CN115565915A - 激光退火装置及激光退火系统 - Google Patents
激光退火装置及激光退火系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115565915A CN115565915A CN202211352262.5A CN202211352262A CN115565915A CN 115565915 A CN115565915 A CN 115565915A CN 202211352262 A CN202211352262 A CN 202211352262A CN 115565915 A CN115565915 A CN 115565915A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- group
- assembly
- mirror
- laser annealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 47
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 9
- 102100034274 Diamine acetyltransferase 1 Human genes 0.000 description 7
- 101000641077 Homo sapiens Diamine acetyltransferase 1 Proteins 0.000 description 7
- 101000713305 Homo sapiens Sodium-coupled neutral amino acid transporter 1 Proteins 0.000 description 7
- 101000640813 Homo sapiens Sodium-coupled neutral amino acid transporter 2 Proteins 0.000 description 7
- 101000716973 Homo sapiens Thialysine N-epsilon-acetyltransferase Proteins 0.000 description 7
- 102100020926 Thialysine N-epsilon-acetyltransferase Human genes 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 101710140501 Sulfate adenylyltransferase subunit 2 1 Proteins 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
本公开关于一种激光退火装置及激光退火系统。涉及激光退火技术领域。激光退火装置包括激光发射器、补偿机构和出光镜组。补偿机构包括分光组件、第一翻转组件、第二翻转组件和光路引导组件;分光组件用于将激光发射器发射的激光至少分为第一光束和第二光束;第一翻转组件和第二翻转组件用于将第一光束进行不同方向上的翻转。出光镜组光路引导组件用于引导第一光束在依次经过第一翻转组件和第二翻转组件后照射至出光镜组,以及引导第二光束照射至出光镜组,并与翻转后的第二光束叠加。
Description
技术领域
本公开涉及激光退火技术领域,具体而言,涉及一种激光退火装置及激光退火系统。
背景技术
目前,采用多晶硅薄膜晶体管的显示面板应用较为广泛,在制造过程中,通常采用ELA(Excimer Laser Annealing,准分子激光退火)工艺,对基板上的非晶硅(A-Si)进行照射,使其熔融后再结晶变成多晶硅(P-Si)。但现有激光退火形成的多晶硅晶粒的均匀性较低,影响薄膜晶体管的迁移率等电学特性的均一性,从而导致显示不良。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种激光退火装置及激光退火系统,可提高激光的均匀性,有利于降低显示不良的风险。
根据本公开的一个方面,提供一种激光退火装置,包括:
激光发射器,用于发射激光;
补偿机构,包括分光组件、第一翻转组件、第二翻转组件和光路引导组件;所述分光组件用于将所述激光发射器发射的激光至少分为第一光束和第二光束;所述第一翻转组件和所述第二翻转组件用于将所述第一光束进行不同方向上的翻转;
出光镜组;所述光路引导组件用于引导所述第一光束在依次经过所述第一翻转组件和所述第二翻转组件后照射至所述出光镜组,以及引导所述第二光束照射至所述出光镜组,并与翻转后的所述第二光束叠加。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述第一翻转组件包括沿第一方向分布的第一柱面透镜和第二柱面透镜,所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜的柱面相向设置;所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜的中轴线平行,且垂直于所述第一方向延伸。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述第二翻转组件包括沿所述第一方向分布的第三柱面透镜和第四柱面透镜,所述第三柱面透镜和所述第四柱面透镜的柱面相向设置;所述第三柱面透镜和所述第四柱面透镜的中轴线平行,且垂直于所述第一方向延伸;所述第三柱面透镜和所述第四柱面透镜的中轴线与所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜的中轴线垂直。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述第一柱面透镜、所述第二柱面透镜、所述第三柱面透镜和所述第四柱面透镜沿沿所述第一方向直线分布,且所述第二柱面透镜与所述第三柱面透镜为一体结构。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述光路引导组件包括第一反射镜组和第二反射镜组,所述第一反射镜组用于将所述第一光束反射至所述第一翻转组件;所述第二反射镜组用于将经过所述第二翻转组件的第一光束和来自所述分光组件的第二光束叠加后传播至所述出光镜组。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述分光组件包括第一分光镜。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述第一反射镜组包括第一反射镜;所述第二反射镜组包括第二反射镜和第二分光镜;
