激光退火裝置及激光退火方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種激光退火裝置及激光退火方法，其向非晶硅膜照射激光以進(jìn)行退火處理，該激光退火裝置具備：產(chǎn)生具有恒定的脈沖寬度的恒定波長(zhǎng)的第一激光(L1)的第一脈沖激光器(6)、產(chǎn)生脈沖寬度及波長(zhǎng)比所述第一激光(L1)更長(zhǎng)的第二激光(L2)的第二脈沖激光器(7)、將所述第一激光(L1)和所述第二激光(L2)合成為同一光軸的合成裝置(8)、以及，對(duì)所述第一脈沖激光器及第二脈沖激光器(6、7)作用從而控制所述第一及第二激光(L1、L2)的產(chǎn)生時(shí)間的控制裝置(3)，所述控制裝置(3)控制所述第一脈沖激光器(6)，使得所述第一激光(L1)在所述第二激光(L2)的脈沖寬度內(nèi)的預(yù)定時(shí)間產(chǎn)生。
【專利說(shuō)明】激光退火裝置及激光退火方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將激光向非晶硅膜照射以進(jìn)行退火處理的激光退火裝置，尤其是涉及提高激光能量的利用效率而可高效地進(jìn)行退火處理的激光退火裝置及激光退火方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的激光退火裝置，將間歇性地移動(dòng)的激光向島狀形成于基板的主表面的多個(gè)被退火膜分別進(jìn)行照射，以該多個(gè)退火膜成為具有期望特性的膜的方式進(jìn)行退火，通過(guò)將點(diǎn)狀的激光對(duì)被退火膜重復(fù)照射多次，而對(duì)被退火膜進(jìn)行退火(例如，參考專利文獻(xiàn)I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-45632號(hào)公報(bào)
[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]但是，在上述現(xiàn)有的退火裝置中，由于照射的激光是單一波長(zhǎng)的紫外線激光，因此，存在在通過(guò)激光的照射使例如非晶硅膜溶融時(shí)，紫外線激光的吸收率降低的問(wèn)題。因此，不能充分溶融至非晶硅膜深部，往往多晶硅化不充分。
[0008]另外，在要從由一臺(tái)光源裝置產(chǎn)生的一個(gè)激光生成點(diǎn)狀的多個(gè)激光而對(duì)被退火膜的多個(gè)部位同時(shí)進(jìn)行退火處理的情況下，由于激光的照射能量降低，所以需要激光能量更大的大型光源裝置，存在退火裝置的制造成本增高的問(wèn)題。
[0009]針對(duì)這些問(wèn)題，雖然也考慮到通過(guò)激光的多個(gè)發(fā)射(shot)對(duì)被退火膜進(jìn)行退火，但存在退火處理效率降低，退火處理工序的生產(chǎn)周期變長(zhǎng)的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，針對(duì)上述問(wèn)題點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于，提供一種提高激光能量的利用效率并可高效地進(jìn)行退火處理的激光退火裝置及激光退火方法。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種激光退火裝置，向非晶硅膜照射激光以進(jìn)行退火處理，其中，具備:第一脈沖激光器，其產(chǎn)生具有恒定的脈沖寬度的恒定波長(zhǎng)的第一激光；第二脈沖激光器，其產(chǎn)生脈沖寬度及波長(zhǎng)比所述第一激光更長(zhǎng)的第二激光；合成裝置，其將所述第一激光和所述第二激光合成為同一光軸；控制裝置，其對(duì)所述第一及第二脈沖激光器作用從而控制所述第一及第二激光的產(chǎn)生時(shí)間，所述控制裝置控制所述第一脈沖激光器，以使得所述第一激光在所述第二激光的脈沖寬度內(nèi)的預(yù)定時(shí)間產(chǎn)生。
