本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種利用準(zhǔn)分子激光將非晶硅薄膜結(jié)晶為多晶硅薄膜的激光結(jié)晶裝置。

背景技術(shù)：

激光結(jié)晶裝置可包括：激光發(fā)生器，用于生成激光束；光學(xué)系統(tǒng)，包括用于使激光束均勻的多個(gè)透鏡和反射鏡；以及腔，該腔是在其中基板被均勻后的激光束結(jié)晶的空間。

當(dāng)將待結(jié)晶的基板裝載到提供于腔內(nèi)的載物臺(tái)上時(shí)，空氣可能滯留在基板與載物臺(tái)之間，或者基板可能因載物臺(tái)的表面抗力而未被正確裝載。因此，當(dāng)基板被裝載到載物臺(tái)上時(shí)，可以提供真空孔，以使裝載穩(wěn)定并且去除滯留的空氣。此外，可以提供吹風(fēng)孔，以在基板被卸載時(shí)使基板與載物臺(tái)分離。

然而，當(dāng)基板的厚度減小時(shí)，真空孔或吹風(fēng)孔可能會(huì)在基板上留下痕跡。由于基板上的孔痕跡，激光在激光結(jié)晶過程中可能在基板上焦點(diǎn)未對(duì)準(zhǔn)，使得晶?？赡軣o法正常生長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，激光結(jié)晶裝置包括被配置為接收基板的載物臺(tái)。載物臺(tái)包括：多條槽線，均具有預(yù)定的深度和寬度；和多個(gè)控制孔，均被布置在相應(yīng)的槽線中。每個(gè)控制孔被提供有用于將基板保持于載物臺(tái)的表面的負(fù)壓或者用于從載物臺(tái)的表面釋放基板的正壓。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，控制孔包括用于提供負(fù)壓的真空孔。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，控制孔包括用于提供正壓的吹風(fēng)孔。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，控制孔連接至將負(fù)壓施加于基板的真空管和將正壓施加于基板的吹風(fēng)管。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，激光結(jié)晶裝置進(jìn)一步包括連接至真空管和吹風(fēng)管的緩沖罐。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，控制孔被布置在載物臺(tái)的多個(gè)區(qū)域中，并且多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)控制孔被獨(dú)立地施加負(fù)壓或正壓。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，槽線的深度為約0.1mm至約3mm。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，槽線的寬度為約0.1mm至約5mm。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，控制孔被施加約-0.01kpa至約-100kpa的壓力。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，多條槽線彼此交叉。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，激光結(jié)晶裝置包括：激光發(fā)生器，用于生成激光束；光學(xué)系統(tǒng)，包括多個(gè)透鏡和反射鏡，并且對(duì)激光束進(jìn)行光轉(zhuǎn)換；以及腔，被配置為接收載物臺(tái)，載物臺(tái)包括均具有預(yù)定的深度和寬度的多條槽線以及被布置在每條槽線中的控制孔。載物臺(tái)被配置為接收基板，并且控制孔被提供有用于將基板保持于載物臺(tái)的表面的負(fù)壓或者用于從載物臺(tái)的表面釋放基板的正壓。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，腔被配置為允許基板用激光束照射并結(jié)晶。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，激光結(jié)晶裝置包括載物臺(tái)。載物臺(tái)的表面包括第一槽線。第一控制孔連接至第一槽線。第一控制孔被配置為將基板吸到載物臺(tái)的表面，或從載物臺(tái)的表面釋放基板。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一控制孔的寬度小于第一槽線的寬度。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一槽線的剖面具有四邊形形狀或半圓形形狀。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，激光結(jié)晶裝置進(jìn)一步包括連接至第一槽線的第二控制孔。第二控制孔被配置為將基板吸到載物臺(tái)的表面，或從載物臺(tái)的表面釋放基板。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一控制孔被施加第一壓力，并且第二控制孔被施加與第一壓力不同的第二壓力。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一控制孔和第二控制孔被施加相同的壓力。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，載物臺(tái)的表面進(jìn)一步包括與第一槽線相鄰的第二槽線。第二控制孔連接至第二槽線。第二控制孔被配置為將基板吸到載物臺(tái)的表面，或從載物臺(tái)的表面釋放基板。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一控制孔連接至真空管和吹風(fēng)管。真空管被配置為產(chǎn)生負(fù)壓以將基板吸到載物臺(tái)的表面，并且吹風(fēng)管被配置為產(chǎn)生正壓以從載物臺(tái)的表面釋放基板。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的激光結(jié)晶裝置。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的載物臺(tái)的俯視平面圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的載物臺(tái)的剖面圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的載物臺(tái)的剖面圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的載物臺(tái)的俯視平面圖。

