CN104064459B - 激光束热处理设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种激光束热处理设备，其包括衬底支承件、激光束辐照器、摄影单元以及位置调整器，其中衬底支承件被配置为支承形成有硅层的衬底，激光束辐照器被配置为将激光束辐照在硅层上，摄影单元被配置为获取与衬底的至少一部分有关的数据，位置调整器被配置为基于由摄影单元所获得的数据调整衬底支承件或激光束辐照器中的至少一个的位置。

Description

激光束热处理设备及其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月18日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0028818号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明的实施方式涉及激光束热处理设备及控制该激光束热处理设备的方法。

背景技术

通常，在有机发光显示器或液晶显示器的情况中，每个像素是否发光或者每个像素发射多强的光均通过使用薄膜晶体管来控制。薄膜晶体管包括半导体层、栅电极以及源/漏电极。对于半导体层，通常使用通过使非晶硅结晶而形成的多晶硅。

在制造包括薄膜晶体管的薄膜晶体管衬底或者制造使用该薄膜晶体管衬底的显示设备的过程中，非晶硅层可形成在衬底的整个表面上，结晶成多晶硅层，并且多晶硅层可被构图以保留薄膜晶体管所处的部分，从而制造薄膜晶体管衬底或者包括该薄膜晶体管衬底的显示设备。

然而，在如上所述的一般过程中，为了将非晶硅层结晶成多晶硅，花费了较大成本和/或大量时间，其过程也可能复杂。

发明内容

本发明的实施方式的方面涉及能够对非晶硅的一部分（例如，预设部分）精确地进行热处理的激光束热处理设备以及控制该激光束热处理设备的方法。

根据本发明的实施方式，提供了一种激光束热处理设备，其包括衬底支承件、激光束辐照器、摄影单元以及位置调整器，其中衬底支承件被配置为支承形成有硅层的衬底，激光束辐照器被配置为将激光束辐照在硅层上，摄影单元被配置为获取与衬底的至少一部分有关的数据，位置调整器被配置为基于由摄影单元获得的数据调整衬底支承件或激光束辐照器中的至少一个的位置。

衬底的至少一部分可包括：位于硅层的被激光束辐照器辐照激光束的区域与硅层的未被辐照的区域之间的边界；以及位于衬底上的标记。

该设备还可包括控制器，控制器被配置为获取由摄影单元获得的数据并向位置调整器传输位置调整信息，其中，位置调整信息与标记与边界之间的距离有关。

控制器可被配置为通过使用亮度数据获取关于标记与边界之间的距离的信息。

控制器可被配置为将标记与边界之间的距离与参考距离进行比较并向位置调整器传输位置调整信息。

由控制器传输的位置信息可包括参考距离和标记与边界之间的距离之差。

位置调整器可被配置为将衬底支承件或激光束辐照器中的至少一个的位置调整参考距离和标记与边界之间的距离之差。

与距离有关的信息可包括标记与位于从标记的第一方向上的边界之间的第一距离的信息、以及标记与位于从标记的第二方向上的边界之间的第二距离的信息，其中，控制器被配置为将第一距离与第二距离进行比较并将位置调整信息传输至位置调整器。

由控制器所传输的位置信息可包括第一距离与第二距离之差的一半。

位置调整器可被配置为将衬底支承件或激光束辐照器中的至少一个的位置调整第一距离与第二距离之差的一半。

衬底的至少一部分可包括分开地形成在衬底上的第一标记和第二标记、相邻于第一标记的第一部分以及相邻于第二标记的第二部分，其中，第一部分和第二部分位于硅层的被激光束辐照器辐照激光束的区域与硅层的未被辐照的区域之间的边界处。

第二部分可与第二标记相邻，并且处于与从第一标记到第一部分的方向相同的方向上。

该设备还可包括控制器，控制器被配置为获取由摄影单元获得的数据并向位置调整器传输位置调整信息，其中，位置调整信息与第一标记与第一部分之间的第一距离以及第二标记与第二部分之间的第二距离有关。

控制器可被配置为通过使用亮度数据获取与第一距离和第二距离有关的信息。

控制器可被配置为将第一距离与第二距离进行比较并向位置调整器传输位置调整信息。

由控制器传输的位置信息可包括第一标记和第二标记之间的距离与所示第一距离和第二距离之差的比。

位置调整器可被配置为根据该比调整衬底支承件或激光束辐照器中的至少一个的位置。

摄影单元可包括第一摄影单元和第二摄影单元，第一摄影单元被配置为获取与包括第一标记和第一部分的区域有关的数据，第二摄影单元被配置为获取与包括第二标记和第二部分的区域有关的数据。

