CN108428620B - 低温多晶硅及其产品、制备方法和制备装置、激光组件 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种低温多晶硅及其产品、制备方法和制备装置、激光组件，涉及显示技术领域，可通过增大低温多晶硅的尺寸，减少低温多晶硅中晶界的数量，进而降低薄膜晶体管的漏电流。一种低温多晶硅的制备方法，包括：在基板上形成非晶硅层；随着激光组件与所述基板沿垂直于所述基板的厚度的方向逐渐相对移动，所述激光组件发出的激光束逐渐对所述基板上的非晶硅层进行照射，以使得所述非晶硅层中受到所述激光束照射的区域重结晶，其中，沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。

Description

低温多晶硅及其产品、制备方法和制备装置、激光组件
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种低温多晶硅及其产品、制备方法和制备装置、激光组件。
背景技术
当低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon，简称LTPS)和非晶硅(amorphoussilicon，简称a-Si)应用于薄膜晶体管中的有源层时，低温多晶硅相较于非晶硅具有更加优异的物理电学性能。低温多晶硅能够直接在基板上制成高速互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)，即，GOA电路，这样一来，可以减少外部印刷电路板上的接脚个数及接线的连接点个数，从而使得显示面板产生缺陷的几率减小，提高显示面板的耐用度。
现有技术中，制作低温多晶硅的方法包括固相结晶(Solid PhaseCrystallization，简称SPC)、金属诱导结晶(Metal Induced Crystallization，简称MIC)和准分子激光退火(Excimer Laser Annealer，简称ELA)等。其中，准分子激光退火是目前使用最广泛的方法。准分子激光退火是采用准分子激光束对基板上的非晶硅薄膜进行短时间的照射，非晶硅薄膜受到高温熔化，之后冷却快速重结晶，从而形成低温多晶硅薄膜。
本领域的技术人员应该知道，晶粒的生长方向是从温度较低的位置向温度较高的位置生长。基于此，如图1所示，当采用激光束宽度为0.4mm的激光器13对非晶硅薄膜11进行激光照射时，非晶硅薄膜11在激光可照射区域内部的各个位置，受到的激光照射的温度是相同的。因此，低温多晶硅的晶粒在激光可照射区域内部的生长位置是随机的，这就使得低温多晶硅中的晶粒的尺寸较小，进而导致低温多晶硅的晶界个数较多。而当晶界个数较多的低温多晶硅应用于薄膜晶体管中的有源层时，晶界数量越多，有源层更容易导电，从而增大了薄膜晶体管的漏电流，进而导致薄膜晶体管的阈值电压不稳定，降低了薄膜晶体管的电性能。
发明内容
本发明的实施例提供一种低温多晶硅及其产品、制备方法和制备装置、激光组件，可通过增大低温多晶硅的尺寸，减少低温多晶硅中晶界的数量，进而降低薄膜晶体管的漏电流。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种低温多晶硅的制备方法，包括：在基板上形成非晶硅层；随着激光组件与所述基板沿垂直于所述基板的厚度的方向逐渐相对移动，所述激光组件发出的激光束逐渐对所述基板上的非晶硅层进行照射，以使得所述非晶硅层中受到所述激光束照射的区域重结晶，其中，沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
优选的，所述激光组件包括激光发射件和光学薄膜；其中，所述激光发射件用于发出能量分布均匀的激光束；所述光学薄膜固定设置在所述激光发射件的出光口处；或者，所述光学薄膜悬空于所述激光发射件与所述非晶硅层之间，所述激光发射件发出的激光束可入射到所述光学薄膜上，且所述光学薄膜与所述激光发射件位置相对不变；沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述光学薄膜的透过率从大到小，以使得所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
进一步优选的，所述光学薄膜中远离所述激光发射件的面为台阶状或斜面，所述光学薄膜中靠近所述激光发射件的面为平面；或者，所述光学薄膜中远离所述激光发射件的面为平面，所述光学薄膜中靠近所述激光发射件的面为台阶状或斜面。
进一步优选的，在所述光学薄膜固定设置在所述激光发射件的出光口处的情况下，所述光学薄膜中远离所述激光发射件的面为台阶状或斜面，所述光学薄膜中靠近所述激光发射件的面为平面。
优选的，所述光学薄膜的最小透过率为Xmin、最大透过率为Xmax，其中，1％≤Xmin＜Xmax≤100％。
优选的，沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述激光组件在相同时间段内发出的激光束至少具有三种能量。
优选的，沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述激光束的宽度为0.4～1mm。
