CN107293511B - 一种膜层退火设备及退火方法 - Google Patents

一种膜层退火设备及退火方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种膜层退火设备及退火方法，涉及显示技术领域，用于改善显示装置的画面显示质量。所述膜层退火设备包括：承载台，用于承载形成有半导体膜层的基板；多个加热器，用于对半导体膜层各区域进行分别加热；载流子检测装置，用于检测半导体膜层各区域的载流子浓度；控制装置，控制装置分别与载流子检测装置和每个加热器连接，控制装置根据载流子检测装置所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整加热器对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同。本发明提供的膜层退火设备及退火方法应用于制作薄膜晶体管的有源层中。

Description

一种膜层退火设备及退火方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种膜层退火设备及退火方法。
背景技术
薄膜晶体管作为一种重要的电子元件，在显示装置中得到广泛应用。显示装置中通常包括形成在基板上的多个薄膜晶体管，薄膜晶体管包括有源层，在形成有源层时，通常采用磁控溅射工艺在基板上形成半导体膜层，然后对半导体膜层进行退火，然后采用构图工艺例如光刻工艺在经退火后的半导体膜层上进行构图，形成有源层。
然而，在采用磁控溅射工艺在基板上形成半导体膜层时，所采用的溅射靶通常有多个半导体靶材拼装在一起而形成的拼装式溅射靶，多个半导体靶材拼装在一起时，由于拼装技术、磁体的排列方式等，相邻的两个半导体靶材之间通常存在间隙，因此，最终在基板上形成的半导体膜层中，对应于半导体靶材的区域与对应于间隙的区域存在差异性，在后续对半导体膜层进行退火后，对应于半导体靶材的区域内的载流子浓度与对应于间隙的区域内的载流子浓度存在差异性，导致后续在基板上形成的多个薄膜晶体管中，各薄膜晶体管的有源层的载流子浓度分布不均，进而造成显示装置的画面显示质量降低，例如，产生斑点(mura)现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膜层退火设备，用于改善显示装置的画面显示质量。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种膜层退火设备，包括：
承载台，用于承载形成有半导体膜层的基板；
多个加热器，用于对所述半导体膜层各区域进行分别加热；
载流子检测装置，用于检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
控制装置，所述控制装置分别与所述载流子检测装置和每个所述加热器连接，所述控制装置根据所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度，调整所述加热器对所述半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，使所述半导体膜层各区域的载流子浓度相同。
优选地，所述载流子检测装置的数量为多个，多个所述载流子检测装置位于所述承载台上方，每个所述载流子检测装置检测所述半导体膜层的对应区域的载流子浓度。
优选地，所述载流子检测装置的数量为多个，多个所述载流子检测装置平行排列成一排，该排载流子检测装置位于所述承载台上方，该排载流子检测装置中所述载流子检测装置的排列方向平行于所述基板的其中一个侧面，且该排载流子检测装置可沿垂直于该排载流子检测装置中所述载流子检测装置的排列方向的方向水平移动；
该排载流子检测装置沿垂直于该排载流子检测装置中所述载流子检测装置的排列方向的方向水平移动时，每个所述载流子检测装置检测该载流子检测装置扫描到的所述半导体膜层的区域的载流子浓度。
优选地，所述载流子检测装置的数量为一个，该所述载流子检测装置位于所述承载台上方，该所述载流子检测装置可沿平行于所述基板的第一侧面的方向和平行于所述基板的第二侧面的方向水平移动，所述基板的第一侧面与所述基板的第二侧面垂直；该载流子检测装置交替沿平行于所述基板的第一侧面的方向和平行于所述基板的第二侧面的方向水平移动时，该载流子监测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度。
优选地，所述载流子检测装置采用微波光电导衰退法检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度。
优选地，所述控制装置包括第一接收模块、第一判断模块和第一调整模块，其中，
所述第一接收模块与所述载流子检测装置连接，所述第一接收模块用于接收所述载流子检测装置所检测到的所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
所述第一判断模块与所述第一接收模块连接，所述第一判断模块用于将所述半导体膜层各区域的载流子浓度与浓度阈值对比；
所述第一调整模块分别与所述第一判断模块连接和每个所述加热器连接，所述第一调整模块用于在所述半导体膜层的某区域的载流子浓度小于所述浓度阈值时，增加对应于所述半导体膜层中载流子浓度小于所述浓度阈值的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述浓度阈值相同；所述第一调整模块还用于在所述半导体膜层的某区域的载流子浓度大于所述浓度阈值时，降低对应于所述半导体膜层中载流子浓度大于所述浓度阈值的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述浓度阈值相同。
优选地，所述控制装置包括第二接收模块、第一计算模块、第二判断模块和第二调整模块，其中，
所述第二接收模块与所述载流子检测装置连接，所述第二接收模块用于接收所述载流子检测装置所检测到的所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
所述第一计算模块与所述第二接收模块连接，所述第一计算模块用于计算先前调整的所述半导体膜层各区域的载流子浓度的平均值；
所述第二判断模块分别与所述第二接收模块和所述第一计算模块连接，所述第二判断模块用于将当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度与所述平均值进行对比；
