微脉冲的平均数量、脉冲重复频率、微脉冲的数量和占空比而整形。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述基板具有小于450°C的最大加工温度。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述复合光脉冲的瞬时面功率密度大于相同脉冲长度的单脉冲损坏阈值。
10.如权利要求1所述的方法，其中在处理期间在所述薄膜叠层内的位置处维持恒定温度。
11.如权利要求1所述的方法，其中沉积到所述薄膜叠层的总能量小于加热所述薄膜叠层达到所述基板的最大加工温度所需的能量的量。
12.一种用于热处理具有位于基板上的薄膜的薄膜叠层的方法，所述方法包括: 将所述薄膜叠层传送通过闪光灯；以及 用复合光脉冲照射所述薄膜叠层以热处理所述薄膜，其中所述复合光脉冲由来自所述闪光灯的多个微脉冲形成，其中所述复合光脉冲的总持续时间短于所述薄膜叠层的总热平衡时间。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述传送还包括在所述复合光脉冲正被传递的时间期间，在传递方向将所述薄膜叠层传送小于10%的所述闪光灯的照射区域的长度。
14.如权利要求12所示的方法，其中所述薄膜叠层的所述总热平衡时间为:
15.如权利要求12所述的方法，其所述薄膜叠层的所述总热平衡时间与所述基板的热平衡时间近似相同。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述微脉冲具有相同的定时。
17.如权利要求12所述的方法，其中所述微脉冲具有不同的定时。
18.如权利要求12所述的方法，其中所述微脉冲通过电压、脉冲长度、入射在所述基板上任何给定区域中的微脉冲的平均数量、脉冲重复频率、微脉冲的数量和占空比而整形。
19.如权利要求12所述的方法，其中所述基板具有小于450°C的最大加工温度。
20.如权利要求12所述的方法，其中所述复合光脉冲的瞬时面功率密度大于相同脉冲长度的单脉冲损坏阈值。
21.如权利 要求12所述的方法，其中在处理期间在所述薄膜叠层内的位置处维持恒定温度。
22.如权利要求12所述的方法，其中沉积到所述薄膜叠层的总能量小于加热所述薄膜叠层达到所述基板的最大加工温度所需的能量的量。
【文档编号】H01S3/30GK103688427SQ201280023304
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年3月28日 优先权日:2011年4月8日
【发明者】K·A·施罗德, I·M·罗森, S·C·麦克库, A·E·埃德, R·I·达斯 申请人:Ncc纳诺责任有限公司