激光束可在入射至硅层的情况下形成沿一方向延伸的入射区域。

激光束辐照器可被配置为将激光束辐照在硅层上的彼此隔开的多个区域上。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种控制激光束热处理设备的方法，方法包括：将由激光束辐照器发射的激光束辐照在硅层上，硅层位于由衬底支承件支承的衬底上，衬底包括标记；获取与包括衬底的标记和硅层上的、被激光束辐照器辐照激光束的区域与硅层的未被辐照的区域之间的边界的区域有关的摄影数据；以及基于所获得的摄影数据调整衬底支承件或激光束辐照器中的至少一个的位置。

调整步骤可包括通过所获得的摄影数据获取关于标记与边界之间的距离的信息，以及基于信息调整衬底支承件或激光束辐照器中的至少一个的位置。

根据本发明的又一实施方式，提供了一种控制激光束热处理设备的方法，方法包括：将由激光束辐照器发射的激光束辐照在硅层上，硅层位于由衬底支承件支承的衬底上，衬底包括分开形成的第一标记和第二标记；获取与包括第一标记、第二标记、相邻于第一标记的第一部分、以及相邻于第二标记的第二部分的区域有关的摄影数据，其中，第一部分和第二部分处于硅层上的、被激光束辐照器辐照激光束的区域与硅层的未被辐照的区域之间的边界处；以及基于所获得的摄影数据调整衬底支承件或激光束辐照器中的至少一个的位置。

调整步骤可包括通过所获得的摄影数据获取关于第一标记与第一部分之间的第一距离以及第二标记与第二部分之间的第二距离的信息，以及基于信息调整衬底支承件或激光束辐照器中的至少一个的位置。

附图说明

本发明的以上和其他特征及方面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方式而变得更加明显，在附图中：

图1是示意性示出根据本发明的一个实施方式的激光束热处理设备和位于该激光束热处理设备上的衬底的概念图；

图2是示出图1所示的激光束热处理设备的一部分以及位于其上的衬底的俯视图；

图3是示出与通过图1所示的激光束热处理设备的摄影单元所获得的数据对应的图像的概念图；

图4是示出与通过图1所示的激光束热处理设备的摄影单元所获得的数据对应的实际图像的概念图；

图5是示意性示出根据本发明的另一实施方式的激光束热处理设备和位于该激光束热处理设备上的衬底的概念图；

图6是示出图5所示的激光束热处理设备的一部分以及位于其上的衬底的俯视图；

图7是图6所示的部分的放大概念图；

图8是示出与通过图5所示的激光束热处理设备的摄影单元所获得的数据对应的图像的概念图；以及

图9是示出与通过图5所示的激光束热处理设备的摄影单元所获得的数据对应的图像的概念图。

具体实施方式

将在下文中参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应解释为由本文所阐述的实施方式限制；相反地，这些实施方式被设置使得本公开将是全面且完整的，并将本发明的概念充分传递到本领域技术人员。在附图中，层和区域的厚度被夸大或缩小以便于描述。

在下面的实施方式中，x轴、y轴和z轴被限制为正交坐标系上的三个轴，但是可理解为包括正交坐标系的更广含义。例如，x轴、y轴和z轴可以是彼此正交的，但是也可指示彼此不正交的不同方向。

另一方面，应该理解，当诸如层、膜、区域或板的元件被称为“在”另一元件上时，其可直接在另一元件上或在它们之间也可存在元件。

图1是示意性示出根据本发明的一个实施方式的激光束热处理设备和设置在（或位于）该激光束热处理设备上的衬底10的概念图。激光束热处理设备包括衬底支承单元（或衬底支承件）110、激光束辐照单元（或激光束辐照器或激光束发射器）120、摄影单元（或摄相单元）130、以及位置调整单元（或位置调整器）140。

衬底支承单元110可支承衬底10。在一个实施方式中，衬底10设置有形成在顶面（在+z方向）上的非晶硅层。非晶硅层可形成在衬底10的整个顶面上，或者可形成为覆盖衬底10的除诸如边缘的部分之外的大部分顶面。

可通过多种方式将衬底10布置在衬底支承单元110上。例如，配置为上升或下降的多个销（未示出）沿z轴上升并在z方向上通过多个穿透衬底支承单元110的穿透孔（未示出）从衬底支承单元110的顶面伸出。在一个实施方式中，衬底10通过传送机器人放置在多个销上，然后多个销下降以允许衬底10被放置在衬底支承单元110上并被支承。在多个销下降前，也可进行将衬底10与衬底支承单元110对准的处理。

激光束辐照单元120可将激光束辐照（或发射）至硅层上，该硅层形成在由衬底支承单元110支承的衬底10上。由此，衬底10上的非晶硅层可被结晶化为晶体硅层。在这种情况下，激光束辐照单元120不将激光束辐照在衬底10上的整个硅层上，而是仅辐照在一定区域（例如，预设区域）上，即，对应于薄膜晶体管所处部分的区域。