所述第二调整模块分别与所述第二判断模块和每个所述加热器连接，所述第二调整模块用于在当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度小于所述平均值时，增加对应于当前调整的所述半导体膜层的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述平均值相同；所述第二调整模块还用于在当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度大于所述平均值时，降低对应于当前调整的所述半导体膜层的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述平均值相同。
优选地，多个所述加热器位于所述承载台下方，或者，多个所述加热器位于所述承载台内。
优选地，所述加热器为加热块或加热丝。
优选地，所述半导体膜层为金属氧化物膜层、无定形硅膜层、单晶硅膜层或多晶硅膜层。
在本发明提供的膜层退火设备中，利用载流子检测装置检测放置在承载台上的基板上的半导体膜层各区域的载流子浓度，并利用控制装置根据载流子检测装置所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整各加热器对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，调整半导体膜层各区域的退火温度，进而调整半导体膜层各区域的载流子浓度，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同，因此，经后续对半导体膜层进行处理后，形成在基板上的多个半导体薄膜晶体管的有源层的载流子浓度分布均匀，从而可以改善显示装置的画面显示质量，例如，防止斑点(mura)现象的产生。
本发明的另一目的在于提供一种膜层退火方法，用于改善显示装置的画面显示质量。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种膜层退火方法，包括：
将形成有半导体膜层的基板放置在承载台上；
多个加热器对所述半导体膜层进行加热；
载流子检测装置监测所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
控制装置根据所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度，调整所述加热器对所述半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，使所述半导体膜层各区域的载流子浓度相同。
优选地，控制装置根据所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度，调整所述加热器对所述半导体膜层的对应区域进行加热的加热温度，使所述半导体膜层各区域的载流子浓度相同，包括：
所述控制装置的第一接收模块接收所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
所述控制装置的第一判断模块将所述半导体膜层各区域的载流子浓度与浓度阈值对比；
当所述半导体膜层的某区域的载流子浓度小于所述浓度阈值时，所述控制装置的第一调整模块增加对应于所述半导体膜层中载流子浓度小于所述浓度阈值的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述浓度阈值相同；
当所述半导体膜层的某区域的载流子浓度大于所述浓度阈值时，所述控制装置的第一调整模块降低对应于所述半导体膜层中载流子浓度大于所述浓度阈值的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述浓度阈值相同。
优选地，控制装置根据所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度，调整所述加热器对所述半导体膜层的对应区域进行加热的加热温度，使所述半导体膜层各区域的载流子浓度相同，包括：
所述控制装置的第二接收模块接收所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
所述控制装置的第一计算模块计算先前调整的所述半导体膜层各区域的载流子浓度的平均值；
所述控制装置的第二判断模块将当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度与所述平均值进行对比；
当当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度小于所述平均值时，所述控制装置的第二调整模块增加对应于当前调整的所述半导体膜层的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述平均值相同；
当当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度大于所述平均值时，所述控制装置的第二调整模块降低对应于当前调整的所述半导体膜层的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述平均值相同。
优选地，载流子检测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度，包括：
使多个所述载流子检测装置中，每个所述载流子检测装置检测所述半导体膜层的对应区域的载流子浓度。
优选地，载流子检测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度，包括：
使平行排列成一排的多个所述载流子检测装置沿垂直于该排载流子检测装置中所述载流子检测装置的排列方向的方向水平移动，每个所述载流子检测装置检测该载流子检测装置扫描到的所述半导体膜层的区域的载流子浓度。
优选地，载流子检测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度，包括：
使所述载流子检测装置交替沿平行于所述基板的第一侧面的方向和平行于所述基板的第二侧面的方向水平移动，所述载流子监测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度。
