[发明专利]激光退火的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光退火技术，尤其涉及一种激光退火的方法及装置。

背景技术

液晶显示器由于具有外型轻薄、耗电量少、分别率佳、无辐射以及抗电磁干扰等特性，而被广泛应用于手机、个人数字助理、笔记型计算机、平面显示器等信息数码产品上。然而随着使用者对于显示器视觉感受要求提升，加上新技术应用领域不断的扩展，于是更高画质、高分辨率且具低价位的液晶显示器变成未来显示技术发展的趋势，也造就了新的显示技术发展的原动力，而其中低温复晶硅薄膜晶体管技术是实现上述目标的一项重要量产技术。

一般低温多晶硅制程大多利用准分子激光退火技术进行，通常情况下，需要对非晶硅进行初步加热，以减少激光设备的能量消耗，从而增长激光设备的使用寿命，如美国专利（公开号：US5840118103）公开的将非晶硅转换为多晶硅的方法，在非晶硅结构两侧各增加一加热器，利用一激光束经反射镜照射于非晶硅表面，达到对非晶硅表面上的薄膜进行初步加热的目的；而此方法会造成玻璃基板温度分布不均匀，从而造成准分子激光退火工艺中的结晶率不稳定的问题，影响产品的良率。

另外，现有技术中的激光退火设备均采用单一腔体搭配机械手臂来制造产品，基板传送至激光退火设备的工艺腔体的路径与基板从工艺腔体返回的路径均相同，且在生产进行过程中，激光退火设备的激光源发射激光是无法控制停止再开的动作的，即机械手臂在传送基板的时间内，激光退火设备中的激光源仍然在持续不断的发射激光，从而造成了成本上的浪费，再者，由于机械手臂传送基板的路径与返回路径相同，使得机械手臂在基板进行激光退火工艺的过程中，而无法传送其他基板，进一步的降低了生产效率，从而进一步的增大了制造成本。

中国专利（公开号：CN1553477A）公开了一种激光结晶系统和一种实时控制准分子激光退火程序能量密度的方法，该激光结晶系统包含一准分子激光退火装置与一光学检测装置，该实时控制准分子激光退火程序的能量密度的方法，包含有利用进行以最佳能量密度决定程序，以决定出一最佳能量密度，以及利用该最佳能量密度的准分子激光来进行一准分子激光退火程序。

上述发明虽然能够实时调整准分子激光的能量密度于一最佳值，确保多晶硅层的结晶状态，但是该发明仍然未能克服由于机械手臂的传送路径与返回路径相同而造成的降低生产效率的问题，同时，该发明也未能提出采用除激光源以外的其他方式对基板进行初步加热，单纯采用激光源对基板进行加热，浪费大量能源且损耗激光设备的寿命，所以，该发明既未能克服由于机械手臂的传送路径与返回路径相同而造成的降低生产效率的问题，又未能解决浪费能量造成激光设备寿命降低的问题。

美国专利（公开号：US5840118A）公开一种激光工艺系统及采用该系统的方法，其以激光线于预定方向对形成于玻璃基板上的非晶硅进行逐步扫描，并通过设置于非晶硅上方的一对加热器对即将被激光扫描或者刚刚被激光扫描过的非晶硅进行加热。

该发明虽然能够防止由于激光照射产生的突然相变，但是该发明仍然未能克服由于机械手臂的传送路径与返回路径相同而造成的降低生产效率的问题，另外，虽然该发明用一对加热器对非晶硅进行加热，但是并未说明均匀加热，所以，该发明未能克服玻璃基板温度分布不均匀，从而造成准分子激光退火工艺中的结晶率不稳定的问题，进而影响产品的良率。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种激光退火的方法及装置，通过安装数只热源分布均匀的近红外光源，达到对非晶硅基板的初步加热，同时，设置机械手臂的传送路径与返回路径不同，从而克服了现有技术中由于机械手臂的传送路径与返回路径相同而造成的降低生产效率的问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种激光退火的方法，同时应用于多个具有非晶硅薄膜的基板上，其中，包括：

于一激光退火装置中，对第N基板进行预处理工艺后，继续对该第N基板进行转化工艺，并对第N+1基板进行所述预处理工艺；

对完成所述转化工艺的第N基板进行缓冲处理的同时，对第N+1基板进行所述转化工艺，并对第N+2基板进行所述预处理工艺；

其中，N为正整数。

上述的激光退火的方法，其中，所述激光退火装置中设置有预处理区、转化区和缓冲区；

于所述预处理区中进行所述预处理工艺；

于所述转化区中进行所述转化工艺；

于所述缓冲区中进行所述缓冲处理。

上述的激光退火的方法，其中，进行所述预处理工艺的时间为T1，进行所述转化工艺的时间为T2；