第二方面，提供一种低温多晶硅，由第一方面所述的低温多晶硅的制备方法制成。
第三方面，提供一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层，所述有源层的材料包括第二方面所述的低温多晶硅。
第四方面，提供一种阵列基板，包括第三方面所述的薄膜晶体管。
第五方面，提供一种显示装置，包括第四方面所述的阵列基板。
第六方面，提供一种低温多晶硅的制备装置，包括载台、移动结构，还包括激光组件；所述载台，用于放置基板；所述移动结构，用于使所述激光组件与所述基板沿垂直于所述基板的厚度的方向逐渐相对移动；所述激光组件，用于发出激光束，所述激光束逐渐对所述基板上的非晶硅层进行照射，以使得所述非晶硅层中受到所述激光束照射的区域重结晶；其中，沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
优选的，所述激光组件包括激光发射件和光学薄膜；其中，所述激光发射件用于发出能量分布均匀的激光束；所述光学薄膜固定设置在所述激光发射件的出光口处；或者，所述光学薄膜悬空于所述激光发射件与所述非晶硅层之间，所述激光发射件发出的激光束可入射到所述光学薄膜上，且所述光学薄膜与所述激光发射件位置相对不变；沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述光学薄膜的透过率从大到小，以使得所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
第七方面，提供一种激光组件，包括激光发射件，还包括光学薄膜；其中，所述激光发射件用于发出能量分布均匀的激光束；所述光学薄膜位于所述激光发射件的出光口处；或者，所述光学薄膜悬空于所述激光发射件下方，所述激光发射件发出的激光束可入射到所述光学薄膜上，且所述光学薄膜与所述激光发射件位置相对不变；从所述光学薄膜的第一端到与所述第一端相对的第二端，所述光学薄膜的透过率从大到小，以使得所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
本发明实施例提供一种低温多晶硅及其产品、制备方法和制备装置、激光组件，通过沿基板相对于激光组件移动的方向，使激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小，可使低温多晶硅的晶粒由温度较低的位置向温度较高的位置生长，相对于现有技术，可增大低温多晶硅中晶粒的尺寸，从而减少低温多晶硅中晶界的数量，当所述低温多晶硅用作薄膜晶体管中的有源层时，可降低薄膜晶体管的漏电流，进而改善薄膜晶体管的阈值电压不稳定的问题，提高薄膜晶体管的电性能；在此基础上，由于本发明实施例中，基板相对于激光组件移动的方向，与晶粒的生长方向恰好相反，因此，可使熔融状态的非晶硅中温度较低的部分先冷却结晶、温度较高的部分后冷却结晶，从而进一步增加任意区域的熔融状态的非晶硅的冷却时间，在本发明和现有技术的晶粒的生长速度相同的情况下，相较于现有技术，本发明可进一步增大晶粒的尺寸。其中，晶粒的尺寸等于冷却时间与生长速度的乘积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的一种制备低温多晶硅的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种制备低温多晶硅的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种制备低温多晶硅的过程示意图一；
图4(a)为本发明实施例提供的一种制备低温多晶硅的过程示意图二；
图4(b)为本发明实施例提供的一种制备低温多晶硅的过程示意图三；
图5为本发明实施例提供的一种制备低温多晶硅的过程示意图四；
图6为本发明实施例提供的一种制备低温多晶硅的过程示意图五；
图7为本发明实施例提供的一种制备低温多晶硅的过程示意图六；
图8为本发明实施例提供的一种制备低温多晶硅的过程示意图七；
图9为本发明实施例提供的一种制备低温多晶硅的过程示意图八。
附图标记：
11-非晶硅薄膜；13-激光器；20-基板；21-下缓冲层；22-上缓冲层；23-非晶硅层；30-激光组件；31-激光发射件；32-光学薄膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种低温多晶硅的制备方法，如图2所示，具体可通过如下步骤实现：
S10、如图3所示，在基板20上形成非晶硅层23。
此处，在形成非晶硅层23之前，所述方法还可以包括：依次在基板20上形成下缓冲层21和上缓冲层22。其中，下缓冲层21的材料包括SiNx，其厚度为50～100nm；上缓冲层22的材料包括SiOx，其厚度为200～300nm。可利用下缓冲层21和上缓冲层22起到隔绝基板20与非晶硅层23的作用，例如，在后续工艺中，对非晶硅层23进行激光照射时，可减小温度对基板20的影响。
在此基础上，在形成非晶硅层23之后、步骤S20之前，所述方法还可以包括：在氮气环境下，对下缓冲层21、上缓冲层22、以及非晶硅层23进行时长为60～90分钟、温度为400～450℃的高温烘烤，以去除非晶硅层23、上缓冲层22、以及下缓冲层21中的氢气，防止在后续工艺中对非晶硅层23进行重结晶时，因氢气溢出而导致重结晶异常。