所述膜层退火方法与上述膜层退火设备相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的膜层退火设备的结构示意图；
图2为图1中载流子检测装置与半导体膜层的对应关系图一；
图3为图1中载流子检测装置与半导体膜层的对应关系图二；
图4为图1中载流子检测装置与半导体膜层的对应关系图三；
图5为本发明实施例中载流子检测装置绘制的载流子衰减曲线图；
图6为图1中膜层退火设备的控制示意图一；
图7为图1中膜层退火设备的控制示意图二；
图8为图1中多个加热器与半导体膜层的对应关系图一；
图9为图1中多个加热器与半导体膜层的对应关系图二；
图10为本发明实施例提供的膜层退火方法的流程图一；
图11为本发明实施例提供的膜层退火方法的流程图二；
图12为本发明实施例提供的膜层退火方法的流程图三；
图13为本发明实施例提供的膜层退火方法的流程图四；
图14为本发明实施例提供的膜层退火方法的流程图五；
图15为本发明实施例提供的膜层退火方法的流程图六。
附图标记：
10-承载台， 20-加热器，
30-载流子检测装置， 40-控制装置，
41-第一接收模块， 42-第一判断模块，
43-第一调整模块， 44-第二接收模块，
45-第一计算模块， 46-第二判断模块，
47-第二调整模块， 50-基板。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的膜层退火设备及退火方法，下面结合说明书附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明实施例提供的膜层退火设备包括：承载台10，用于承载形成有半导体膜层的基板50；多个加热器20，用于对半导体膜层各区域进行分别加热；载流子检测装置30，用于检测半导体膜层各区域的载流子浓度；控制装置40，控制装置40分别与载流子检测装置30和每个加热器20连接，控制装置40根据载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整加热器20对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，使半导体膜层各区域的载流子浓度趋于相同。
本发明实施例提供的氧化物膜层退火设备可用于对形成在基板50上的半导体膜层进行退火处理，以便后续对退火后的半导体膜层进行处理例如构图工艺处理后，形成薄膜晶体管的有源层，其中，半导体膜层可以采用磁控溅射工艺形成在基板50上，半导体膜层覆盖图1中基板50的整个上表面，其中溅射靶可以为由多个半导体靶材拼装在一起形成的拼装溅射靶，半导体膜层可以为金属氧化物膜层，例如铟镓锌氧化物(Indium GalliumZinc Oxide，IGZO)、锌氧化物(Zinc Oxide，ZnO)等。请参阅图1，本发明实施例提供的膜层退火设备包括承载台10、加热器20、载流子检测装置30和控制装置40，承载台10可以呈板状承载台10，用于承载形成有半导体膜层的基板50，形成有半导体膜层的基板50放置在承载台10上时，半导体膜层相对基板50远离承载台10；加热器20的数量为多个，多个加热器20在同一层面上排列，每个加热器20对应于半导体膜层的其中部分区域，每个加热器20可对半导体膜层中对应区域进行加热，即每个加热器20的加热范围对应于半导体膜层的部分区域，所有加热器20的加热范围覆盖整个半导体膜层；载流子检测装置30可以位于承载台10的上方，载流子检测装置30用于检测半导体膜层各区域的载流子浓度；控制装置40分别与载流子检测装置30和每个加热器20连接，控制装置40接收载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，并根据载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整加热器20对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同。
当使用本发明实施例提供膜层退火设备对形成在基板50上的半导体膜层进行退火时，可以先将形成有半导体膜层的基板50放置在承载台10上，其中，半导体膜层相对基板50远离承载台10；然后使所有的加热器20同时对半导体膜层进行加热；然后，利用载流子检测装置30检测半导体膜层各区域的载流子浓度；控制装置40则根据载流子检测装置30所检测到的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整各加热器20对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，例如，当半导体膜层中某区域的载流子浓度较低，则控制装置40增加与半导体膜层中该区域对应的加热器20对该区域进行加热的加热温度，提高半导体膜层中该区域的退火温度，以增加半导体膜层中该区域的载流子浓度；当半导体膜层中某区域的载流子浓度较高，则控制装置40降低与半导体膜层汇总该区域对应的加热器20对该区域进行加热的加热温度，降低半导体膜层中该区域的退火温度，以降低半导体膜层中该区域的载流子浓度，从而，使得半导体膜层各区域的载流子浓度相同，也可以理解为，使得半导体膜层各区域的载流子浓度处于同一水平。
值得注意的是，在本发明实施例中，通过调整加热器20对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同，此处“相同”可以理解为完全相同，即半导体膜层各区域的载流子浓度均相等，“相同”也可以理解为基本相同，即允许半导体膜层各区域的载流子浓度具有波动，但半导体膜层各区域的载流子浓度的波动值应处于一定范围内，该范围可以根据实际需要进行设定，也就是说，半导体膜层各区域的载流子浓度应处于设定阈值范围内。
由上述可知，在本发明实施例提供的膜层退火设备中，利用载流子检测装置30检测放置在承载台10上的基板50上的半导体膜层各区域的载流子浓度，并利用控制装置40根据载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整各加热器20对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，调整半导体膜层各区域的退火温度，进而调整半导体膜层各区域的载流子浓度，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同，因此，经后续对半导体膜层进行处理后，形成在基板50上的多个半导体薄膜晶体管的有源层的载流子浓度分布均匀，从而可以改善显示装置的画面显示质量，例如，防止斑点(mura)现象的产生。