[0012]通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)控制裝置控制第一脈沖激光器，產(chǎn)生具有恒定的脈沖寬度的恒定波長(zhǎng)的第一激光，且控制第二脈沖激光器，產(chǎn)生脈沖寬度及波長(zhǎng)比該第一激光更長(zhǎng)的第二激光，通過(guò)合成裝置，將第一激光和第二激光合成為同一光軸，并向非晶娃膜照射第一及第二激光以進(jìn)行退火處理。此時(shí)，通過(guò)控制裝置以第一激光在第二激光的脈沖寬度內(nèi)的預(yù)定時(shí)間產(chǎn)生的方式控制第一脈沖激光器。
[0013]優(yōu)選，所述控制裝置控制所述第一脈沖激光器從而可在所述第二激光的脈沖寬度內(nèi)調(diào)整所述第一激光的產(chǎn)生時(shí)間。
[0014]更優(yōu)選，所述第一脈沖激光器產(chǎn)生波長(zhǎng)355nm或532nm的所述第一激光，所述第二脈沖激光器產(chǎn)生波長(zhǎng)1064nm的所述第二激光。
[0015]另外，本發(fā)明提供一種激光退火方法，將具有恒定的脈沖寬度的恒定波長(zhǎng)的第一激光和脈沖寬度及波長(zhǎng)比所述第一激光更長(zhǎng)的第二激光合成為同一光軸并向非晶硅膜照射，以進(jìn)行退火處理，其中，進(jìn)行如下的步驟:產(chǎn)生所述第二激光并將其向所述非晶硅膜照射的步驟；在所述第二激光的脈沖寬度內(nèi)的預(yù)定的時(shí)間產(chǎn)生所述第一激光并將其向該非晶硅膜照射的步驟。
[0016]優(yōu)選的是所述第一激光的波長(zhǎng)為355nm?532nm,所述第二激光的波長(zhǎng)為1064nm。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，即使由于第一激光的照射使非晶硅膜溶融而使該第一激光的吸收率降低，也能夠吸收波長(zhǎng)比該第一激光更長(zhǎng)的第二激光而進(jìn)行非晶硅膜的溶融，從而能夠?qū)⒎蔷Ч枘みM(jìn)行退火處理至深部。因此，相比僅使用現(xiàn)有技術(shù)的紫外線的激光的情況，能夠提高激光能量的利用效率，且能夠高效地進(jìn)行退火處理。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是表示本發(fā)明的激光退火裝置的實(shí)施方式的正面圖。
[0020]圖2是表示上述實(shí)施方式中使用的第二脈沖激光器一個(gè)構(gòu)成例的平面圖。
[0021]圖3是表示上述第二脈沖激光器中，控制Q開關(guān)的普克爾盒的施加電壓而生成長(zhǎng)脈沖的第二激光的說(shuō)明圖，(a)是表示通常的控制的圖表，(b)是表示使施加電壓漸減的圖表。
[0022]圖4是表示上述圖3 (b)中，控制施加電壓以使施加電壓的漸減梯度產(chǎn)生一次反曲點(diǎn)時(shí)生成的激光脈沖的圖表。
[0023]圖5是表示上述第二脈沖激光器中使用的激光用衰減器的一個(gè)構(gòu)成例的平面圖。
[0024]圖6是表示上述激光用衰減器的I個(gè)脈沖的激光中選擇性降低特定時(shí)間的能量的狀態(tài)的說(shuō)明圖，(a)表示降低前的狀態(tài)，(b)表示降低后的狀態(tài)。
[0025]圖7是表示上述實(shí)施方式中使用的第一及第二激光的脈沖波形的一個(gè)示例的說(shuō)明圖，(a)表不第一激光，(b)表不第二激光。
[0026]圖8是表示各種無(wú)機(jī)材料的波長(zhǎng)對(duì)光吸收系數(shù)的關(guān)系的圖表。