需要说明的是，不对基板20的材料进行限定，其可以刚性基板，例如材料可以是玻璃；也可以是柔性基板，例如材料可以是聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)。
S20、如图4(a)和4(b)所示，随着激光组件30与基板20沿垂直于基板20的厚度的方向逐渐相对移动，激光组件30发出的激光束逐渐对基板20上的非晶硅层23进行照射，以使得非晶硅层23中受到激光束照射的区域重结晶，其中，沿基板20相对于激光组件30移动的方向，激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
需要说明的是，第一，为了使基板20上的非晶硅层23中各个部分受到相同的激光照射，激光组件30与基板20沿垂直于基板20的厚度方向的相对移动一般是匀速的。
第二，基板20相对于激光组件30移动的方向如图4(a)和4(b)所示。
具体的，激光组件30的初始状态如图4(a)所示，A处接收到的激光束的能量最低，C处接收到的激光束的能量最高，B处接收到的激光束的能量介于A处和C处之间；随着基板20相对于激光组件30的移动，基板20与激光组件30的位置关系如图4(b)所示，A处离开激光束的照射，B处接收到的激光束的能量最低，C处接收到的激光束的能量相较于图4(a)减小。
激光组件30与基板20沿垂直于基板20的厚度的方向逐渐相对移动，可以分为以下四种情况：
第一种情况，基板20不移动，激光组件30沿垂直于基板20的厚度方向逐渐移动。
第二种情况，激光组件30不移动、基板20沿垂直于基板20的厚度方向逐渐移动。
第三种情况，基板20与激光组件30沿垂直于基板20的厚度方向，向相反的方向移动。
第四种情况，基板20与激光组件30以不同的速度，沿垂直于基板20的厚度方向，向相同的方向移动。
此处，为了使基板20上的非晶硅层23的各个区域都能受到稳定的激光束照射，优选以第二种情况的方式逐渐相对移动。
第三，基板20的厚度方向，是指：与基板20设置非晶硅层23的表面垂直的方向。
第四，不对非晶硅层23中受到激光束照射的区域的大小进行限定，激光组件30发出的激光束可以对整个非晶硅层23进行照射，也可以对非晶硅层23中的一部分进行照射。
示例的，以激光组件30发出的激光束对整个非晶硅层23进行照射为例，基板20的长度为400mm、宽度为300mm，激光组件30发出的激光束沿基板20的长度方向对非晶硅层23进行照射之后，再次沿基板20的长度方向，对非晶硅层23中未受到激光照射的区域进行照射，直到整个非晶硅层23全部受到激光束照射为止。
第五，非晶硅层23中受到激光束照射的区域进行重结晶的过程为：非晶硅层23中的非晶硅受到激光照射，转化为熔融状态；之后，随着激光组件30与基板20的相对移动，熔融状态的非晶硅不再受激光照射，并逐渐冷却结晶，直至转化为固态的低温多晶硅。
此处，不对熔融状态的非晶硅的冷却方式进行限定，例如，可以在其不再受到激光照射之后，采用自然冷却的方式进行结晶。
第六，“沿基板20相对于激光组件30移动的方向，激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小”中的“相同时间段”，是指：在任意一个时间点，激光组件30发出的激光束照射到非晶硅层23上的某一区域，沿基板20相对于激光组件30移动的方向，该区域接收到的激光束的能量从大到小。
并且，在对该区域进行激光照射时，该区域中各个位置受到的照射时间均相同，不会因照射时间的不同，导致该区域的非晶硅接收到的激光束的能量不同。
第七，“沿基板20相对于激光组件30移动的方向，激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小”中的“能量从大到小”是指：在相同时间段内，激光组件30发出的激光束包括多种能量，并且，沿着基板20相对于激光组件30移动的方向，相邻两种能量的能量值总是呈减小趋势。
其中，大和小是相对的关系。
本发明实施例提供一种低温多晶硅的制备方法，通过沿基板20相对于激光组件30移动的方向，使激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小，可使低温多晶硅的晶粒由温度较低的位置向温度较高的位置生长，相对于现有技术，可增大低温多晶硅中晶粒的尺寸，从而减少低温多晶硅中晶界的数量，当所述低温多晶硅用作薄膜晶体管中的有源层时，可降低薄膜晶体管的漏电流，进而改善薄膜晶体管的阈值电压不稳定的问题，提高薄膜晶体管的电性能；在此基础上，由于本发明实施例中，基板20相对于激光组件30移动的方向，与晶粒的生长方向恰好相反，因此，可使熔融状态的非晶硅中温度较低的部分先冷却结晶、温度较高的部分后冷却结晶，从而进一步增加任意区域的熔融状态的非晶硅的冷却时间，在本发明和现有技术的晶粒的生长速度相同的情况下，相较于现有技术，本发明可进一步增大晶粒的尺寸。其中，晶粒的尺寸等于冷却时间与生长速度的乘积。
示例的，“任意区域的熔融状态的非晶硅的冷却时间”可以是：