另外，在本发明实施例提供的膜层退火设备中，利用载流子检测装置30检测半导体膜层各区域的载流子浓度，还可以对半导体膜层各区域的载流子浓度进行监测，并通过控制装置40根据载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整各加热器20对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，可以将半导体膜层各区域的载流子浓度调整至理想值，从而可以提高形成在基板50上的半导体薄膜晶体管的性能。
值得一提的是，上述实施例提供的膜层退火设备主要用于对形成在基板50上的半导体膜层进行退火，在实际应用中，上述实施例提供的膜层退火设备还可以用于对其它需要进行退火的膜层进行退火，此时，载流子检测装置30则可以更换为检测膜层的其它参数的检测装置。
在上述实施例中，载流子检测装置30的数量和设置方式可以根据实际需要进行设定，下面示例性列举三种载流子检测装置30的设置方式，但载流子检测装置30的设置方式包括但不限于下面三种。需要说明的是，由于半导体膜层通常覆盖图1中基板50的整个上表面，因而，载流子检测装置30与半导体膜层的对应关系，可以认为就是载流子检测装置30与半导体膜层的对应关系。
载流子检测装置30的设置方式一
请参阅图2，载流子检测装置30的数量可以为多个，多个载流子检测装置30位于承载台10上方，每个载流子检测装置30的检测范围对应半导体膜层的部分区域，所有载流子检测装置30的检测范围覆盖整个半导体膜层，每个载流子检测装置30检测半导体膜层的对应区域的载流子浓度。当通过载流子检测装置30检测半导体膜层各区域的载流子浓度时，则启动所有的载流子检测装置30，每个载流子检测装置30则检测半导体膜层中对应区域的载流子浓度。
载流子检测装置30的设置方式二
请参阅图3，载流子检测装置30的数量可以为多个，多个载流子检测装置30平行排列成一排，该排载流子检测装置30位于承载台10上方，该排载流子检测装置30中载流子检测装置30的排列方向平行于基板50的其中一个侧面，且该排载流子检测装置30可沿垂直于该排载流子检测装置30中载流子检测装置30的排列方向的方向水平移动；该排载流子检测装置30沿垂直于该排载流子检测装置30中载流子检测装置30的排列方向的方向水平移动时，每个载流子检测装置30检测该载流子检测装置30扫描到的半导体膜层的区域的载流子浓度。举例来说，请继续参阅图3，载流子检测装置30的数量为五个，五个载流子检测装置30沿着图3中左右方向平行排列成一排，即该排载流子检测装置30中载流子检测装置30的排列方向为图3中左右方向，该排载流子检测装置30中载流子检测装置30的排列方向平行于基板50在图3中的上侧面或下侧面，该排载流子检测装置30可以沿垂直于图3中左右方向水平移动，即该排载流子检测装置30可以沿图3中上下方向水平移动。当通过载流子检测装置30检测半导体膜层各区域的载流子浓度时，则启动所有的载流子检测装置30，并使所有的载流子检测装置30沿着图3中上下方向移动，每个载流子检测装置30则可以对基板50上的半导体膜层进行扫描，每个载流子检测装置30则对该载流子检测装置30扫描到的半导体膜层的区域的载流子浓度进行检测。
载流子检测装置30的设置方式三
请参阅图4，载流子检测装置30的数量可以为一个，该所述载流子检测装置30位于承载台10上方，该载流子检测装置30可沿平行于基板50的第一侧面的方向和平行于基板50的第二侧面的方向水平移动，基板50的第一侧面与基板50的第二侧面垂直；该载流子检测装置30交替沿平行于基板50的第一侧面的方向和平行于基板50的第二侧面的方向水平移动时，该载流子监测装置检测半导体膜层各区域的载流子浓度。具体地，请继续参阅图4，载流子检测装置30的数量为一个，基板50包括图4中的上侧面、下侧面、左侧面和右侧面，图4中基板50的上侧面和下侧面平行，图4中基板50的左侧面和右侧面平行，图4中基板50的上侧面和左侧面垂直，假设图4中基板50的上侧面为基板50的第一侧面，图4中基板50的左侧面为基板50的第二侧面，该载流子检测装置30则可以沿平行于图4中基板50的上侧面的方向和平行于图4中基板50的左侧面的方向水平移动，即该载流子检测装置30可以沿图4中左右方向和上下方向水平移动。当通过载流子检测装置30检测半导体膜层各区域的载流子浓度时，则启动该载流子检测装置30，并使该载流子检测装置30交替沿图4中左右方向和上下方向水平移动，该载流子监测装置则检测半导体膜层各区域的载流子浓度。
其中，使该载流子检测装置30交替沿图4中左右方向和上下方向水平移动时，例如，假设载流子检测装置30初始停留位置与图4中基板50的左上角对应，则可以先使载流子检测装置30沿图4中左右方向向右进行第一次水平移动，载流子检测装置30则沿图4中左右方向第一次扫描半导体膜层，并对第一次扫描时扫描到的半导体膜层的区域的载流子浓度进行检测；载流子检测装置30由图4中左侧向右进行第一次水平移动后到达与图4中右侧后，则使载流子检测装置30沿图4中上下方向向下进行第二次水平移动，载流子检测装置30沿图4中上下方向进行第二水平移动后的检测范围紧挨沿图4中上下方向进行第二次水平移动前的检测范围；然后使载流子检测装置30沿图4中左右方向向左进行第三次水平移动，载流子检测装置30则沿图4中左右方向第二次扫描半导体膜层，并对第二次扫描时扫描到的半导体膜层的区域的载流子浓度进行检测；载流子检测装置30由图4中右侧向左进行第三次水平移动后到达与图4中左侧后，则使载流子检测装置30沿图4中上下方向向下进行第四次水平移动，载流子检测装置30沿图4中上下方向进行第四水平移动后的检测范围紧挨沿图4中上下方向进行第四次水平移动前的检测范围，如此使载流子检测装置30交替沿图4中左右方向和图4中上下方向水平移动，实现对半导体膜层各区域的载流子浓度进行检测。
值得一提的是，在上述实施例中，载流子检测装置30沿图4中左右方向水平移动时，对半导体膜层进行扫描，以对半导体膜层各区域的载流子浓度进行检测，在实际应用中，载流子检测装置30也可以沿图4中上下方向水平移动时，对半导体膜层进行扫描，以对半导体膜层各区域的载流子浓度进行检测，此时，载流子检测装置30沿图4中左右方向和沿图4中上下方向进行交替水平移动时的顺序与上述相反，但方式相同，在此不再赘述。