由激光束辐照单元120发射的激光束可以为点束或直线束。在点束的情况下，具有点束形式的激光束在沿一方向（例如，预设方向）移动的同时被辐照（或发射）。在直线束的情况下，激光束被简单地辐照。因此，由激光束辐照单元120辐照的激光束在入射至硅层的同时形成沿一方向（例如，预设方向）延伸的入射区域。

因此，为了将激光束辐照在衬底10上的硅层的整个表面上，激光束应该进行长时间扫描，同时改变待辐照区域。然而，在该实施方式中，在激光束热处理设备的情况下，激光束没有被辐照在衬底10上的整个硅层上，而是仅辐照在一区域（例如，预设区域）上，即，对应于薄膜晶体管所处部分的区域上。即，激光束辐照单元120将激光束辐照在硅层上的彼此隔开的多个区域上，该硅层形成在由衬底支承单元110支承的衬底10上。因此，当通过使用根据本实施方式的激光束热处理设备使非晶硅层结晶时，能够显著减少使非晶硅层结晶所花费的大量时间。

摄影单元130可获取关于衬底10的至少一部分的数据，衬底10上形成有硅层并且由衬底支承单元110支承。为此，摄影单元130可包括摄影装置，诸如电荷耦合装置（CCD）和/或互补金属氧化物半导体（CMOS）成像装置。摄影单元130可处于多个位置，例如，如附图所示，在衬底支承单元110的下方（在-z方向上）。在这种情况下，为了使得摄影单元130获取关于形成有硅层并由衬底支承单元110支承的衬底10的至少一部分的数据，可在衬底支承单元110中形成用于摄影单元130的穿透孔110a。

位置调整单元140可基于摄影单元130所获取的数据，调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置。在附图中，位置调整单元140被示出为能够调整激光束辐照单元120的位置。

如上所述，在该实施方式中，在激光束热处理设备的情况下，激光束没有辐照在衬底10上的整个硅层上，而是仅辐照在一区域（例如，预设区域）上，即，对应于薄膜晶体管所处部分的区域上。因此，衬底支承单元110与激光束辐照单元120之间的位置关系可保持为一位置关系（例如，预设的位置关系）。然而，当连续地使用激光束热处理设备时，衬底支承单元110与激光束辐照单元120之间的位置关系可与前述位置关系（例如，预设的位置关系）不同（或者与其有偏差）。在这种情况下，可能出现缺陷（或误差），衬底10上的硅层的将被激光束辐照的区域与预设区域不同。

然而，在该激光束热处理设备的情况下，位置调整单元140可基于由摄影单元130所获得的数据调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置，由此有效地减少（或阻止）连续地出现缺陷。

图2是示出激光束热处理设备的一部分以及设置在（或位于）其上的衬底10的俯视图。在图2中，激光束被辐照在设置在（位于）衬底支承单元110上的衬底10上的非晶硅层的某个区域（例如，预设区域），辐照区域被结晶成多晶硅层22，并且没有被辐照的区域仍为非晶硅层20。

如上所述，激光束被辐照在衬底10上的非晶硅层的某个区域（例如，预设区域）上，被辐照区域成为多晶硅层22，然后摄影单元130获取数据。作为摄影单元130获取的数据的对象的部分可包括硅层的被激光束辐照单元120辐照激光束的区域与没有被辐照的区域之间的边界，可在由衬底支承单元110支承的衬底10上形成标记M。在这种情况下，硅层中被激光束辐照单元120辐照激光束的区域与没有被辐照的区域之间的边界可被理解为指示多晶硅层22与非晶硅层20之间的边界。

如上所述，位置调整单元140可基于由摄影单元130所获得的数据调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置。为此，可使用控制单元（或控制器）100。在这种情况下，控制单元100可获取关于硅层中被激光束辐照单元120辐照激光束的区域与没有被辐照的区域之间的边界距离的信息，并且可将位置调整信息传输到位置调整单元140。在下文中，将更详细地描述该特征。

图3是示意性示出与通过图1所示的激光束热处理设备的摄影单元130所获得的数据对应的图像130i的概念图，图4是示出与通过图1所示的激光束热处理设备的摄影单元130所获得的数据对应的实际图像的概念图。

当摄影单元130获取与图3所示的图像130i对应的数据时，控制单元100分析该数据并将位置调整信息传输至位置调整单元140。具体地，控制单元100获取距离信息，该距离信息包括处于一个方向（例如，+y方向）的第一边界B1与标记M之间的第一距离d1的信息和处于另一方向（例如，-y方向）的第二边界B2与标记M之间的第二距离d2的信息，其中，标记M居中。

为了获得第一距离d1的信息和第二距离d2的信息，可根据由摄影单元130确定的标记M的位置、第一边界B1的位置、以及第二边界B2的位置应被确定。为此，可使用由摄影单元130所获得的数据中的亮度数据。