如图4(a)所示，非晶硅中受到激光束照射的区域为由A处和C处围成的区域。以由A处和C处围成的区域为例，基板20相对于激光组件30移动，仅A处离开激光束的照射并开始冷却时，将A处开始冷却的时刻记为t1；基板20相对于激光组件30继续移动，直到C处冷却到可结晶的温度，将C处冷却到可结晶的温度的时刻记为t2，t2-t1即为A处和C处围成的区域所需的冷却时间。
上述仅以某一时刻非晶硅中受到激光束照射的区域作为所述任意区域，当然，所述任意区域还可以是其他区域，可以大于某一时刻非晶硅中受到激光束照射的区域，也可以小于某一时刻非晶硅中受到激光束照射的区域，只要是非晶硅中受到激光束照射的区域即可。
优选的，激光组件30包括激光发射件31和光学薄膜32；其中，激光发射件31用于发出能量分布均匀的激光束；如图4(a)和图5所示，光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处；或者，如图6、7、8、9所示，光学薄膜32悬空于激光发射件31与非晶硅层23之间，激光发射件31发出的激光束可入射到光学薄膜32上，且光学薄膜32与激光发射件31位置相对不变；沿基板20相对于激光组件30移动的方向，光学薄膜32的透过率从大到小，以使得激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
此处，光学薄膜32可放置在载台上。由于光学薄膜32与激光发射件31之间无相对位移，而由激光发射件31和光学薄膜32组成的激光组件30，与基板20之间具有相对位移，因此，放置基板20的载台和放置光学薄膜32的载台不是同一个。
需要说明的是，第一，激光发射件31用于发出能量分布均匀的激光束，是指：在激光发射件31出光口处的各个位置，激光发射件31发出的激光束的能量相同或近似。优选的，在激光发射件31出光口处的各个位置，激光发射件31发出的激光束的能量相同。
第二，不对光学薄膜32的材料进行限定，只要其透过率沿基板20相对于激光组件30移动的方向从大到小即可。
第三，光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处，例如，光学薄膜32可以贴附于激光发射件31的出光口处。
第四，可以使光学薄膜32与激光发射件31以相同的速度移动，或者，光学薄膜32与激光发射件31均不移动，以使得光学薄膜32与激光发射件31位置相对不变。
第五，不对激光发射件31的型号进行限定，只要其可以发出线状激光束即可，例如，可以是氯化氙激光器，所述氯化氙激光器发出的激光束的波长为308nm、频率为100～300Hz。
本发明实施例中，采用激光发射件31与光学薄膜32结合的激光组件30，结构简单，容易制成。其中，相对于使光学薄膜32悬空于激光发射件31与非晶硅层之间，将光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处，可无需用其他结构固定光学薄膜32；相对于将光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处，使光学薄膜32悬空于激光发射件31与非晶硅层之间，可简化激光组件的制备工艺。
进一步优选的，如图4(a)、5、6、8所示，光学薄膜32中远离激光发射件31的面为台阶状或斜面，光学薄膜32中靠近激光发射件31的面为平面；或者，如图7和图9所示，光学薄膜32中远离激光发射件31的面为平面，光学薄膜32中靠近激光发射件31的面为台阶状或斜面。
需要说明的是，不对光学薄膜32的进行限定，只要可以利用其厚度的不同来实现不同的透过率即可。例如，光学薄膜32可以是非常薄的金属材料。
本发明实施例中，可通过光学薄膜32的厚度不同来实现不同的透过率；其中，一侧为斜面、一侧为平面的光学薄膜32，可使激光组件30发出的激光束的能量梯度较多，可进一步增大晶粒的尺寸；一侧为台阶状、一侧为平面的光学薄膜32在工艺上容易制备。
当然，光学薄膜32也可以是其他形状，在此不进行限定，只要通过光学薄膜32的厚度不同来实现其透过率不同，且沿基板20相对于激光组件30移动的方向，光学薄膜32的透过率从大到小即可。
进一步优选的，在光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处的情况下，光学薄膜32中远离激光发射件31的面为台阶状或斜面，光学薄膜32中靠近激光发射件31的面为平面。
本发明实施例中，在光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处的情况下，光学薄膜32中靠近激光发射件31的面为平面，容易使光学薄膜32固定在激光发射件31上。
优选的，光学薄膜32的最小透过率为Xmin、最大透过率为Xmax，其中，1％≤Xmin＜Xmax≤100％。
本发明实施例通过使光学薄膜32的最小透过率大于等于1％、最大透过率为Xmax小于等于100％，可使得激光发射件31发出的激光束经过光学薄膜32后，照射到非晶硅层23上的能量还可使非晶硅熔化。
优选的，沿基板20相对于激光组件30移动的方向，激光组件30在相同时间段内发出的激光束至少具有三种能量。