在上述实施例中，载流子检测装置30检测半导体膜层各区域的载流子浓度时，可以采用微波光电导衰退法(Microwave Photo Conductivity Decay，μ-PCD)，载流子检测装置30朝向半导体膜层的某区域发射微波，并接收由半导体膜层的某区域反馈的微波，载流子检测装置30根据接收到的半导体膜层的某区域反馈的微波，绘制出该区域的载流子衰减曲线，如图5所示，其中，载流子衰减曲线的峰值(图5中A点处对应的值)可以作为该区域的载流子浓度。
在本发明实施例提供的膜层退火设备中，控制装置40根据载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整各加热器20对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，在实际应用中，请参阅图6，控制装置40可以包括第一接收模块41、第一判断模块42和第一调整模块43，其中，第一接收模块41与载流子检测装置30连接，第一接收模块41用于接收载流子检测装置30所检测到的半导体膜层各区域的载流子浓度；第一判断模块42与第一接收模块41连接，第一判断模块42用于将半导体膜层各区域的载流子浓度与浓度阈值对比；第一调整模块43分别与第一判断模块42连接和每个加热器20连接，第一调整模块43用于在半导体膜层的某区域的载流子浓度小于浓度阈值时，增加对应于半导体膜层中载流子浓度小于浓度阈值的区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与浓度阈值相同；第一调整模块43还用于在半导体膜层的某区域的载流子浓度大于浓度阈值时，降低对应于半导体膜层中载流子浓度大于浓度阈值的区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与浓度阈值相同。
当控制装置40根据载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整各加热器20对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度时，第一接收模块41接收载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度；然后，第一判断模块42将载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度与浓度阈值进行对比，其中，浓度阈值可以根据实际需要进行设定；当第一判断模块42判断得知半导体膜层中某区域的载流子浓度小于浓度阈值时，则第一调整模块43增加对应于半导体膜层中载流子浓度小于浓度阈值的区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，以提高对半导体膜层中载流子浓度小于浓度阈值的区域进行退火的退火温度，进而增加该区域的载流子浓度，使该区域的载流子浓度与浓度阈值相同，即，使该区域的载流子浓度与浓度阈值完全相同或基本相同；当第一判断模块42判断得知半导体膜层中某区域的载流子浓度大于浓度阈值时，则第一调整模块43降低对应于半导体膜层中载流子浓度大于浓度阈值的区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，例如，第一调整模块43使对应于半导体膜层中载流子浓度大于浓度阈值的区域的加热器20停止对该区域进行加热，或者，当电热器20为利用电流进行加热的加热器时，第一调整模块43使通入对应于半导体膜层中载流子浓度大于浓度阈值的区域的加热器20的电流降低，以降低对半导体膜层中载流子浓度大于浓度阈值的区域进行退火的退火温度，进而降低该区域的载流子浓度，使该区域的载流子浓度与浓度阈值相同，即，使该区域的载流子浓度与浓度阈值完全相同或基本相同。通过第一调整模块43根据第一判断模块42的判断结果，对各加热器20进行调整，进而对半导体膜层各区域的载流子浓度进行调整，使得半导体膜层各区域的载流子浓度均与浓度阈值相同，实现使半导体膜层各区域的载流子浓度相同，进而改善显示装置的画面显示质量。
上述实施例中，控制装置40根据载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整各加热器20对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度时，采用将半导体膜层各区域的载流子浓度与预先设定的浓度阈值进行对比，进而对半导体膜层各区域的载流子浓度进行调整，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同，在实际应用中，还可采用不预先设定浓度阈值的方式进行。
具体地，请参阅图7，控制装置40可以包括第二接收模块44、第一计算模块45、第二判断模块46和第二调整模块47，其中，第二接收模块44与载流子检测装置30连接，第二接收模块44用于接收载流子检测装置30所检测到的半导体膜层各区域的载流子浓度；第一计算模块45与第二接收模块44连接，第一计算模块45用于计算先前调整的半导体膜层各区域的载流子浓度的平均值；第二判断模块46分别与第二接收模块44和第一计算模块45连接，第二判断模块46用于将当前调整的半导体膜层的区域的载流子浓度与平均值进行对比；第二调整模块47分别与第二判断模块46和每个加热器20连接，第二调整模块47用于在当前调整的半导体膜层的区域的载流子浓度小于平均值时，增加对应于当前调整的半导体膜层的区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与平均值相同；第二调整模块47还用于在当前调整的半导体膜层的区域的载流子浓度大于平均值时，降低对应于当前调整的半导体膜层的区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与平均值相同。