[0027]圖9是表示在本發(fā)明的激光退火方法中，為進(jìn)行退火處理而有效作用的激光能量的說(shuō)明圖，(a)表不在第二激光的脈沖寬度內(nèi)的規(guī)定時(shí)間產(chǎn)生第一激光的情況，(b)表不同時(shí)產(chǎn)生第一及第二激光的情況。
[0028]標(biāo)記說(shuō)明
[0029]3:控制裝置
[0030]5:非晶硅膜
[0031]6:第一脈沖激光器
[0032]7:第二脈沖激光器
[0033]8:合成裝置
[0034]L1:第一激光
[0035]L2:第二激光

【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，基于附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的激光退火裝置的實(shí)施方式的正面圖。該激光退火裝置向非晶硅膜照射激光而進(jìn)行退火處理，具備:光源裝置1、照明裝置2以及控制裝置3。
[0037]上述光源裝置I生成用于對(duì)在基板4上成膜的非晶硅膜5進(jìn)行退火處理的激光，包含:第一脈沖激光器6、第二脈沖激光器7以及合成裝置8而構(gòu)成。
[0038]在此，上述第一脈沖激光器6產(chǎn)生例如脈沖寬度W1為20nseC、波長(zhǎng)λ:為355nm或532nm的第一激光L1，是例如使用非線性光學(xué)結(jié)晶從波長(zhǎng)1064nm的基本波進(jìn)行波長(zhǎng)變換而生成的公知的YAG激光。此外，在以下說(shuō)明中，以第一激光L1S X1 = SSSnm的激光的情況進(jìn)行描述。另外，第一脈沖激光器6不限于YAG激光，只要產(chǎn)生短波長(zhǎng)的激光，則也可以為例如準(zhǔn)分子激光等，在此對(duì)YAG激光的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0039]上述第二脈沖激光器7產(chǎn)生脈沖寬度及波長(zhǎng)比第一激光L1更長(zhǎng)的第二激光L2,是生成例如脈沖寬度W2為350nseC、波長(zhǎng)λ 2為1064nm的激光的YAG激光。此外，第二脈沖激光器7不限于YAG激光，只要產(chǎn)生長(zhǎng)波長(zhǎng)的激光，則也可以為例如CO2激光等，在此對(duì)YAG激光的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0040]更詳細(xì)而言，如圖2所示，第二脈沖激光器7具備:諧振器9、光放大器10以及激光用衰減器11，它們從第二激光L2的行進(jìn)方向上游朝向下游按順序配置。
[0041]上述諧振器9使激光往復(fù)而產(chǎn)生駐波，在作為諧振器反光鏡的前反光鏡12及后反光鏡13之間具備通過(guò)省略圖示的閃光燈激發(fā)而產(chǎn)生激光的作為激光介質(zhì)的例如ND:YAG棒14、配置于該ND:YAG棒14的后方且由作為偏振光兀件的偏振分光鏡15、λ/4波阻片16及普克爾盒17構(gòu)成的Q開關(guān)18而構(gòu)成。
[0042]該情況下，對(duì)上述普克爾盒17的施加電壓通過(guò)另外設(shè)置的省略圖示的控制部以逐漸降低的方式進(jìn)行控制，以能夠增大第二激光L2的脈沖寬度。
[0043]說(shuō)明此情況時(shí)，在相對(duì)于如圖3 (a)所示使對(duì)普克爾盒17的施加電壓急速降低的一般的控制以如同圖(b)所示使對(duì)普克爾盒17的施加電壓逐漸降低的方式進(jìn)行控制的情況下，脈沖寬度例如從1ns增大至70ns。這樣，在諧振器9內(nèi)的振蕩中，來(lái)自Q開關(guān)18的返回輸出能量沿時(shí)間軸緩慢增加并且比正常能量更低，因此，ND:YAG棒14內(nèi)的能量的取出也變得緩慢，Q開關(guān)18內(nèi)的脈沖振蕩時(shí)間延長(zhǎng)，所輸出的脈沖寬度變得更長(zhǎng)。