具體實(shí)施方式

在下文中將參考其中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例的附圖來更充分地描述本發(fā)明。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，所描述的實(shí)施例可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，以各種不同的方式來進(jìn)行修改。

相同的附圖標(biāo)記可在整個(gè)說明書中指代相同的元件。為了簡潔起見，省略了對(duì)已描述過的元件的重復(fù)說明。

附圖可能并未示出元件的精確尺寸。為了清楚和方便起見，附圖中各元件的相對(duì)比例和比率可能會(huì)在尺寸上有所夸大或縮小。本發(fā)明的示例性實(shí)施例并不限于附圖中所示出的尺寸和比例。當(dāng)一個(gè)部件被描述為在另一個(gè)部件的“上方”或“之上”時(shí)，該一個(gè)部件可以是直接在另一個(gè)部件的上方或之上，或者可以在其間設(shè)置中間部件。

在附圖中所示出的元件可能包括由制造引起的修改。本發(fā)明的示例性實(shí)施例可包括這些修改。

在下文中，將參考圖1和圖2來描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的激光結(jié)晶裝置。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的激光結(jié)晶裝置，并且圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的載物臺(tái)的俯視平面圖。

參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的激光結(jié)晶裝置100包括：激光發(fā)生器10，用于生成激光束l；光學(xué)系統(tǒng)20，用于通過對(duì)激光束l進(jìn)行光轉(zhuǎn)換來生成光轉(zhuǎn)換后的激光束l；以及包括載物臺(tái)32的腔30，基板s被安裝于該載物臺(tái)32。在基板s中，薄膜被形成，并且該薄膜通過轉(zhuǎn)換后的激光束l的照射而激光結(jié)晶。換言之，當(dāng)薄膜被轉(zhuǎn)換后的激光束l照射時(shí)，該薄膜變成為結(jié)晶。

由激光發(fā)生器10生成的激光束l可包括p偏振光和s偏振光。另外，作為一種誘導(dǎo)薄膜相變的準(zhǔn)分子激光束，激光束l在光學(xué)系統(tǒng)20中被光轉(zhuǎn)換，并且使形成在基板s的表面上的薄膜結(jié)晶。薄膜可以是非晶硅層，并且可以使用諸如等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(pecvd)法、濺射法、真空蒸鍍法等方法來形成。此外，激光束l可包括多條平行的激光線。換言之，激光束l可包括一條激光線或多條平行的激光線。

光學(xué)系統(tǒng)20包括用于改變激光束的路徑的多個(gè)透鏡以及反射鏡21、22和23，并且對(duì)激光束l進(jìn)行光轉(zhuǎn)換。光學(xué)系統(tǒng)20可包括至少一個(gè)半波片(hwp)，并且可包括反射鏡21、22和23中的至少一個(gè)，該半波片用于對(duì)如從激光發(fā)生器10生成的激光束l的偏振軸方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，反射鏡用于對(duì)激光束l進(jìn)行全部反射。此外，光學(xué)系統(tǒng)20可包括用于部分地反射且部分地透射激光束l的至少一個(gè)偏振分束器(pbs)。

根據(jù)工藝的特性、用戶的目的等等，腔30可具有氮?dú)鈔2、空氣及混合氣體的不同氣氛。根據(jù)腔30是否經(jīng)歷減壓、增壓或者處于真空狀態(tài)，腔30可具有不同的壓力。換言之，腔30可以是可與外部隔離的封閉式腔。

激光束l可包括彼此平行的多個(gè)線光束，并且線光束在穿過透鏡時(shí)會(huì)聚在光束切割器24中的一個(gè)位置處。透鏡減小了激光束l的短光束尺寸，使得線光束可以預(yù)聚焦。預(yù)聚焦后的線光束繼續(xù)向前行進(jìn)，由此在基板s的特定位置上形成最終焦點(diǎn)。最佳的最終焦點(diǎn)是其中線光束的重疊最小化的區(qū)域。在最佳的最終焦點(diǎn)區(qū)域，線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結(jié)晶為多晶硅薄膜。