具体实施时，第二接收模块44接收载流子检测装置30所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整半导体膜层中第一区域时，第一计算模块45可以将载流子检测装置30检测的半导体膜层中第一区域的载流子浓度作为平均值，此时，第二判定模块可以不进行对比操作，第二调整模块47则不调整对应于半导体膜层中第一区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度。然后调整半导体膜层中第二区域，第一计算模块45可以将载流子检测装置30检测的半导体膜层中第一区域的载流子浓度作为平均值，第二判断模块46则将载流子检测装置30检测的半导体膜层中第二区域的载流子浓度与平均值对比，当第二判断模块46判断得知载流子检测装置30检测的半导体膜层中第二区域的载流子浓度小于平均值时，第二调整模块47则增加对应于半导体膜层中第二区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，以提高对半导体膜层中第二区域进行退火的退火温度，进而提高半导体膜层中第二区域的载流子浓度，使半导体膜层中第二区域的载流子浓度与平均值相同，即，使半导体膜层中第二区域的载流子浓度与平均值完全相同或基本相同；当第二判断模块46判断得知载流子检测装置30检测的半导体膜层中第二区域的载流子浓度大于平均值时，第二调整模块47则降低对应于半导体膜层中第二区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，例如，第二调整模块47使对应于当前调整的半导体膜层的区域的加热器20停止对该区域进行加热，或者，当电热器20为利用电流进行加热的加热器时，第二调整模块47使通入对应于当前调整的半导体膜层的区域的加热器20的电流降低，以降低对半导体膜层中第二区域进行退火的退火温度，进而降低半导体膜层中第二区域的载流子浓度，使半导体膜层中第二区域的载流子浓度与平均值相同，即，使半导体膜层中第二区域的载流子浓度与平均值完全相同或基本相同。然后调整半导体膜层中第三区域，第一计算模块45计算半导体膜层中第一区域的载流子浓度和半导体膜层中第二区域的载流子浓度的平均值，第二判断模块46则将载流子检测装置30检测的半导体膜层中第三区域的载流子浓度与第一计算模块45计算的平均值对比，当第二判断模块46判断得知载流子检测装置30检测的半导体膜层中第三区域的载流子浓度小于平均值时，第二调整模块47则增加对应于半导体膜层中第三区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，以提高对半导体膜层中第三区域进行退火的退火温度，进而提高半导体膜层中第三区域的载流子浓度，使半导体膜层中第三区域的载流子浓度与平均值相同，即，使半导体膜层中第三区域的载流子浓度与平均值完全相同或基本相同；当第二判断模块46判断得知载流子检测装置30检测的半导体膜层中第三区域的载流子浓度大于平均值时，第二调整模块47则降低对应于半导体膜层中第三区域的加热器20对该区域进行加热的加热温度，以降低对半导体膜层中第三区域进行退火的退火温度，进而降低半导体膜层中第三区域的载流子浓度，使半导体膜层中第三区域的载流子浓度与平均值相同，即，使半导体膜层中第三区域的载流子浓度与平均值完全相同或基本相同。如此，依次对半导体膜层各区域进行调整，使半导体膜层各区域的载流子浓度处于同一水平，进而改善显示装置的画面显示质量。
在上述实施例中，加热器20的设置方式可以为多种，例如，请继续参阅图1，多个加热器20可以均设置在承载台10下方，多个加热器20位于同一层面上，多个加热器20可以贴合在承载台10上，加热器20工作时，通过热传导的方式将热量经承载台10传递至形成在基板50上的半导体膜层，以对半导体膜层进行退火；或者，多个加热器20可以均设置在承载台10内，加热器20朝向基板50的表面可以与承载台10上承载基板50的承载面平齐。
值得一提的是，多个加热器20用于对半导体各区域进行分别加热，每个加热器20的加热范围覆盖半导体膜层的其中部分区域，在实际应用中，多个加热器20的排列方式可以根据利用磁控溅射工艺形成半导体膜层时所采用的拼装式溅射靶的拼装结构来确定，例如，当拼装式溅射靶中半导体靶材的形状呈方块状，且多个半导体靶材呈阵列排布的形式拼装在一起，请参阅图8，则加热器20的形状也可以设置成方块状，多个加热器20可以呈阵列排布方式，每个加热器20的加热范围覆盖半导体膜层中呈方块状的区域；或者，当拼装溅射靶中半导体靶材的形状呈条状，多个半导体靶材平行排列的拼装在一起，请参阅图9，则加热器20的形状也可以设置成条状，多个加热器20平行排列，每个加热器20的加热范围覆盖半导体膜层中呈条状的区域。
上述实施例中，加热器20可以为加热块，或者，加热器20也可以为加热丝。
上述实施例中，半导体膜层可以为需要进行退火处理的任何一种半导体膜层，例如，半导体膜层可以为金属氧化物膜层，如铟镓锌氧化物(IndiumGallium Zinc Oxide，IGZO)、锌氧化物(Zinc Oxide，ZnO)等；或者，半导体膜层可以为无定形硅膜层；或者，半导体膜层可以为多晶硅膜层；或者，半导体膜层可以为单晶硅膜层。
请参阅图10，本发明实施例还提供一种膜层退火方法，应用于如上述实施例所述的膜层退火设备，包括：
步骤S100、将形成有半导体膜层的基板放置在承载台上。
步骤S200、多个加热器对半导体膜层进行加热。
步骤S300、载流子检测装置监测半导体膜层各区域的载流子浓度。
步骤S400、控制装置根据载流子检测装置所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整加热器对半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于设备实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见设备实施例的部分说明即可。
在上述实施例中，步骤S400、控制装置根据载流子检测装置所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整加热器对半导体膜层的对应区域进行加热的加热温度，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同中，可以采用多种方式实现。
例如，请参阅图11，步骤S400、控制装置根据载流子检测装置所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整加热器对半导体膜层的对应区域进行加热的加热温度，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同，可以包括：
步骤S410、控制装置的第一接收模块接收载流子检测装置所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度。