[0044]另外，對(duì)于普克爾盒的施加電壓的漸減梯度，如圖4所示，若以產(chǎn)生至少一次反曲點(diǎn)的方式控制施加電壓，則可進(jìn)一步增大脈沖寬度。這樣，通過(guò)控制對(duì)普克爾盒17的施加電壓，可生成脈沖寬度W2為350nsec的第二激光L2。
[0045]另外，在該諧振器9的下游設(shè)置有光放大器10。該光放大器10將激光的脈沖能量放大并輸出，可使用例如ND:YAG棒。
[0046]此外，在該光放大器10的下游設(shè)置有激光用衰減器11。該激光用衰減器11使第二激光L2的能量降低，如圖5所示，其結(jié)構(gòu)具備:在第二激光L2的光路上配置成為正交尼科爾棱鏡(正交偏光鏡)的作為偏振光兀件的第一及第二偏振分光鏡19A、19B ;以光軸相對(duì)射入的直線偏振光(例如P偏振光)呈45°的方式配置于該第一及第一偏振分光鏡19A、19B之間，通過(guò)施加電壓而使通過(guò)內(nèi)部的激光的偏振面旋轉(zhuǎn)的作為光電元件的普克爾盒20;以及，對(duì)該普克爾盒20的施加電壓值及施加時(shí)間進(jìn)行控制的控制部21。
[0047]本實(shí)施方式中使用的普克爾盒20，作為一例，通過(guò)最大一 3.6kV的電壓施加來(lái)獲得入/4波阻片的效果，通過(guò)將第一及第二普克爾盒20A、20B串聯(lián)配置，同時(shí)以最大施加電壓一 3.6kV進(jìn)行并聯(lián)控制，以第一及第二普克爾盒20A、20B組合獲得λ /2波阻片的效果。該情況，在使第一及第二普克爾盒20Α、20Β的施加電壓在例如OkV?一 3.6kV之間變化時(shí)，激光用衰減器11的光透射率在0%?100%之間變化。
[0048]另外，上述激光用衰減器11通過(guò)由時(shí)間控制普克爾盒20的施加電壓，能夠?qū)個(gè)脈沖的激光的包絡(luò)線平坦化，使激光能量沿時(shí)間軸均勻。例如，在向激光用衰減器11輸入如圖6(a)所示的在時(shí)間tn內(nèi)釋放過(guò)大的脈沖能量的長(zhǎng)脈沖的第二激光L2的情況下，例如在要將該脈沖能量降低50%時(shí)，則將時(shí)間tn內(nèi)的向第一及第一普克爾盒20A、20B的施加電壓控制為一 1.8kV，在經(jīng)過(guò)時(shí)間tn后控制在一 3.6kV。
[0049]由此，在最初時(shí)間tn內(nèi)透射過(guò)激光用衰減器11的第二激光L2的透射率降低至50%，在經(jīng)過(guò)時(shí)間、后，透射率為100%。因此，就圖6(a)所示的長(zhǎng)脈沖第二激光L2而言，最初時(shí)間tn內(nèi)的激光強(qiáng)度降低50%，經(jīng)過(guò)時(shí)間tn后的激光強(qiáng)度則仍舊維持原強(qiáng)度。其結(jié)果，如圖6(b)所示，I個(gè)脈沖內(nèi)的激光強(qiáng)度在整個(gè)寬度內(nèi)大致恒定。
[0050]此外,在圖2中，符號(hào)22是偏振分光鏡,符號(hào)23是使激光束的直徑擴(kuò)張的激光擴(kuò)束器，符號(hào)24是反射鏡。
[0051]在上述第一脈沖激光器6的光路和上述第二脈沖激光器7的光路的交匯點(diǎn)設(shè)置有合成裝置8。該合成裝置8將第一激光L1和第二激光L2合成為同一光軸,例如是透射λ I=355nm的第一激光L1,并反射λ 2 = 1064nm的第二激光L2的分色鏡。
[0052]在上述光源裝置I的下游側(cè)設(shè)置有照明裝置2。該照明裝置2是向基板4上的非晶硅膜5的預(yù)定的退火區(qū)域照射激光的裝置，從激光的行進(jìn)方向上游朝向下游依次具備:第一復(fù)眼透鏡25、第一聚光透鏡26、第二復(fù)眼透鏡27、射束掃描儀28、以及第二聚光透鏡29而構(gòu)成。