如图4示出的图像所示，当激光束被辐照在衬底10的非晶硅层的某个区域（例如，预设区域）上并且仅相应的部分被形成为多晶硅时，多晶硅层22的光透射率高于非晶硅层20的光透射率，而且，非晶硅层20与多晶硅层22之间的第一边界B1和第二边界B2的光透射率为最高的。即，根据由摄影单元130所获得的数据，多晶硅层22的亮度高于非晶硅层20的亮度，而且，位于非晶硅层20与多晶硅层22之间的第一边界B1和第二边界B2的亮度最高。因此，可通过使用亮度中的这种差异来确定标记M的位置、第一边界B1的位置以及第二边界B2的位置。

如上所述，控制单元100确定标记M的位置、第一边界B1的位置以及第二边界B2的位置，并获取包括第一边界B1与标记M之间的第一距离d1的信息以及第二边界B2与标记M之间的第二距离d2的信息的距离信息。第一边界B1可定位于离标记M的一个方向上，例如，离标记M的+y方向，第二边界B2可定位于离标记M的另一方向上，例如，离标记M的-y方向。此后，控制单元100将第一距离d1与第二距离d2进行对比，并将位置调整信息传输至位置调整单元140。在这种情况下，被传输的位置信息包含第一距离d1与第二距离d2之差的一半的信息。

位置调整单元140通过第一距离d1与第二距离d2之差的一半，调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置。在附图中，示出了位置调整单元140可控制激光束辐照单元120的位置。在这种情况下，如图3所示，当标记M比第二边界B2更接近（或更靠近）第一边界B1时，激光束辐照单元120的位置在-y方向上移动了第一距离d1与第二距离d2之差的一半，从而在将激光束扫描至随后被插入的衬底的硅层上时，将激光束辐照在确定位置（或精确位置）上。

当（由控制单元100识别出的）第一距离d1与第二距离d2之间存在偏差而将调整激光束辐照单元120的位置时，激光束辐照单元120的位置可能不总是移动第一距离d1与第二距离d2之差的一半。例如，当激光束辐照单元120移动了例如1.0cm的距离时，激光束到达（或发射在）衬底10上的位置可移动例如2.0cm的距离。在这种情况下，激光束辐照单元120的位置可调整第一距离d1与第二距离d2之差的四分之一，而非其一半。这可由于在激光束辐照单元120与衬底支承单元110之间存在附加的光学系统或由于激光束辐照单元120内部的光学系统而导致。

另一方面，在根据本发明的另一实施方式的激光束热处理设备中，在控制单元100中生成位置信息的方法可与以上描述不同。

在根据本实施方式的激光束热处理设备中，控制单元100可仅检查标记M与一个边界（例如被激光束辐照单元120辐照有激光束的区域（例如，多晶硅层22）与硅层上没有被辐照的区域（例如，非晶硅层20）之间的第一边界B1）之间的第一距离d1。即，不检查第二边界B2与标记M之间的第二距离d2。此后，控制单元100将第一距离d1与第二距离d2进行对比，并将位置调整信息传输至位置调整单元140。

当激光束从根据本实施方式的激光束热处理设备的激光束辐照单元120发射并当激光束入射在衬底10的硅层上时，控制单元100可考虑硅层的被辐照激光束的区域的宽度W，该宽度W可以为预设宽度。因此，通过将为固定的、与宽度W有关的参考距离（例如，预设的参考距离）和由控制单元100首先检查的距离d1进行比较，能够确定衬底支承单元110和激光束辐照单元120是否被适当地对准。

例如，预设参考距离可为宽度W的一半。在这种情况下，当第一检查距离d1与预设参考距离（例如，宽度W的一半）相同时，可确定衬底支承单元110和激光束辐照单元120被适当地对准。

当第一检查距离d1不同于预设参考距离（例如，宽度W的一半）时，确定衬底支承单元110和激光束辐照单元120没有被适当地对准。接下来，控制单元100向位置调整单元140传输位置调整信息，以使位置调整单元140调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置。在这种情况下，从控制单元100传输的位置信息可为与预设参考距离（例如，宽度W的一半）和第一距离d1之差有关的信息，其中，第一距离d1为第一边界B1（处于硅层的被激光束辐照单元120辐照有激光束的区域（例如多晶硅层22）与没有被辐照激光束的区域（例如非晶硅层20）之间）与标记M之间的距离。

接收位置信息的位置调整单元140可将衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置调整预设参考距离（例如，宽度W的一半）与第一距离d1（其为在硅层的被激光束辐照单元120辐照有激光束的区域（即多晶硅层22）与没有被辐照激光束的区域（即非晶硅层20）之间的第一边界B1与标记M之间的距离）之差。

在附图中，示出了位置调整单元140可控制激光束辐照单元120的位置。然而，如图3所示，当

当由控制单元100识别出的第一距离d1与预设参考距离（例如，宽度W的一半）之间存在差异而调整激光束辐照单元120的位置时，激光束辐照单元120的位置可能不总是移动第一距离d1与预设参考距离（例如，宽度W的一半）之差。例如，当激光束辐照单元120移动了例如1.0cm的距离时，激光束被发射在衬底10上的位置可移动例如2.0cm的距离。在这种情况下，激光束辐照单元120的位置可调整第一距离d1与预设参考距离（例如，宽度W的一半）之差的一半，而非整个差。这可由于在激光束辐照单元120与衬底支承单元110之间存在附加的光学系统或由于激光束辐照单元120内部的光学系统而导致。