步骤S420、控制装置的第一判断模块将半导体膜层各区域的载流子浓度与浓度阈值对比。
步骤S430、当半导体膜层的某区域的载流子浓度小于浓度阈值时，控制装置的第一调整模块增加对应于半导体膜层中载流子浓度小于浓度阈值的区域的加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与浓度阈值相同。
步骤S440、当半导体膜层的某区域的载流子浓度大于浓度阈值时，控制装置的第一调整模块降低对应于半导体膜层中载流子浓度大于浓度阈值的区域的加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与浓度阈值相同。
再例如，请参阅图12，步骤S400、控制装置根据载流子检测装置所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度，调整加热器对半导体膜层的对应区域进行加热的加热温度，使半导体膜层各区域的载流子浓度相同，也可以包括：
步骤S450、控制装置的第二接收模块接收载流子检测装置所检测的半导体膜层各区域的载流子浓度。
步骤S460、控制装置的第一计算模块计算先前调整的半导体膜层各区域的载流子浓度的平均值。
步骤S470、控制装置的第二判断模块将当前调整的半导体膜层的区域的载流子浓度与平均值进行对比。
步骤S480、当当前调整的半导体膜层的区域的载流子浓度小于平均值时，控制装置的第二调整模块增加对应于当前调整的半导体膜层的区域的加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与平均值相同。
步骤S490、当当前调整的半导体膜层的区域的载流子浓度大于平均值时，控制装置的第二调整模块降低对应于当前调整的半导体膜层的区域的加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与平均值相同。
在本发明实施例中，步骤S300、载流子检测装置检测半导体膜层各区域的载流子浓度的实现方式也可以为多种。
例如，请参阅图13，步骤S300、载流子检测装置检测半导体膜层各区域的载流子浓度，可以包括：
步骤S310、使多个所述载流子检测装置中，每个所述载流子检测装置检测所述半导体膜层的对应区域的载流子浓度。
或者，请参阅图14，步骤S300、载流子检测装置检测半导体膜层各区域的载流子浓度，可以包括：
步骤S320、使平行排列成一排的多个载流子检测装置沿垂直于该排载流子检测装置中载流子检测装置的排列方向的方向水平移动，每个载流子检测装置检测该载流子检测装置扫描到的半导体膜层的区域的载流子浓度。
或者，请参阅图15，步骤S300、载流子检测装置检测半导体膜层各区域的载流子浓度，可以包括：
步骤S330、使载流子检测装置交替沿平行于基板的第一侧面的方向和平行于基板的第二侧面的方向水平移动，载流子监测装置检测半导体膜层各区域的载流子浓度。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种膜层退火设备，其特征在于，包括：
承载台，用于承载形成有半导体膜层的基板；
多个加热器，用于对所述半导体膜层各区域进行分别加热；
载流子检测装置，用于检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
控制装置，所述控制装置分别与所述载流子检测装置和每个所述加热器连接，所述控制装置根据所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度，调整所述加热器对所述半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，使所述半导体膜层各区域的载流子浓度相同。
2.根据权利要求1所述的膜层退火设备，其特征在于，所述载流子检测装置的数量为多个，多个所述载流子检测装置位于所述承载台上方，每个所述载流子检测装置检测所述半导体膜层的对应区域的载流子浓度。
3.根据权利要求1所述的膜层退火设备，其特征在于，所述载流子检测装置的数量为多个，多个所述载流子检测装置平行排列成一排，该排载流子检测装置位于所述承载台上方，该排载流子检测装置中所述载流子检测装置的排列方向平行于所述基板的其中一个侧面，且该排载流子检测装置可沿垂直于该排载流子检测装置中所述载流子检测装置的排列方向的方向水平移动；
该排载流子检测装置沿垂直于该排载流子检测装置中所述载流子检测装置的排列方向的方向水平移动时，每个所述载流子检测装置检测该载流子检测装置扫描到的所述半导体膜层的区域的载流子浓度。
4.根据权利要求1所述的膜层退火设备，其特征在于，所述载流子检测装置的数量为一个，该所述载流子检测装置位于所述承载台上方，该所述载流子检测装置可沿平行于所述基板的第一侧面的方向和平行于所述基板的第二侧面的方向水平移动，所述基板的第一侧面与所述基板的第二侧面垂直；该载流子检测装置交替沿平行于所述基板的第一侧面的方向和平行于所述基板的第二侧面的方向水平移动时，该载流子监测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度。
5.根据权利要求1所述的膜层退火设备，其特征在于，所述载流子检测装置采用微波光电导衰退法检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度。
6.根据权利要求1所述的膜层退火设备，其特征在于，所述控制装置包括第一接收模块、第一判断模块和第一调整模块，其中，
所述第一接收模块与所述载流子检测装置连接，所述第一接收模块用于接收所述载流子检测装置所检测到的所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
所述第一判断模块与所述第一接收模块连接，所述第一判断模块用于将所述半导体膜层各区域的载流子浓度与浓度阈值对比；
所述第一调整模块分别与所述第一判断模块连接和每个所述加热器连接，所述第一调整模块用于在所述半导体膜层的某区域的载流子浓度小于所述浓度阈值时，增加对应于所述半导体膜层中载流子浓度小于所述浓度阈值的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述浓度阈值相同；所述第一调整模块还用于在所述半导体膜层的某区域的载流子浓度大于所述浓度阈值时，降低对应于所述半导体膜层中载流子浓度大于所述浓度阈值的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述浓度阈值相同。