[0053]上述第一復(fù)眼透鏡25在同一平面內(nèi)排列具備多個(gè)凸透鏡，使激光的橫截面內(nèi)的強(qiáng)度分布均勻，并且實(shí)現(xiàn)增大激光光束的擴(kuò)束器的功能。
[0054]在光軸上，使前焦點(diǎn)對(duì)陣上述第一復(fù)眼透鏡25的后焦點(diǎn)地設(shè)置有第一聚光透鏡26。該第一聚光透鏡26用于將在第一復(fù)眼透鏡25射出后并發(fā)散的激光的光束聚束，以向后述第二復(fù)眼透鏡27射入。
[0055]上述第二復(fù)眼透鏡27用于使激光的橫截面內(nèi)的強(qiáng)度分布均勻，其為如下結(jié)構(gòu)，將在同一面內(nèi)排列具備多個(gè)凸透鏡的一對(duì)透鏡陣列以對(duì)應(yīng)的凸透鏡的中心軸一致的方式相對(duì)配置。
[0056]上述射束掃描儀28具備:相互于垂直方向進(jìn)行偏向動(dòng)作的方柱狀的第一及第二光電結(jié)晶兀件30、31、和在該第一及第二光電結(jié)晶兀件30、31間使激光的偏振面旋轉(zhuǎn)90°并對(duì)齊第二光電結(jié)晶元件31的晶軸的λ/2波阻片32而構(gòu)成，在與第一及第二光電結(jié)晶元件30、31的光軸平行的相對(duì)面上分別設(shè)置有一對(duì)電極33Α、33Β。該情況下,第一光電結(jié)晶兀件30的一對(duì)電極33Α和第二光電結(jié)晶兀件31的一對(duì)電極33Β之間，是安裝位置為以光軸為中心相互錯(cuò)開90度的關(guān)系。
[0057]上述第二聚光透鏡29設(shè)置為使前焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)上述第二復(fù)眼透鏡27的光軸上的后焦點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)使照射至基板4上的激光呈平行光的功能。
[0058]與上述光源裝置I的第一脈沖激光器6和第二脈沖激光器7電連接地設(shè)置有控制裝置3。該控制裝置3對(duì)第一及第二脈沖激光器6、7作用從而控制第一及第二激光U、L2的產(chǎn)生時(shí)間，詳細(xì)而言，以第一激光L1在第二激光L2的脈沖寬度W2內(nèi)的預(yù)定時(shí)間產(chǎn)生的方式控制第一脈沖激光器6。
[0059]更詳細(xì)而言，控制裝置3能夠控制第一脈沖激光器6，而在第二激光L2的脈沖寬度W2內(nèi)調(diào)整第一激光的產(chǎn)生時(shí)間。由此，能夠適當(dāng)調(diào)整向非晶硅膜5照射的激光的照射能量。
[0060]接著，說(shuō)明如上構(gòu)成的激光退火裝置的動(dòng)作。
[0061]首先，使上表面載置有在表面成膜有非晶硅膜5的基板4的省略圖示的臺(tái)階在與其上表面平行的面內(nèi)沿二維方向移動(dòng)，將基板4上的被退火區(qū)域的中心對(duì)準(zhǔn)照明裝置2的光軸。
[0062]接著，通過(guò)省略圖示的控制部以成為預(yù)定的漸減梯度的方式控制第二脈沖激光器7的普克爾盒17的施加電壓的漸減梯度，生成例如脈沖寬度W2 = 350nseC、波長(zhǎng)λ2 =1064nm的長(zhǎng)脈沖第二激光L2。
[0063]該第二激光L2在通過(guò)后續(xù)的光放大器10放大至恒定等級(jí)之后，通過(guò)并聯(lián)控制激光用衰減器11的第一及第二普克爾盒20A、20B的施加電壓，將其降低至通過(guò)預(yù)先實(shí)驗(yàn)所確認(rèn)的退火處理所需的充分的能量強(qiáng)度。另外，同時(shí)，如圖7(b)所示，使I個(gè)脈沖內(nèi)的激光強(qiáng)度在整個(gè)寬度內(nèi)大致恒定。接著，第二激光L2通過(guò)合成裝置8的分色鏡進(jìn)行反射，并入射到后段的照明裝置2。