本发明实施例中，由于激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量梯度越多，非晶硅的冷却的时间越长、且在冷却过程中发生断裂的可能性小，因此，沿基板20相对于激光组件30移动的方向，通过使激光组件30在相同时间段内发出的激光束至少具有三种能量，可进一步增大晶粒的尺寸。
优选的，沿基板20相对于激光组件30移动的方向，激光束的宽度为0.4～1mm。
本发明实施例通过将激光发射件31发出的激光束的宽度控制在0.4～1mm内，可以使激光发射件31发出的激光束的能量更加均匀且集中；并且，考虑到激光束的宽度与激光发射件31的出光口的宽度有关，若将激光发射件31的出光口的宽度做得过大，所耗费的成本就越高，因此，激光发射件31发出的激光束的宽度在0.4～1mm范围内即可。
本发明实施例提供一种低温多晶硅，由包括前述任一实施例所述的低温多晶硅的制备方法制成。
本发明实施例提供一种低温多晶硅，通过沿基板20相对于激光组件30移动的方向，使激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小，可使低温多晶硅的晶粒由温度较低的位置向温度较高的位置生长，最终形成低温多晶硅，相对于现有技术，可增大低温多晶硅中晶粒的尺寸，从而减少低温多晶硅中晶界的数量，当所述低温多晶硅用作薄膜晶体管中的有源层时，可降低薄膜晶体管的漏电流，进而改善薄膜晶体管的阈值电压不稳定的问题，提高薄膜晶体管的电性能；在此基础上，由于本发明实施例中，基板20相对于激光组件30移动的方向，与晶粒的生长方向恰好相反，因此，可使熔融状态的非晶硅中温度较低的部分先冷却结晶、温度较高的部分后冷却结晶，可进一步增加熔融状态的非晶硅的冷却时间，以进一步增大晶粒的尺寸。
从而进一步增加任意区域的熔融状态的非晶硅的冷却时间，在本发明和现有技术的晶粒的生长速度相同的情况下，相较于现有技术，本发明可进一步增大晶粒的尺寸。其中，晶粒的尺寸等于冷却时间与生长速度的乘积。
本发明实施例提供一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层，所述有源层的材料包括上述实施例所述的低温多晶硅。
此处，所述薄膜晶体管还包括栅极、栅绝缘层、源极、以及漏极，其可以是底栅型结构，也可以是顶栅型结构。
本发明实施例提供一种薄膜晶体管，具有与前述低温多晶硅相同的技术效果，在此不再赘述。
本发明实施例提供一种阵列基板，包括上述实施例所述的薄膜晶体管。
本发明实施例提供一种阵列基板，具有与前述低温多晶硅相同的技术效果，在此不再赘述。
本发明实施例提供一种显示装置，包括前述实施例所述的阵列基板。
其中，所述显示装置可以是显示面板，也可以是包括显示装置的显示器，例如，有机发光显示器(Organic Light Emitting Display，简称OLED)、液晶显示器等。
本发明实施例提供一种显示装置，具有与前述低温多晶硅相同的技术效果，在此不再赘述。
本发明实施例提供一种低温多晶硅的制备装置，包括载台、移动结构，还包括激光组件30；所述载台，用于放置基板20；所述移动结构，用于使激光组件30与基板20沿垂直于基板20的厚度的方向逐渐相对移动；激光组件30，用于发出激光束，所述激光束逐渐对基板20上的非晶硅层23进行照射，以使得非晶硅层23中受到激光束照射的区域重结晶；其中，沿基板20相对于激光组件30移动的方向，激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
需要说明的是，第一，为了使基板20上的非晶硅层23中各个部分受到相同的激光照射，激光组件30与基板20沿垂直于基板20的厚度方向的相对移动一般是匀速的。
第二，所述移动结构，用于使激光组件30与基板20沿垂直于基板20的厚度的方向逐渐相对移动，可以分为以下四种情况：
第一种情况，激光组件30与移动结构连接，基板20不移动，激光组件30沿垂直于基板20的厚度方向逐渐移动。
第二种情况，基板20与移动结构连接，激光组件30不移动、基板20沿垂直于基板20的厚度方向逐渐移动。
第三种情况，激光组件30和基板20与不同的移动结构连接，基板20与激光组件30沿垂直于基板20的厚度方向，向相反的方向移动。
第四种情况，激光组件30和基板20与不同的移动结构连接，基板20与激光组件30以不同的速度，沿垂直于基板20的厚度方向，向相同的方向移动。
此处，为了使基板20上的非晶硅层23的各个区域都能受到稳定的激光束照射，优选以第二种情况的方式逐渐相对移动。
第三，基板20的厚度方向，是指：与基板20设置非晶硅层23的表面垂直的方向。
第四，不对非晶硅层23中受到激光束照射的区域的大小进行限定，激光组件30发出的激光束可以对整个非晶硅层23进行照射，也可以对非晶硅层23中的一部分进行照射。
示例的，以激光组件30发出的激光束对整个非晶硅层23进行照射为例，基板20的长度为400mm、宽度为300mm，激光组件30发出的激光束沿基板20的长度方向对非晶硅层23进行照射之后，再次沿基板20的长度方向，对非晶硅层23中未受到激光照射的区域进行照射，直到整个非晶硅层23全部受到激光束照射为止。
第五，非晶硅层23中受到激光束照射的区域进行重结晶的过程为：非晶硅层23中的非晶硅受到激光照射，转化为熔融状态；之后，随着激光组件30与基板20的相对移动，熔融状态的非晶硅不再受激光照射，并逐渐冷却结晶，直至转化为固态的低温多晶硅。