7.根据权利要求1所述的膜层退火设备，其特征在于，所述控制装置包括第二接收模块、第一计算模块、第二判断模块和第二调整模块，其中，
所述第二接收模块与所述载流子检测装置连接，所述第二接收模块用于接收所述载流子检测装置所检测到的所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
所述第一计算模块与所述第二接收模块连接，所述第一计算模块用于计算先前调整的所述半导体膜层各区域的载流子浓度的平均值；
所述第二判断模块分别与所述第二接收模块和所述第一计算模块连接，所述第二判断模块用于将当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度与所述平均值进行对比；
所述第二调整模块分别与所述第二判断模块和每个所述加热器连接，所述第二调整模块用于在当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度小于所述平均值时，增加对应于当前调整的所述半导体膜层的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述平均值相同；所述第二调整模块还用于在当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度大于所述平均值时，降低对应于当前调整的所述半导体膜层的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述平均值相同。
8.根据权利要求1所述的膜层退火设备，其特征在于，多个所述加热器位于所述承载台下方，或者，多个所述加热器位于所述承载台内。
9.根据权利要求1所述的膜层退火设备，其特征在于，所述加热器为加热块或加热丝。
10.根据权利要求1所述的膜层退火设备，其特征在于，所述半导体膜层为金属氧化物膜层、无定形硅膜层、单晶硅膜层或多晶硅膜层。
11.一种膜层退火方法，其特征在于，包括：
将形成有半导体膜层的基板放置在承载台上；
多个加热器对所述半导体膜层进行加热；
载流子检测装置监测所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
控制装置根据所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度，调整所述加热器对所述半导体膜层中对应区域进行加热的加热温度，使所述半导体膜层各区域的载流子浓度相同。
12.根据权利要求11所述的膜层退火方法，其特征在于，控制装置根据所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度，调整所述加热器对所述半导体膜层的对应区域进行加热的加热温度，使所述半导体膜层各区域的载流子浓度相同，包括：
所述控制装置的第一接收模块接收所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
所述控制装置的第一判断模块将所述半导体膜层各区域的载流子浓度与浓度阈值对比；
当所述半导体膜层的某区域的载流子浓度小于所述浓度阈值时，所述控制装置的第一调整模块增加对应于所述半导体膜层中载流子浓度小于所述浓度阈值的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述浓度阈值相同；
当所述半导体膜层的某区域的载流子浓度大于所述浓度阈值时，所述控制装置的第一调整模块降低对应于所述半导体膜层中载流子浓度大于所述浓度阈值的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述浓度阈值相同。
13.根据权利要求11所述的膜层退火方法，其特征在于，控制装置根据所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度，调整所述加热器对所述半导体膜层的对应区域进行加热的加热温度，使所述半导体膜层各区域的载流子浓度相同，包括：
所述控制装置的第二接收模块接收所述载流子检测装置所检测的所述半导体膜层各区域的载流子浓度；
所述控制装置的第一计算模块计算先前调整的所述半导体膜层各区域的载流子浓度的平均值；
所述控制装置的第二判断模块将当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度与所述平均值进行对比；
当当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度小于所述平均值时，所述控制装置的第二调整模块增加对应于当前调整的所述半导体膜层的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述平均值相同；
当当前调整的所述半导体膜层的区域的载流子浓度大于所述平均值时，所述控制装置的第二调整模块降低对应于当前调整的所述半导体膜层的区域的所述加热器对该区域进行加热的加热温度，使该区域的载流子浓度与所述平均值相同。
14.根据权利要求11所述的膜层退火方法，其特征在于，载流子检测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度，包括：
使多个所述载流子检测装置中，每个所述载流子检测装置检测所述半导体膜层的对应区域的载流子浓度。
15.根据权利要求11所述的膜层退火方法，其特征在于，载流子检测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度，包括：
使平行排列成一排的多个所述载流子检测装置沿垂直于该排载流子检测装置中所述载流子检测装置的排列方向的方向水平移动，每个所述载流子检测装置检测该载流子检测装置扫描到的所述半导体膜层的区域的载流子浓度。
16.根据权利要求11所述的膜层退火方法，其特征在于，载流子检测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度，包括：
使所述载流子检测装置交替沿平行于所述基板的第一侧面的方向和平行于所述基板的第二侧面的方向水平移动，所述载流子监测装置检测所述半导体膜层各区域的载流子浓度。
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