图5是示意性示出根据本发明的另一实施方式的激光束热处理设备和设置在（或位于）该激光束热处理设备上的衬底10的概念图。图6是示出图5所示的激光束热处理设备的一部分以及设置在（或位于）其上的衬底10的俯视图。图7是图6所示的部分的放大概念图。图8是示出与通过图5所示的激光束热处理设备的第一摄影单元131所获得的数据对应的图像131i的概念图。图9是示出与通过图5所示的激光束热处理设备的第二摄影单元132所获得的数据对应的图像132i的概念图。

激光束热处理设备的摄影部件包括第一摄影单元（或第一拍摄单元）131和第二摄影单元（或第二拍摄单元）132。在这种情况下，第一标记M1和第二标记M2被分开地形成在由衬底支承单元110支承的衬底10上。

摄影部件可获取与由衬底支承单元110支承的、形成有硅层的衬底10的至少一部分有关的数据。在这种情况下并且根据一个实施方式，衬底10的这部分在硅层的被激光束辐照单元120辐照有激光束的区域（即多晶硅层22）与没有被辐照激光束的区域（即非晶硅层20）之间的边界中，包括分开地形成在衬底10上的第一标记M1和第二标记M2、与第一标记M1相邻的第一部分P1以及与第二标记M2相邻的第二部分P2。在这种情况下，第二部分P2可以为在与从第一标记M1到第一部分P1的方向相同的方向上（例如，在+y方向上）相邻于第二标记M2的部分。即，第一部分P1可在多晶硅层22与非晶硅层20之间的边界中在+y方向上最接近（或靠近）第一标记M1的中心，第二部分P2可在多晶硅层22与非晶硅层20之间的边界中在+y方向上最接近（或靠近）第二标记M2的中心。

第一摄影单元131通过衬底支承单元110的穿透孔110a获取与在多晶硅层22与非晶硅层20之间的边界中包括第一标记M1以及与第一标记M1相邻的第一部分P1的区域有关的数据，第二摄影单元132通过衬底支承单元110的穿透孔110b获取与在多晶硅层22与非晶硅层20之间的边界中包括第二标记M2以及与第二标记M2相邻的第二部分P2的区域有关的数据。

控制单元100可从由第一摄影单元131和第二摄影单元132分别获得的数据中，获取与第一标记M1和第一部分P1之间的第一距离d1以及第二标记M2和第二部分P2之间的第二距离d2有关的信息，然后可向位置调整单元140传输位置调整信息。与第一距离d1和第二距离d2有关的信息可通过如上所述的亮度数据获得。

将由控制单元100调整并传输的位置调整信息可以是第一距离d1与第二距离d2进行比较的结果。更具体地，控制单元100可传输关于第一标记M1和第二标记M2之间的距离L（可为预设距离）与第一距离d1和第二距离d2之差的比的信息。例如，控制单元100可将与(d1-d2)/L有关的信息作为位置调整信息传输至位置调整单元140，而且，可将arctan[(d1-d2)/L]的信息作为位置调整信息传输至位置调整单元140。

由此，位置调整单元140可根据第一标记M1和第二标记M2之间的距离L与第一距离d1和第二距离d2之差的比调整衬底支承单元110和激光束辐照单元120的一个或多个位置。

当第一距离d1和第二距离d2之间存在差异时，参照衬底支承单元110和激光束辐照单元120彼此偏离的相对位置，更具体地，其中一个相对于另一个相对旋转（或在旋转方向上相对地移位）。因此，与如上所述的旋转角度有关的信息从控制单元100以以下方式被传输至位置调整单元140，即，位置调整单元140在与旋转角度相反的方向上调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置，从而将衬底支承单元110与激光束辐照单元120精确地对准。在这种情况下，旋转角度可被理解为arctan[(d1-d2)/L]。

通过上述方法并根据一个实施方式，激光束被精确地辐照在被插入激光束热处理设备中的衬底的非晶硅层上的某个位置（例如，预设位置），从而在精确的位置（例如，预设的精确位置）出形成多晶硅层。

另一方面，虽然已描述了激光束热处理设备，但是本发明的实施方式不限于此。例如，控制激光束热处理设备的其它方法可在本发明的范围内。

根据本发明的实施方式的控制激光束热处理设备的方法，从激光束辐照单元120发射的激光束被辐照在由衬底支承单元110支承的衬底10上。如图2所示，衬底10包括形成于其上的标记M和非晶硅层。此后，获取与包括标记M以及衬底10的硅层上被辐照激光束的区域（即，多晶硅层22）与没有被辐照激光束的区域（即，非晶硅层20）之间的第一边界B1和第二边界B2的区域有关的摄影数据。此后，基于所获得的摄影数据，可调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置。