腔30包括基板s被安裝于其上的載物臺(tái)32。轉(zhuǎn)換后的激光束l被照射到設(shè)置于基板s上的薄膜上。當(dāng)薄膜被轉(zhuǎn)換后的激光束l照射時(shí)，該薄膜結(jié)晶。參考圖2，載物臺(tái)32包括跨載物臺(tái)32的表面延伸的多條槽線35。槽線35中的每一條具有預(yù)定的深度及預(yù)定的寬度。裝載桿33被提供在載物臺(tái)32的表面上，其中當(dāng)基板s被裝載于載物臺(tái)32時(shí)，基板s在該裝載桿33處被支撐。

控制孔36和37被提供在槽線35上，用以通過接收負(fù)壓來將基板s吸附到載物臺(tái)32的表面，或者通過接收正壓來從載物臺(tái)32的表面釋放基板s?？刂瓶?6和37可包括被施加負(fù)壓的真空孔36和被施加正壓的吹風(fēng)孔37。真空孔36中的每一個(gè)可設(shè)置有真空管，負(fù)壓通過該真空管被施加于基板s。吹風(fēng)孔37中的每一個(gè)可設(shè)置有用于將正壓施加到基板s的吹風(fēng)管。真空管和吹風(fēng)管分別設(shè)置有壓力控制裝置，使得當(dāng)基板s被裝載和/或卸載時(shí)可以提供負(fù)壓和/或正壓。

槽線35中的每一條可具有預(yù)定的深度及寬度，并且可以形成為剖面圖是四邊形形狀。例如，槽線35的部分可以在載物臺(tái)32上按直線延伸。進(jìn)一步地，槽線35中的每一條可以形成為剖面圖是半圓形形狀。此外，槽線35的剖面形狀可改變而不限于四邊形或半圓形形狀。槽線35可設(shè)置有彼此之間分別間隔開預(yù)定間隙的真空孔36和吹風(fēng)孔37。槽線35可包括彼此大體平行的第一槽線35和第二槽線35，以及與第一和/或第二槽線35相交叉的第三槽線35。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的載物臺(tái)的剖面圖。

參考圖3，控制孔38可被設(shè)置為提供真空孔36及吹風(fēng)孔37的功能的單個(gè)孔。可以通過控制孔38來供給負(fù)壓或正壓。控制孔38同時(shí)連接至真空管42和吹風(fēng)管44。控制孔38通過真空管42提供負(fù)壓，以將基板s吸到載物臺(tái)32的表面，并且通過吹風(fēng)管44提供正壓，以從載物臺(tái)32釋放基板s。真空管42和吹風(fēng)管44可設(shè)置有諸如泵等的壓力控制裝置，用以提供負(fù)壓和正壓。

由于提供了用于提供真空孔36及吹風(fēng)孔37兩者的功能的單個(gè)控制孔38，因此能夠減少提供在載物臺(tái)32的表面上的孔的數(shù)量，并且相應(yīng)地，可以減少由于孔而在基板s上產(chǎn)生的痕跡。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，槽線35的深度a可以等于或者大于約0.1mm。例如，槽線35的深度“a”可以為約0.1mm至約3mm。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，槽線35的寬度“b”可以為約0.1mm至約10mm。例如，槽線35的寬度“b”可以為約0.1mm至約5mm。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，控制孔38的寬度“c”可小于槽線35的寬度“b”。

約-0.01kpa至約-100kpa的壓力可被施加于控制孔38，并且被施加于控制孔38的壓力(例如，負(fù)壓和正壓)可以根據(jù)基板s的大小、厚度等來改變。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的載物臺(tái)的剖面圖。

