本發(fā)明涉及液晶顯示面板背板制備領(lǐng)域，尤指一種多晶硅的晶化方法、晶化設(shè)備及多晶硅。

背景技術(shù)：

對于移動產(chǎn)品來說，oled(organiclight-emittingdiode，有機電致發(fā)光二極管)器件由于高的對比度，出色的顯示效果以及可以用于柔性顯示正在受到越來越多的重視。而oled顯示面板的背板一般需要ltps(lowtemperaturepoly-silicon，低溫多晶硅技術(shù))來驅(qū)動，作為ltps的核心的技術(shù)之一，ela(excimerlaserannealing，準(zhǔn)分子鐳射退火)設(shè)備的效果直接影響著最終的離子遷移率，進(jìn)而影響著最后的顯示效果，所以如何通過簡單的方法得到較好的結(jié)晶效果的p-si(poly-si，多晶硅)將會對于ltps背板的優(yōu)異性能的實現(xiàn)具有決定性的作用。

現(xiàn)有的ela設(shè)備是通過改變激光的能量來實現(xiàn)對于不同結(jié)晶效果的p-si的控制，這種方法固然可以滿足現(xiàn)有的條件對于p-si的性能的要求，但是這種方法對于設(shè)備的要求較高，需要較復(fù)雜的激光能量的控制系統(tǒng)，因此成本較高。此外，這種方法由于ela設(shè)備對a-si(amorphoussilicon，非晶硅)的加熱是在真空中進(jìn)行，不可控的冷卻速度會影響a-si加熱后的結(jié)晶狀態(tài)，使得最終得到的p-si表面的均勻性較差，這將會影響到最終的tft(thinfilmtransistor，薄膜晶體管)的特性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┝艘环N多晶硅的晶化方法、晶化設(shè)備及多晶硅，能夠提高多晶硅的結(jié)晶質(zhì)量，使得晶化過程中的能量調(diào)節(jié)更加連續(xù)和便捷。

本發(fā)明實施例提供了一種多晶硅的晶化方法，包括：將沉積有非晶硅層的基板置于液體中；通過準(zhǔn)分子鐳射退火ela裝置對液體中的非晶硅層進(jìn)行激光照射晶化所述非晶硅。

本發(fā)明實施例還提供了一種多晶硅，所述多晶硅采用上述多晶硅的晶化方法制備。

本發(fā)明實施例還提供了一種多晶硅的晶化設(shè)備，包括：晶化池，用于裝載液體；基板固定裝置，設(shè)置在所述晶化池內(nèi)，用于承載沉積有非晶硅層的基板；準(zhǔn)分子鐳射退火ela裝置，用于對所述液體中的非晶硅層進(jìn)行激光照射晶化所述非晶硅。

與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提供了一種多晶硅的晶化方法、晶化設(shè)備及多晶硅，將沉積有非晶硅(a-si)的基板放入液體中，通過準(zhǔn)分子鐳射退火ela裝置對液體中的非晶硅層進(jìn)行激光照射晶化所述非晶硅，非晶硅表面吸收激光的能量后產(chǎn)生的高溫會將表面的液體氣化，液體氣化后產(chǎn)生的高壓以及上部液體的重力作用于融化的硅的液體的表面可以抑制硅的縱向生長，減少生成多晶硅(p-si)的表面的粗糙度，使多晶硅表面更均勻，提升晶化的質(zhì)量。另外，通過改變非晶硅層距離液面的距離來改變非晶硅層獲得的激光能量，這種對于激光能量的調(diào)節(jié)方法是較為連續(xù)且易于控制的，更加有利于得到最佳的激光能量。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

圖1為本發(fā)明實施例一的一種多晶硅的晶化方法的流程圖；

圖2-1為本發(fā)明實施例三中一種多晶硅的晶化設(shè)備的示意圖(一)；

圖2-2為本發(fā)明實施例三中一種多晶硅的晶化設(shè)備的示意圖(二)；

圖3為本發(fā)明示例1中一種多晶硅的晶化方法的流程圖；

圖4-1為本發(fā)明示例1中在晶化過程中通過將非晶硅層距離液面的距離調(diào)大減少獲得的激光能量的示意圖；

圖4-2為本發(fā)明示例1中在晶化過程中通過將非晶硅層距離液面的距離調(diào)小增加獲得的激光能量的示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。

在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行。并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