此处，不对熔融状态的非晶硅的冷却方式进行限定，例如，可以在其不再受到激光照射之后，采用自然冷却的方式进行结晶。
第六，“沿基板20相对于激光组件30移动的方向，激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小”中的“相同时间段”，是指：在任意一个时间点，激光组件30发出的激光束照射到非晶硅层23上的某一区域，沿基板20相对于激光组件30移动的方向，该区域接收到的激光束的能量从大到小。
并且，在对该区域进行激光照射时，该区域中各个位置受到的照射时间均相同，不会因照射时间的不同，导致该区域的非晶硅接收到的激光束的能量不同。
第七，“沿基板20相对于激光组件30移动的方向，激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小”中的“能量从大到小”是指：在相同时间段内，激光组件30发出的激光束包括多种能量，并且，沿着基板20相对于激光组件30移动的方向，相邻两种能量的能量值总是呈减小趋势。
其中，大和小是相对的关系。
本发明实施例提供一种低温多晶硅的制备装置，具有与前述低温多晶硅的制备方法相同的技术效果，在此不再赘述。
优选的，激光组件30包括激光发射件31和光学薄膜32；其中，激光发射件31用于发出能量分布均匀的激光束；如图4(a)和图5所示，光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处；或者，如图6、7、8、9所示，光学薄膜32悬空于激光发射件31与非晶硅层23之间，激光发射件31发出的激光束可入射到光学薄膜32上，且光学薄膜32与激光发射件31位置相对不变；沿基板20相对于激光组件30移动的方向，光学薄膜32的透过率从大到小，以使得激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
此处，光学薄膜32可放置在载台上。由于光学薄膜32与激光发射件31之间无相对位移，而由激光发射件31和光学薄膜32组成的激光组件30，与基板20之间具有相对位移，因此，放置基板20的载台和放置光学薄膜32的载台不是同一个。
需要说明的是，第一，激光发射件31用于发出能量分布均匀的激光束，是指：在激光发射件31出光口处的各个位置，激光发射件31发出的激光束的能量相同或近似。优选的，在激光发射件31出光口处的各个位置，激光发射件31发出的激光束的能量相同。
第二，不对光学薄膜32的材料进行限定，只要其透过率沿基板20相对于激光组件30移动的方向从大到小即可。
第三，光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处，例如，光学薄膜32可以贴附于激光发射件31的出光口处。
第四，可以使光学薄膜32与激光发射件31以相同的速度移动，或者，光学薄膜32与激光发射件31均不移动，以使得光学薄膜32与激光发射件31位置相对不变。
第五，不对激光发射件31的型号进行限定，只要其可以发出线状激光束即可，例如，可以是氯化氙激光器，所述氯化氙激光器发出的激光束的波长为308nm、频率为100～300Hz。
本发明实施例中，采用激光发射件31与光学薄膜32结合的激光组件30，结构简单，容易制成。其中，相对于使光学薄膜32悬空于激光发射件31与非晶硅层之间，将光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处，可无需用其他结构固定光学薄膜32；相对于将光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处，使光学薄膜32悬空于激光发射件31与非晶硅层之间，可简化激光组件的制备工艺。
本发明实施例提供一种激光组件30，包括激光发射件31和光学薄膜32；其中，激光发射件31用于发出能量分布均匀的激光束；如图4(a)和图5所示，光学薄膜32位于激光发射件31的出光口处；或者，光学薄膜32悬空于激光发射件31下方，激光发射件31发出的激光束可入射到光学薄膜32上，且光学薄膜32与激光发射件31位置相对不变；从光学薄膜32的一侧到其对侧，光学薄膜32的透过率从大到小，以使得激光组件30在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
需要说明的是，第一，激光发射件31用于发出能量分布均匀的激光束，是指：在激光发射件31出光口处的各个位置，激光发射件31发出的激光束的能量相同或近似。优选的，在激光发射件31出光口处的各个位置，激光发射件31发出的激光束的能量相同。
第二，不对光学薄膜32的材料进行限定，只要其透过率沿基板20相对于激光组件30移动的方向从大到小即可。
第三，光学薄膜32固定设置在激光发射件31的出光口处，例如，光学薄膜32可以贴附于激光发射件31的出光口处。
第四，可以使光学薄膜32与激光发射件31以相同的速度移动，或者，光学薄膜32与激光发射件31均不移动，以使得光学薄膜32与激光发射件31位置相对不变。