參考圖4，激光結(jié)晶裝置可以進(jìn)一步包括連接至控制孔38的緩沖罐46。例如，緩沖罐46可包括腔。例如，緩沖罐46連接至控制孔38，緩沖罐46的一側(cè)連接至真空管42，并且緩沖罐46的另一側(cè)連接至吹風(fēng)管44。當(dāng)槽線35的壓力通過控制孔38從負(fù)壓變?yōu)檎龎夯驈恼龎鹤優(yōu)樨?fù)壓時(shí)，瞬時(shí)壓力被施加至基板s中的、與槽線35相對(duì)應(yīng)的一部分。這是由于控制孔38的瞬時(shí)剩余壓力而發(fā)生的。這樣的瞬時(shí)壓力可能會(huì)在基板s中導(dǎo)致孔痕跡。連接至控制孔38的緩沖罐46被提供，以去除剩余壓力并且保持負(fù)壓與正壓的平衡。因此，緩沖罐46防止在基板s上產(chǎn)生孔痕跡。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的載物臺(tái)的俯視平面圖。

參考圖5，載物臺(tái)32可通過分割線39被劃分成多個(gè)區(qū)域，并且多個(gè)區(qū)域包括均具有預(yù)定的深度和寬度且彼此交叉的多條槽線35。當(dāng)基板s的尺寸增加時(shí)，基板s與載物臺(tái)32之間的空氣滯留偏差根據(jù)基板s的部位而增加。此外，當(dāng)應(yīng)力被施加于柔性基板s時(shí)，柔性基板s的邊緣部分或中心部分可能被抬高。因此，可以通過在柔性基板s的彎曲部位中提供的控制孔38來形成負(fù)壓或正壓，以使柔性基板s的彎曲部位平坦化。因此，柔性基板s可以被完全平坦化。

載物臺(tái)32的多個(gè)區(qū)域可包括至少兩個(gè)區(qū)域，并且載物臺(tái)32的區(qū)域數(shù)量可以進(jìn)行各種修改。將載物臺(tái)32劃分為多個(gè)區(qū)域的分割線39可以是假想線。在每個(gè)區(qū)域中設(shè)置的多個(gè)控制孔38可被控制，以針對(duì)每個(gè)區(qū)域獨(dú)立地施加負(fù)壓或正壓。因此，在每個(gè)區(qū)域中基板s與載物臺(tái)32之間滯留的空氣流af可以通過在每個(gè)區(qū)域中設(shè)置的控制孔38而流向外部。換言之，位于載物臺(tái)32的第一區(qū)域中的第一控制孔38可被施加不同于位于載物臺(tái)32的第二區(qū)域中的第二控制孔38的壓力。例如，第一控制孔38可被施加負(fù)壓并且第二控制孔38可被施加正壓。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一控制孔38和第二控制孔38可被施加相同的壓力。

正如所描述的，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以防止當(dāng)在載物臺(tái)32上裝載并緊固基板s時(shí)因空氣滯留而導(dǎo)致的基板s的彎曲，并且可以防止在基板s上產(chǎn)生孔痕跡。

因此，不需要用于減少基板s的彎曲的處理時(shí)間及附加設(shè)備，從而提高了運(yùn)轉(zhuǎn)率。

此外，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，由于基板s在載物臺(tái)32上更為平坦，因此可以防止光轉(zhuǎn)換后的激光束l在激光結(jié)晶過程中焦點(diǎn)未對(duì)準(zhǔn)。因此，可以提高設(shè)置在基板s上的薄膜的結(jié)晶均勻性，并且可以防止因光轉(zhuǎn)換后的激光束l焦點(diǎn)未對(duì)準(zhǔn)而導(dǎo)致的低結(jié)晶度的發(fā)生。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，防止了在將基板裝載到載物臺(tái)期間因空氣滯留而導(dǎo)致的基板彎曲，并且可以防止基板留下孔痕跡。

因此，可以不需要用于使基板的彎曲平坦化的處理時(shí)間及附加設(shè)備。其結(jié)果是，可以提高運(yùn)轉(zhuǎn)率。

此外，由于可以防止激光在激光結(jié)晶過程期間焦點(diǎn)未對(duì)準(zhǔn)，因此可以提高結(jié)晶的均勻性，并且可以防止因激光焦點(diǎn)未對(duì)準(zhǔn)而導(dǎo)致的低結(jié)晶度的發(fā)生。

雖然本發(fā)明已參考其示例性實(shí)施例而被具體地示出并描述，但是在不脫離如以上的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下能夠進(jìn)行的形式及細(xì)節(jié)上的各種改變，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。