通过此方法，激光束仅被辐照在某个区域（例如，预设区域），而非衬底10上的硅层的整个表面，从而不仅在所需区域快速地形成多晶硅层，并且此后还通过立即调整需要形成多晶硅层的区域与实际形成多晶硅层的区域之间出现的误差在衬底上的精确位置处形成多晶硅层。

可通过获取与标记M与多晶硅层22（即，硅层的被激光束辐照单元120辐照激光束的区域）与非晶硅层20（即，没有被辐照的区域）之间的第一边界B1和第二边界B2之间的距离有关的信息并基于该信息调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置来实现对衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置的调整。

当摄影单元130获取与如图3所示的图像130i对应的数据时，与第一边界B1和标记M之间的距离以及第二边界B2和标记M之间的距离有关的信息可以为包括以下信息的距离信息，即，在离标记M的一个方向（例如，离标记M的+y方向）上的标记M与第一边界B1之间的第一距离d1的信息以及在离标记M的另一方向（例如，离标记M的-y方向）上的标记M与第二边界B2之间的第二距离d2的信息。获取该信息的方法与如上所述的方法相同。距离信息例如可为第一距离d1与第二距离d2之差的一半。

基于该信息的、衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的调整位置可以为通过第一距离d1和第二距离d2之差的一半所调整的、衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的调整信息。例如，如图3所示，为了调整激光束辐照单元120的位置，当标记M比第二边界B2更接近第一边界B1时，激光束辐照单元120的位置在-y方向上移动第一距离d1与第二距离d2之差的一半，从而当在此后将激光束扫描至被插入的衬底的硅层上时将激光束扫描在确定的位置（或精确位置）上。

当激光束辐照单元120的位置可被调整时并且如果存在由控制单元100识别出的、第一距离d1与第二距离d2之间的偏差（或差异），激光束辐照单元120的位置可以不移动第一距离d1与第二距离d2之差的一半。例如，当激光束辐照单元120移动例如1.0cm的距离时，激光束被发射在衬底10上的位置可移动例如2.0cm的距离。在这种情况下，激光束辐照单元120的位置可调整第一距离d1与第二距离d2之差的四分之一，而非其一半。这可由于在激光束辐照单元120与衬底支承单元110之间存在附加的光学系统或由于激光束辐照单元120内部的光学系统而导致。

另一方面，根据本发明的另一实施方式的控制激光束热处理设备的方法，可使用与以上描述的不同的距离信息。

例如，通过摄影数据，能够仅检查标记M与一个边界（例如第一边界B1）之间的第一距离d1，第一边界B1位于被激光束辐照单元120辐照有激光束的区域（即，多晶硅层22）与硅层上没有被辐照的区域（即，非晶硅层20）之间。即，不检查第二边界B2与标记M之间的第二距离d2。此后，可通过分析所确定的第一距离d1来调整位置。

在一个实施方式中，当激光束从激光束辐照单元120发射并入射在衬底10上的硅层时，硅层的被辐照激光束的区域的宽度W为预设宽度。因此，在一个实施方式中，通过将与宽度W（为均匀的）有关的参考距离（例如，预设的参考距离）与检查出的第一距离d1进行比较，能够检查衬底支承单元110和激光束辐照单元120是否被适当地对准。

例如，预设参考距离可为宽度W的一半。在这种情况下，当被确定的距离d1与预设参考距离（例如，宽度W的一半）相同时，可确定衬底支承单元110和激光束辐照单元120被适当地对准。

在一个实施方式中，当确定的距离d1不同于预设参考距离（例如，宽度W的一半）时，确定衬底支承单元110和激光束辐照单元120没有被适当地对准。接下来，可对衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个进行位置调整。在这种情况下，可用的位置信息可为与第一距离d1（位于标记M与硅层的被激光束辐照单元120辐照有激光束的区域（即多晶硅层22）与没有被辐照激光束的区域（即非晶硅层20）之间的第一边界B1之间）和预设参考距离（例如，宽度W的一半）之差有关的信息。

在调整位置中，能够将衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置调整第一距离d1（位于标记M与硅层的被激光束辐照单元120辐照有激光束的区域（即多晶硅层22）与没有被辐照激光束的区域（即非晶硅层20）之间的第一边界B1之间）与预设参考距离（例如，宽度W的一半）之差。

如图3所示并根据一个实施方式，当标记M比第二边界B2更接近第一边界B1时，激光束辐照单元120的位置在-y方向上移动了第一距离d1和预设参考距离（例如，宽度W的一半）之差，从而在此后将激光束扫描至被插入的衬底的硅层上时，将激光束扫描在确定位置（或精确位置）上。