第五，不对激光发射件31的型号进行限定，只要其可以发出线状激光束即可，例如，可以是氯化氙激光器，所述氯化氙激光器发出的激光束的波长为308nm、频率为100～300Hz。
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 (12)

1.一种低温多晶硅的制备方法，其特征在于，包括：
在基板上形成非晶硅层；
随着激光组件与所述基板沿垂直于所述基板的厚度的方向逐渐相对移动，所述激光组件发出的激光束逐渐对所述基板上的非晶硅层进行照射，以使得所述非晶硅层中受到所述激光束照射的区域重结晶，其中，沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小；
所述激光组件包括激光发射件和光学薄膜；
其中，所述激光发射件用于发出能量分布均匀的激光束；
所述光学薄膜固定设置在所述激光发射件的出光口处；或者，所述光学薄膜悬空于所述激光发射件与所述非晶硅层之间，所述激光发射件发出的激光束可入射到所述光学薄膜上，且所述光学薄膜与所述激光发射件位置相对不变；
沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述光学薄膜的透过率从大到小，以使得所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光学薄膜中远离所述激光发射件的面为台阶状或斜面，所述光学薄膜中靠近所述激光发射件的面为平面；
或者，所述光学薄膜中远离所述激光发射件的面为平面，所述光学薄膜中靠近所述激光发射件的面为台阶状或斜面。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述光学薄膜固定设置在所述激光发射件的出光口处的情况下，所述光学薄膜中远离所述激光发射件的面为台阶状或斜面，所述光学薄膜中靠近所述激光发射件的面为平面。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述光学薄膜的最小透过率为Xmin、最大透过率为Xmax，其中，1％≤Xmin＜Xmax≤100％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述激光组件在相同时间段内发出的激光束至少具有三种能量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述激光束的宽度为0.4～1mm。
7.一种低温多晶硅，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的低温多晶硅的制备方法制成。
8.一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层，其特征在于，所述有源层的材料包括权利要求7所述的低温多晶硅。
9.一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求8所述的薄膜晶体管。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的阵列基板。
11.一种低温多晶硅的制备装置，包括载台、移动结构，其特征在于，还包括激光组件；
所述载台，用于放置基板；
所述移动结构，用于使所述激光组件与所述基板沿垂直于所述基板的厚度的方向逐渐相对移动；
所述激光组件，用于发出激光束，所述激光束逐渐对所述基板上的非晶硅层进行照射，以使得所述非晶硅层中受到所述激光束照射的区域重结晶；
其中，沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小；
所述激光组件包括激光发射件和光学薄膜；
其中，所述激光发射件用于发出能量分布均匀的激光束；
所述光学薄膜固定设置在所述激光发射件的出光口处；或者，所述光学薄膜悬空于所述激光发射件与所述非晶硅层之间，所述激光发射件发出的激光束可入射到所述光学薄膜上，且所述光学薄膜与所述激光发射件位置相对不变；
沿所述基板相对于所述激光组件移动的方向，所述光学薄膜的透过率从大到小，以使得所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小。
12.一种激光组件，包括激光发射件，其特征在于，还包括光学薄膜；
其中，所述激光发射件用于发出能量分布均匀的激光束；
所述光学薄膜位于所述激光发射件的出光口处；或者，所述光学薄膜悬空于所述激光发射件下方，所述激光发射件发出的激光束可入射到所述光学薄膜上，且所述光学薄膜与所述激光发射件位置相对不变；
从所述光学薄膜的第一端到与所述第一端相对的第二端，所述光学薄膜的透过率从大到小，以使得所述激光组件在相同时间段内发出的激光束的能量从大到小；
所述激光组件用于发出激光束，所述激光束逐渐对基板上的非晶硅层进行照射，以使得所述非晶硅层中受到所述激光束照射的区域重结晶。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102548825B1 (ko) * 2018-12-03 2023-06-29 삼성디스플레이 주식회사 레이저 결정화 장치 및 표시 장치의 제조 방법