實施例一

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種多晶硅的晶化方法，包括：

s110，將沉積有非晶硅層的基板置于液體中；

s120，通過準(zhǔn)分子鐳射退火ela裝置對液體中的非晶硅層進(jìn)行激光照射晶化所述非晶硅；

所述方法還可以包括下述特點：

在一種實施方式中，所述液體是水。水在晶化過程中不會和硅發(fā)生反應(yīng)，也不容易腐蝕晶化的腔室。

在其他實施方式中，所述液體還可以是除水以外的其他液體，比如，鹽溶液等。

在一種實施方式中，在將沉積有非晶硅層的基板置于液體中之前，所述方法還包括：

根據(jù)多晶硅晶化需要的晶粒尺寸確定所述非晶硅層與液面的距離；

其中，所述非晶硅層與液面的距離不同，所述非晶硅層獲得的激光能量不同。

在一種實施方式中，所述根據(jù)多晶硅晶化需要的晶粒尺寸確定所述非晶硅層與液面的距離，包括：

針對所述非晶硅層的膜層結(jié)構(gòu)，在激光能量的一定變化范圍內(nèi)，當(dāng)需要獲得大的晶粒時，將所述非晶硅層距離液面的距離變小以增加所述非晶硅層獲得的激光能量；當(dāng)需要獲得小的晶粒時，將所述非晶硅層距離液面的距離變大以減少所述非晶硅層獲得的激光能量。

通過改變非晶硅層距離液面的距離來改變非晶硅層獲得的激光能量，這種對于激光能量的調(diào)節(jié)方法是較為連續(xù)且易于控制的，進(jìn)而得到滿足要求的最佳的晶粒尺寸。

在一種實施方式中，所述方法還包括：在對液體中的非晶硅層進(jìn)行激光照射前和激光照射過程中，向所述液體中通入保護(hù)氣體以排除液體中溶解的氧氣。

其中，所述保護(hù)氣體包括：氮氣或者氬氣；

在一種實施方式中，所述方法還包括：

對晶化處理后得到的多晶硅進(jìn)行清洗以消除晶化過程中生成的二氧化硅sio2氧化膜。

其中，可以采用1％～3％的氫氟酸hf溶液對晶化處理后的多晶硅進(jìn)行清洗。

實施例二

本發(fā)明實施例提供一種多晶硅，所述多晶硅采用上述多晶硅的晶化方法制備。

實施例三

如圖2-1所示，本發(fā)明實施例提供一種多晶硅的晶化設(shè)備，包括：

晶化池201，用于裝載液體；

基板固定裝置202，設(shè)置在所述晶化池內(nèi)，用于承載沉積有非晶硅層的基板；

準(zhǔn)分子鐳射退火ela裝置203，用于對所述液體中的非晶硅層進(jìn)行激光照射晶化所述非晶硅。

在一種實施方式中，所述液體是水。

在其他實施方式中，所述液體還可以是除水以外的其他液體，比如，鹽溶液等。

在一種實施方式中，如圖2-1所示，所述基板固定裝置202可以是承載臺；

在一種實施方式中，如圖2-1所示，所述準(zhǔn)分子鐳射退火ela裝置203可以通過在所述晶化池的上方移動，使得激光束能夠照射到非晶硅基板的各處；

如圖2-2所示，在一種實施方式中，所述晶化設(shè)備還包括一個透明保護(hù)罩204，所述透明保護(hù)罩204置于所述晶化池201的上方，用于保護(hù)準(zhǔn)分子鐳射退火ela裝置203的激光照射鏡頭，防止晶化池201中的蒸汽、液體對激光照射鏡頭的污染。

在一種實施方式中，所述基板固定裝置202，還用于調(diào)節(jié)所述非晶硅層與液面的距離，根據(jù)多晶硅晶化需要的晶粒尺寸確定所述非晶硅層與液面的距離；其中，所述非晶硅層與液面的距離不同，所述非晶硅層獲得的激光能量不同。

在一種實施方式中，所述根據(jù)多晶硅晶化需要的晶粒尺寸確定所述非晶硅層與液面的距離，包括：針對所述非晶硅層的膜層結(jié)構(gòu)，在激光能量的一定變化范圍內(nèi)，當(dāng)需要獲得大的晶粒時，將所述非晶硅層距離液面的距離變小以增加所述非晶硅層獲得的激光能量；當(dāng)需要獲得小的晶粒時，將所述非晶硅層距離液面的距離變大以減少所述非晶硅層獲得的激光能量。