[0064]另一方面，通過(guò)控制裝置3進(jìn)行控制，使第一脈沖激光器6在第二脈沖激光器7的驅(qū)動(dòng)后延遲恒定時(shí)間再進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，生成例如脈沖寬度W1 = 20nsec、波長(zhǎng)A1 = 355nm的例如圖7(a)所示的短脈沖的第一激光U。然后，該第一激光L1透射過(guò)合成裝置8的分色鏡，與第二激光L2合成為同一光軸并入射到照明裝置2。
[0065]上述合成的第一及第二激光LpL2通過(guò)照明裝置2增大光束直徑，使強(qiáng)度分布均勻后，通過(guò)射束掃描儀28在基板4表面上沿二維方向進(jìn)行偏向來(lái)調(diào)整照射位置。由此，可使第一及第二激光U、L2不相互干涉而將強(qiáng)度分布均勻的激光照射到基板4上。其結(jié)果，該被退火區(qū)域的非晶硅膜5溶融再結(jié)晶化并相變化為多晶硅。
[0066]在此，更詳細(xì)說(shuō)明第一及第二激光U、L2進(jìn)行的退火處理。
[0067]如圖8所示，通常，就硅(Si)而言，已知，激光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則光吸收率越低。因此，通常，在對(duì)非晶硅膜5進(jìn)行退火處理的情況中，使用光吸收率較高、例如波長(zhǎng)為355nm等紫外線的激光。
[0068]另一方面，也已知溶融的硅對(duì)紫外線的吸收率低。因此，在紫外線激光的照射能量不夠高的情況下，通過(guò)紫外線激光的照射使非晶硅膜5的表面溶融時(shí)，會(huì)造成之后的紫外線激光的吸收率降低且無(wú)法充分溶融至非晶硅膜5深部的情況。因此，也造成非晶硅膜5無(wú)法充分地多晶硅化至深部的情況。
[0069]與之相對(duì)，如圖8所示，由于長(zhǎng)波長(zhǎng)的例如1064nm的激光難以被硅吸收，所以通常不能用于激光退火處理。但是，也知道長(zhǎng)波長(zhǎng)的激光較易被溶融硅吸收。
[0070]因此，在本發(fā)明中，首先，通過(guò)短波長(zhǎng)的第一激光L1將非晶硅膜5溶融之后，再通過(guò)長(zhǎng)波長(zhǎng)的第二激光L2將非晶硅膜5溶融至深部。
[0071 ] 詳細(xì)而言，如圖9 (a)所示，產(chǎn)生第二激光L2并使其照射至非晶硅膜5之后，在該第二激光L2的脈沖寬度W2內(nèi)于一定的時(shí)間，例如從第二激光L2的產(chǎn)生時(shí)刻(脈沖上升時(shí)刻)起經(jīng)過(guò)t = 10nsec后的時(shí)間產(chǎn)生第一激光U。該情況下，在照射第一激光L1前，非晶硅膜5不吸收第二激光L2,因此，非晶硅膜5不會(huì)溶融。但是，在通過(guò)第一激光L1的照射而使非晶硅膜5暫時(shí)溶融時(shí)，之后，非晶硅膜5吸收第二激光L2并溶融至更深。該情況下，在第一及第二激光1^、1^中，適用于非晶硅膜5的退火處理的能量是同圖(a)中標(biāo)記有斜線的區(qū)域的能量。
[0072]在本發(fā)明中，通過(guò)在第二激光L2的脈沖寬度W2內(nèi)適宜調(diào)整第一激光L1的產(chǎn)生時(shí)間，而能夠調(diào)整激光的照射能量。例如，如圖9(b)所示，在產(chǎn)生第二激光L2的同時(shí)產(chǎn)生第一激光L1的情況下，適用于非晶硅膜5的退火處理的能量成為同圖(b)中標(biāo)記有斜線的區(qū)域的能量，與同圖(a)相比，能夠增大照射能量。當(dāng)然，也可以是相反的。