在一个实施方式中，当在由控制单元100识别出的第一距离d1与参考距离（例如，预设参考距离）例如宽度W的一半之间存在差异而应调整激光束辐照单元120的位置时，激光束辐照单元120的位置可以不移动第一距离d1与预设参考距离（例如，宽度W的一半）之差。例如，当激光束辐照单元120移动了例如1的距离时，激光束被发射在衬底10上的位置可移动例如2的距离。在这种情况下，激光束辐照单元120的位置可调整第一距离d1与预设参考距离（例如，宽度W的一半）之差的一半，而非整个差。这可由于在激光束辐照单元120与衬底支承单元110之间存在附加的光学系统或由于激光束辐照单元120内部的光学系统而导致。

如图5和图6所示，根据控制激光束热处理设备的方法，根据本发明的另一实施方式，由激光束辐照单元120发射的激光束被辐照在衬底10的硅层上，衬底10由衬底支承单元110支承并包括分开地形成于其上的第一标记M1和第二标记M2以及形成于其上的硅层。

此后，获得与包括在第一边界B1（位于作为硅层上被辐照激光束的区域的多晶硅层22与作为没有被辐照的区域的非晶硅层20之间）中的与第一标记M1相邻的第一部分P1和与第二标记M2相邻的第二部分P2、第一标记M1以及第二标记M2有关的摄影数据。所获得的数据可为（1）与包括第一标记M1和第一部分P1的区域有关的摄影数据，以及（2）与包括第二标记M2和第二部分P2的区域有关的摄影数据。

在这种情况下，第二部分P2可以为在与从第一标记M1到第一部分P1的方向相同的方向上（例如，在+y方向上）与第二标记M2相邻的部分。即，第一部分P1可在多晶硅层22与非晶硅层20之间的边界中在+y方向上最靠近第一标记M1的中心，第二部分P2可在多晶硅层22与非晶硅层20之间的边界中在+y方向上最靠近第二标记M2的中心。

此后，基于所获得的摄影数据，可调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置。通过此步骤并根据一个实施方式，能够减少因衬底支承单元110与激光束辐照单元120之间的非预期旋转而导致的缺陷发生率。

可通过所获得的摄影数据获取与第一标记M1和第一部分P1之间的第一距离d1以及第二标记M2和第二部分P2之间的第二距离d2有关的信息，并且基于该信息调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置来进行调整。

在调整中使用的信息可以为第一距离d1与第二距离d2的比较结果。例如，该信息可以为关于第一标记M1和第二标记M2之间的距离L（可为预设距离）与第一距离d1和第二距离d2之差的比的信息。例如，该信息可为与(d1-d2)/L有关的信息，或另外地，为与arctan[(d1-d2)/L]有关的信息。

由此，当调整衬底支承单元110和激光束辐照单元120的一个或多个位置时，可根据第一标记M1和第二标记M2之间的距离L与第一距离d1和第二距离d2之差的比来调整这些位置。

当第一距离d1与第二距离d2之间存在差异时，可理解为衬底支承单元110和激光束辐照单元120的相对位置彼此偏离（或不同），例如，其中一个相对于另一个相对地旋转（或已在旋转方向上相对移位）。因此根据一个实施方式，与如上所述的旋转角有关的信息被用于在与旋转角的相反方向上调整衬底支承单元110或激光束辐照单元120中的至少一个的位置，从而将衬底支承单元110与激光束辐照单元120精确地对准。在这种情况下，旋转角可被理解为arctan[(d1-d2)/L]。

通过上述方法并根据一个实施方式，激光束被精确地辐照在插入激光束热处理设备中的衬底的非晶硅层上的某一位置（例如，预设位置），从而在精确位置（例如，预设的精确位置）处形成多晶硅层。

虽然已特别示出并参照本发明的示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，可以在不偏离由所附的权利要求书限定的本发明的精神和范围及其等同的情况下，在本文对形式和细节进行各种改变。

Claims (22)

1.一种激光束热处理设备，包括：

衬底支承件，被配置为支承衬底，在所述衬底上形成有硅层；

激光束辐照器，被配置为将激光束辐照在所述硅层上；

摄影单元，被配置为获取与所述衬底的至少一部分有关的数据；以及

位置调整器，被配置为基于由所述摄影单元获得的数据调整所述衬底支承件或所述激光束辐照器中的至少一个的位置，

其中，所述衬底的至少一部分包括：

边界，位于所述硅层的被所述激光束辐照器辐照激光束的区域与所述硅层的未被辐照的区域之间；以及

标记，位于所述衬底上，以及

其中，所述激光束热处理设备还包括控制器，所述控制器被配置为获取由所述摄影单元获得的数据并向所述位置调整器传输位置调整信息，其中，所述位置调整信息与所述标记与所述边界之间的距离有关。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为通过使用亮度数据获取关于所述标记与所述边界之间的距离的信息。