在一種實施方式中，如圖2-2所示，所述承載臺202，還包括用于調(diào)節(jié)承載臺支撐高度的調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)用于根據(jù)多晶硅晶化需要的晶粒尺寸調(diào)節(jié)所述非晶硅層與液面的距離；

通過改變非晶硅層距離液面的距離來改變非晶硅層獲得的激光能量，這種對于激光能量的調(diào)節(jié)方法是較為連續(xù)且易于控制的，進(jìn)而得到滿足要求的最佳的晶粒尺寸。

在一種實施方式中，如圖2-2所示，所述晶化設(shè)備還包括通氣裝置205，所述通氣裝置用于在對液體中的非晶硅層進(jìn)行激光照射前和激光照射過程中，向所述液體中通入保護(hù)氣體以排除液體中溶解的氧氣。

其中，所述保護(hù)氣體包括：氮氣或者氬氣；

示例1

下面通過一個示例說明一種多晶硅的晶化方法。

如圖3所示，所述多晶硅的晶化方法可以包括以下步驟：

s301，向晶化池中的液體中通入保護(hù)氣體以排除所述液體中溶解的氧氣；

比如，在液體介質(zhì)中通入氮氣或者氬氣等保護(hù)氣體將液體中溶解的氧氣排出，以降低液體中溶解的氧氣對于晶化過程的影響。

s302，將沉積有非晶硅a-si層的基板放入液體中，根據(jù)多晶硅晶化需要的晶粒尺寸確定所述非晶硅層與液面的距離；

其中，所述液體可以是水或除水以外的其他液體；采用水的好處在于：水不會在晶化過程中和硅發(fā)生反應(yīng)，此外，水的價格比較低，也不容易腐蝕晶化的腔室。

液體介質(zhì)的存在對于多晶硅的形成起到了至關(guān)重要的作用。激光作用于非晶硅(a-si)上之后，硅吸收激光的能量后進(jìn)而融化，瞬間的溫度可以達(dá)到1400℃左右。液體被氣化、電離產(chǎn)生各種基團，這些基團能夠幫助行核、穩(wěn)定納米晶核、幫助納米晶粒長大。激光照射產(chǎn)生的熱量朝兩個方向進(jìn)行傳輸，熱量朝下傳輸后，下部的非晶硅吸收熱量后進(jìn)入熔融狀態(tài)；熱量朝上傳輸后，向上傳導(dǎo)的熱量使得液態(tài)的水發(fā)生氣化，產(chǎn)生較高的氣壓，產(chǎn)生的氣壓和液體本身的重力作用于熔融的硅上面會使得硅晶化后的表面更加的均勻。

其中，針對特定的非晶硅層的膜層結(jié)構(gòu)，在激光能量的一定變化范圍內(nèi)，當(dāng)需要獲得大的晶粒時，將所述非晶硅層距離液面的距離變小以增加所述非晶硅層獲得的激光能量；當(dāng)需要獲得小的晶粒時，將所述非晶硅層距離液面的距離變大以減少所述非晶硅層獲得的激光能量。

因為液體可以吸收一部分的激光，所以隨著激光入射的深度的增加，激光的能量逐漸減小，只需要改變非晶硅層在液體中的位置就可以得到不同能量的激光進(jìn)行加熱。所以，該方法可以簡單地得到合適的激光能量對非晶硅層進(jìn)行加熱。

如圖4-1所示，當(dāng)需要運用較小的激光能量進(jìn)行加熱晶化時，只需要將基板置于距離液面較遠(yuǎn)的位置(h)即可。

如圖4-2所示，當(dāng)需要運用較大的激光能量進(jìn)行加熱晶化時，只需要將基板置于距離液面較近的位置(h)即可。

s303，利用準(zhǔn)分子鐳射退火ela裝置對非晶硅層進(jìn)行激光照射晶化非晶硅；。

s304，對晶化處理后得到的多晶硅進(jìn)行清洗以消除晶化過程中生成的二氧化硅sio2氧化膜。

在晶化的過程中，由于高溫的si會和水以及水中少量的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，所以會在得到的p-si的表面生成薄的sio2氧化膜，這層薄膜會影響后續(xù)的tft(thinfilmtransistor，薄膜晶體管)的特性。為了消除sio2薄膜對于tft特性的影響，需要在晶化完成后加入氫氟酸hf的清洗工藝，比如，可以采用1％～3％的氫氟酸hf溶液。

雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式及細(xì)節(jié)上進(jìn)行任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。