[0073]此外，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了對(duì)非晶硅膜5上一個(gè)部位的被退火區(qū)域進(jìn)行退火處理的情況，但本發(fā)明不限于此，也可以在例如照明裝置2的第二聚光透鏡29的光射出側(cè)配置對(duì)應(yīng)多個(gè)退火區(qū)域而排列具備多個(gè)微透鏡的微透鏡陣列，從一個(gè)合成激光生成多個(gè)合成激光并同時(shí)對(duì)多個(gè)被退火區(qū)域進(jìn)行退火處理。該情況下，由于激光能量的利用效率相比現(xiàn)有技術(shù)更高，所以所使用的脈沖激光器可以應(yīng)用功率比現(xiàn)有技術(shù)更小的激光。
[0074]另外，也可以將基板4以恒定速度沿與上述微透鏡的排列方向交叉的方向進(jìn)行搬送，事前通過(guò)攝影裝置進(jìn)行拍攝并檢測(cè)出多個(gè)被退火區(qū)域，在檢測(cè)出該退火區(qū)域后將基板4移動(dòng)一定距離，在上述多個(gè)被退火區(qū)域到達(dá)微透鏡陣列的多個(gè)微透鏡的正下方時(shí)，控制第一及第二脈沖激光器6、7產(chǎn)生第一及第二激光U、L2。由此，可對(duì)與基板4搬送方向交叉的方向的列狀的多個(gè)被退火區(qū)域一并進(jìn)行退火處理，同時(shí)可沿基板搬送方向反復(fù)進(jìn)行退火處理，對(duì)基板4的整個(gè)表面進(jìn)行退火處理。
【權(quán)利要求】
1.一種激光退火裝置，向非晶硅膜照射激光以進(jìn)行退火處理，其特征在于，具備: 第一脈沖激光器，其產(chǎn)生具有恒定的脈沖寬度的恒定波長(zhǎng)的第一激光； 第二脈沖激光器，其產(chǎn)生脈沖寬度及波長(zhǎng)比所述第一激光更長(zhǎng)的第二激光； 合成裝置，其將所述第一激光和所述第二激光合成為同一光軸； 控制裝置，其作用于所述第一及第二脈沖激光器從而控制所述第一及第二激光的產(chǎn)生時(shí)間， 所述控制裝置控制所述第一脈沖激光器，使得所述第一激光在所述第二激光的脈沖寬度內(nèi)的預(yù)定時(shí)間產(chǎn)生。
2.如權(quán)利要求1所述的激光退火裝置，其特征在于， 所述控制裝置控制所述第一脈沖激光器從而可在所述第二激光的脈沖寬度內(nèi)調(diào)整所述第一激光的產(chǎn)生時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的激光退火裝置，其特征在于， 所述第一脈沖激光器產(chǎn)生波長(zhǎng)355nm或532nm的所述第一激光， 所述第二脈沖激光器產(chǎn)生波長(zhǎng)1064nm的所述第二激光。
4.一種激光退火方法，將具有恒定的脈沖寬度的恒定波長(zhǎng)的第一激光和脈沖寬度及波長(zhǎng)比所述第一激光更長(zhǎng)的第二激光合成為同一光軸并向非晶硅膜照射，以進(jìn)行退火處理，其特征在于，進(jìn)行如下的步驟: 產(chǎn)生所述第二激光并將其向所述非晶硅膜照射的步驟； 在所述第二激光的脈沖寬度內(nèi)的預(yù)定的時(shí)間產(chǎn)生所述第一激光并將其向該非晶硅膜照射的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的激光退火方法，其特征在于， 所述第一激光的波長(zhǎng)為355nm或532nm, 所述第二激光的波長(zhǎng)為1064nm。
【文檔編號(hào)】H01S3/00GK104272434SQ201380017446
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】水村通伸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社V技術(shù)