WO2023070615A1 (en) * 2021-10-30 2023-05-04 Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. Methods for thermal treatment of a semiconductor layer in semiconductor device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87207366U (zh) * 1987-07-31 1988-09-07 福建省光学技术研究所 激光光强稳定装置
JP2002064060A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非結晶薄膜のレーザーアニール方法とその装置
JP2002313726A (ja) * 2002-02-18 2002-10-25 Sanyo Electric Co Ltd 半導体膜のレーザーアニール方法
CN102097368A (zh) * 2010-11-08 2011-06-15 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 一种低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的制造方法
CN102969250A (zh) * 2012-11-22 2013-03-13 京东方科技集团股份有限公司 Ltps薄膜及薄膜晶体管的制备方法、阵列基板及显示装置
CN104362115A (zh) * 2014-10-14 2015-02-18 深圳市华星光电技术有限公司 一种准分子激光退火装置及该装置的使用方法
CN104404617A (zh) * 2014-08-15 2015-03-11 深圳市华星光电技术有限公司 低温多晶硅薄膜的制备方法、制备设备及低温多晶硅薄膜
CN104979247A (zh) * 2015-06-23 2015-10-14 深圳市华星光电技术有限公司 激光退火装置和激光退火方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US533262A (en) 1895-01-29 alfoed
CN1151389C (zh) * 2001-07-31 2004-05-26 上海交通大学 激光光强衰减方法
JP4084039B2 (ja) * 2001-11-19 2008-04-30 株式会社 液晶先端技術開発センター 薄膜半導体装置及びその製造方法
CN101853789B (zh) 2010-05-07 2011-09-28 深圳丹邦科技股份有限公司 一种柔性封装载板焊盘金手指制作方法
US20130234330A1 (en) 2012-03-08 2013-09-12 Infineon Technologies Ag Semiconductor Packages and Methods of Formation Thereof
US8920218B2 (en) 2012-07-11 2014-12-30 Ford Global Technologies, Llc Resistance spot weld electrode dresser

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87207366U (zh) * 1987-07-31 1988-09-07 福建省光学技术研究所 激光光强稳定装置
JP2002064060A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非結晶薄膜のレーザーアニール方法とその装置
JP2002313726A (ja) * 2002-02-18 2002-10-25 Sanyo Electric Co Ltd 半導体膜のレーザーアニール方法
CN102097368A (zh) * 2010-11-08 2011-06-15 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 一种低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的制造方法
CN102969250A (zh) * 2012-11-22 2013-03-13 京东方科技集团股份有限公司 Ltps薄膜及薄膜晶体管的制备方法、阵列基板及显示装置
CN104404617A (zh) * 2014-08-15 2015-03-11 深圳市华星光电技术有限公司 低温多晶硅薄膜的制备方法、制备设备及低温多晶硅薄膜
CN104362115A (zh) * 2014-10-14 2015-02-18 深圳市华星光电技术有限公司 一种准分子激光退火装置及该装置的使用方法
CN104979247A (zh) * 2015-06-23 2015-10-14 深圳市华星光电技术有限公司 激光退火装置和激光退火方法

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