[发明专利]利用连续横向固化的结晶设备

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2010年11月5日递交韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2010-0109776的权益，其公开内容通过引用整体合并于此。

技术领域

一个或多个方面涉及结晶设备，更具体地涉及利用连续横向固化(SLS)的结晶设备，其中主光学系统被形成为能够相对于激光产生装置而倾斜预定角度，从而在非结晶区域的结晶或形成期间同时防止张力的形成。

背景技术

有源矩阵(AM)型有机发光显示设备在各个像素中包括像素驱动电路。像素驱动电路包括由硅形成的薄膜晶体管(TFT)。非晶硅或多晶硅可以用作构成TFT的硅。

关于像素驱动电路中使用的非晶硅TFT(a-Si TFT)，由于构成源、漏和沟道的半导体有源层由非晶硅形成，因此非晶硅TFT具有低的电子迁移率。因此，现在代替非晶硅TFT而使用多晶硅TFT。多晶硅TFT与非晶硅TFT相比，具有高的电子迁移率和良好的光辐照稳定性。因此，多晶硅TFT非常适合用作有源矩阵有机发光显示设备的驱动TFT和/或开关TFT的有源层。

多晶硅TFT可以利用各种方法制造。各种方法可以大体分类为直接沉积多晶硅的方法和沉积非晶硅并使沉积后的非晶硅结晶的方法。用于沉积多晶硅的方法可以包括化学气相沉积(CVD)方法、光CVD方法、氢自由基(HR)CVD方法、电子回旋共振(ECR)CVD方法、等离子体增强(PE)CVD方法或低压(LP)CVD方法。

沉积非晶硅并使沉积后的非晶硅结晶的方法可以包括固相结晶(SPC)方法、准分子激光结晶(ELC)方法、金属诱导结晶(MIC)方法、金属诱导横向结晶(MILC)方法或连续横向固化(SLS)方法。

SPC方法由于需要在高于大约600℃的温度下长时间执行，因此不太实用。ELC方法可以实现低温结晶。但是，由于利用光学单元扩展激光束，因此均匀性会恶化。同时，由于在非晶硅的表面上沉积金属薄膜，并通过使用金属薄膜作为结晶催化剂使硅层结晶，因此MIC方法具有低的结晶温度。然而，由于多晶硅会被金属污染，因此包括硅层的TFT器件的特性会恶化。而且，所形成的晶体可能具有小的尺寸，并且晶体会以无序方式分布。

SLS方法利用了硅晶粒在垂直于液态硅与固态硅之间的界面的方向上生长的事实，其中a-Si利用掩膜辐照激光束通过a-Si的特定部分使a-Si部分熔化并且从熔化的部分与未熔化的部分之间的边界在朝向熔化的部分的方向上生长晶体而结晶。SLS作为制造低温多晶硅的方法而受到关注。

发明内容

根据实施例，提供一种结晶设备，利用连续横向固化(SLS)方法在基板上执行结晶，所述结晶设备包括：激光产生装置，用于发射激光束；第一望远镜透镜模块和第二望远镜透镜模块，位于所述激光产生装置的一侧处，用于最小化所述激光产生装置所发射的激光束的发散角；以及主光学系统，位于所述第二望远镜透镜模块的一侧处，用于均匀化并放大透过所述第二望远镜透镜模块的激光束，其中所述主光学系统相对于所述激光产生装置能旋转。

所述第二望远镜透镜模块和所述主光学系统可以相对于所述激光产生装置整体能旋转。

在所述主光学系统能旋转预定角度时，所述基板的待执行结晶的结晶区域的整个部分可以被包含在激光辐照区域中。

所述主光学系统可以包括：束均匀器，用于保证具有预定功率的、透过所述第二望远镜透镜模块的激光束的分布是均匀的；和束宽度控制器，用于控制透过所述束均匀器的激光束的束宽度以被维持在预定范围内。

所述结晶设备可以进一步包括延展光学系统，所述延展光学系统介于所述激光产生装置与所述第一望远镜透镜模块之间，所述延展光学系统延展从所述激光产生装置发射的激光束中每脉冲的维持时段。

透过所述主光学系统并辐照到所述基板上的激光束可以是线性激光束。

所述激光产生装置所产生的激光束可以被辐照到所述基板上，同时所述基板相对于所述结晶设备相对能移动。

所述激光产生装置所产生的激光束可以是脉冲激光束。

所述基板的被所述脉冲激光束辐照的第一激光辐照区域与所述基板的被所述脉冲激光束接下来辐照的第二激光辐照区域可以部分重叠。

所述第一激光辐照区域和所述第二激光辐照区域的重叠区域的非晶硅可以被结晶同时被分解并被固化两次。

所述结晶设备可以进一步包括：固定所述基板的底板；以及与所述底板隔开预定间隔并能旋转地设置在所述底板上的旋转件。所述主光学系统被设置在所述旋转件上，并且所述旋转件可以相对于所述底板能旋转。