3.如权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为将所述标记与所述边界之间的距离与参考距离进行比较并向所述位置调整器传输所述位置调整信息。

4.如权利要求3所述的设备，其中，由所述控制器传输的位置调整信息包括所述参考距离与所述标记与所述边界之间的距离之差。

5.如权利要求3所述的设备，其中，所述位置调整器被配置为将所述衬底支承件或所述激光束辐照器中的至少一个的位置调整所述参考距离和所述标记与所述边界之间的距离之差。

6.如权利要求1所述的设备，其中，与所述距离有关的位置调整信息包括所述标记与位于从所述标记开始一方向上的边界之间的第一距离的信息、以及所述标记与位于从所述标记开始另一方向上的边界之间的第二距离的信息，以及

其中，所述控制器被配置为将所述第一距离与所述第二距离进行比较并将所述位置调整信息传输至所述位置调整器。

7.如权利要求6所述的设备，其中，由所述控制器所传输的所述位置调整信息包括所述第一距离与所述第二距离之差的一半。

8.如权利要求6所述的设备，其中，所述位置调整器被配置为将所述衬底支承件或所述激光束辐照器中的至少一个的位置调整所述第一距离与所述第二距离之差的一半。

9.如权利要求1所述的设备，其中，所述标记包括分开地形成在所述衬底上的第一标记和第二标记、以及所述衬底的所述至少一部分包括相邻于所述第一标记的第一部分以及相邻于所述第二标记的第二部分，其中，所述第一部分和所述第二部分位于所述边界处。

10.如权利要求9所述的设备，其中，所述第二部分与所述第二标记相邻，并且位于与从所述第一标记到所述第一部分的方向相同的方向上。

11.如权利要求10所述的设备，还包括控制器，所述控制器被配置为获取由所述摄影单元获得的数据并向所述位置调整器传输位置调整信息，其中，所述位置调整信息与所述第一标记与所述第一部分之间的第一距离以及所述第二标记与所述第二部分之间的第二距离有关。

12.如权利要求11所述的设备，其中，所述控制器被配置为通过使用亮度数据获取与所述第一距离和所述第二距离有关的信息。

13.如权利要求11所述的设备，其中，所述控制器被配置为将所述第一距离与所述第二距离进行比较并向所述位置调整器传输所述位置调整信息。

14.如权利要求13所述的设备，其中，由所述控制器传输的位置调整信息包括所述第一标记和所述第二标记之间的距离与所示第一距离和所述第二距离之差的比。

15.如权利要求14所述的设备，其中，所述位置调整器被配置为根据所述比调整所述衬底支承件或所述激光束辐照器中的至少一个的位置。

16.如权利要求10所述的设备，其中，所述摄影单元包括：

第一摄影单元，被配置为获取与包括所述第一标记和所述第一部分的区域有关的数据；以及

第二摄影单元，被配置为获取与包括所述第二标记和所述第二部分的区域有关的数据。

17.如权利要求1所述的设备，其中，所述激光束在入射至所述硅层的同时形成沿一方向延伸的入射区域。

18.如权利要求1所述的设备，其中，所述激光束辐照器被配置为将所述激光束辐照在所述硅层上的彼此隔开的多个区域上。

19.一种控制激光束热处理设备的方法，所述方法包括：

将由激光束辐照器发射的激光束辐照在硅层上，所述硅层位于由衬底支承件支承的衬底上，所述衬底包括标记；

获取与包括所述衬底的所述标记和所述硅层的被所述激光束辐照器辐照激光束的区域与所述硅层的未被辐照的区域之间的边界的区域有关的摄影数据；以及

基于所获得的摄影数据调整所述衬底支承件或所述激光束辐照器中的至少一个的位置。

20.如权利要求19所述的方法，其中，调整步骤包括从所获得的摄影数据获取关于所述标记与所述边界之间的距离的信息，以及基于所述信息调整所述衬底支承件或所述激光束辐照器中的至少一个的位置。

21.一种控制激光束热处理设备的方法，所述方法包括：

将由激光束辐照器发射的激光束辐照在硅层上，所述硅层位于由衬底支承件支承的衬底上，所述衬底包括分开形成的第一标记和第二标记；

获取与包括所述第一标记、所述第二标记、相邻于所述第一标记的第一部分、以及相邻于所述第二标记的第二部分的区域有关的摄影数据，其中，所述第一部分和所述第二部分位于所述硅层的被所述激光束辐照器辐照激光束的区域与所述硅层的未被辐照的区域之间的边界处；以及

基于所获得的摄影数据调整所述衬底支承件或所述激光束辐照器中的至少一个的位置。

22.如权利要求21所述的方法，其中，调整步骤包括从所获得的摄影数据获取关于所述第一标记与所述第一部分之间的第一距离以及所述第二标记与所述第二部分之间的第二距离的信息，以及基于所述信息调整所述衬底支承件或所述激光束辐照器中的至少一个的位置。