所述第二分光镜、所述分光组件和所述出光镜组沿第一直线轨迹分布,所述第一直线轨迹沿所述第一方向延伸;所述第二分光镜位于所述出光镜组和所述第二分光镜之间;
所述第一翻转组件、所述第二翻转组件、所述第一反射镜和所述第二反射镜沿第二直线轨迹分布,所述第二直线轨迹沿所述第一方向延伸,且与所述第一直线轨迹平行;所述第一翻转组件和所述第二翻转组件位于所述第一反射镜和所述第二反射镜之间;
所述第一反射镜用于将所述第一光束反射至所述第一翻转组件;所述第二反射镜用于将经过所述第二翻转组件的第一光束反射至所述第二分光镜;所述第二分光镜用于将来自所述第二翻转组件的第一光束和来自所述分光组件的第二光束叠加后引导至所述出光镜组。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述第一翻转组件用于在长轴方向上翻转所述第一光束;所述第二翻转组件用于在短轴方向上翻转所述第一光束;所述长轴方向和所述短轴方向垂直。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述第一分光镜和所述第二分光镜的透射率相同。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述激光退火装置还包括:
线光源机构,用于将所述激光发射器发出的激光调整为线性的光束,并传播至所述分光组件。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述线光源机构包括第一聚光组件、第二聚光组件和整形调节组件;所述第一聚光组件和所述第二聚光组件用于沿不同方向聚光,以形成线性的光束;所述整形调节组件用于调节光束的形状和位置。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述第一聚光组件包括第一聚光镜组和第二聚光镜组,所述整形调节组件包括第一整形镜组、第二整形镜组、第一调节镜组和第二调节镜组;
所述激光退火装置还包括第三反射镜和第四反射镜;
所述第一聚光镜组、所述第一整形镜组、所述第二聚光组件、所述第二整形镜组、所述第一调节镜组和所述第三反射镜沿第三直线轨迹分布,所述第三直线轨迹沿所述第一方向延伸,且位于所述第一直线轨迹远离所述第二直线轨迹的一侧;所述第一整形镜组、所述第二聚光组件、所述第二整形镜组、所述第一调节镜组位于所述第一聚光镜组和所述第三反射镜之间;
所述第四反射镜、所述第二调节镜组、所述第二聚光镜组、所述第二分光镜、所述分光组件和所述出光镜组沿所述第一直线轨迹分布;所述第二调节镜组位于所述第四反射镜和所述第二聚光镜组之间;
所述第三反射镜用于将经过所述第一聚光镜组、所述第一整形镜组、所述第二聚光组件、所述第二整形镜组、所述第一调节镜组的光束反射至所述第四反射镜;所述第四反射镜用于将来自所述第三反射镜的光束反射至所述第二调节镜组;
所述第一整形镜组和所述第二整形镜组用于对光束进行整形;所述第一调节镜组和所述第二调节镜组用于对光束的尺寸和/或位置进行调节。
在本公开的一种示例性实施方式中,所述激光退火装置还包括:
聚光组件,包括第五反射镜组和聚焦镜组;
所述出光镜组用于将来自所述补偿机构的光束反射至所述第五反射镜组;所述聚焦镜组用于对来自所述第五反射镜组的光束的形状进行调节。
根据本公开的一个方面,提供一种激光退火系统,包括上述任意一项所述的激光退火装置。
本公开激光退火装置及系统,可通过分光组件将激光发射器发射的一束激光分为第一光束和第二光束,通过第一翻转组件和第二翻转组件对第一光束进行两个不同方向的翻转,再与第二光束叠加,实现互相补偿,使叠加后的光束的能量更加均匀,有利于使激光退火后的多晶硅晶粒差异缩小,从而降低发生显示不良的风险。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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为本公开激光退火系统一实施方式的示意图。
图2为本公开激光退火系统一实施方式的局部放大图。
图3为本公开激光退火系统一实施方式中第一翻转组件和第二翻转组件的示意图。
图4为本公开激光退火系统另一实施方式中第一翻转组件和第二翻转组件的示意图。
图5为利用现有激光退火系统退火后的多晶硅的电镜图。
图6为利用本公开激光退火系统一实施方式退火后的多晶硅的电镜图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本公开将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
相关技术中,显示面板的驱动电路中包括多个薄膜晶体管,对于采用LTPS(低温多晶硅)工艺的薄膜晶体管而言,其有源层为具有较高的迁移率和稳定性的多晶硅。在形成薄膜晶体管时,可采用ELA工艺,即通过线性的激光对非晶硅进行照射,促使非晶硅晶粒熔融再结晶,得到多晶硅。其中,线性的激光的照射范围的形状可为矩形,其在长度方向为长轴方向,宽度方向为短轴方向。
发明人发现,由于激光发射器中生成激光的气体和放电频率的均匀性较低,导致生成的激光的均匀性较低。同时,在激光出射时穿过的透明的窗口中,可能会因为激光的长期照射而出现斑点,影响出射后的激光的均匀性。此外,在用于对激光进行整形、聚光等作用的镜片上可能存在脏污,这也会对最终输出的激光的均匀性造成影响。
基于上述发现,激光在长轴和短轴方向的能量非均匀,使得非晶硅单位面积内受热不均,导致非晶硅熔融再结晶后得到的多晶硅晶粒存在较大的区域性差异,且容易对上层膜层出现穿刺,造成电子迁移率等电学特性差异。在EAC(Even After Cell)点灯测试阶段,将大张的显示母板切割为小的显示面板,并对各显示面板进行点灯测试,可以观察显示面板上的Shot Mura(激光照射显示不均)现象,具体可体现为横向和竖向显示不均,此问题会导致最终产品的显示效果均一性较差,若通过增加扫描次数,提高激光退火装置的功率的方式,则会造成激光退火装置的寿命下降,成本上升。
本公开实施方式提供了一种激光退火装置,用于发出激光,以便对非晶硅进行激光退火。如图1所示,该激光退火装置包括激光发射器TO、补偿机构CM和出光镜组M10,其中:
激光发射器TO用于发射激光;
补偿机构CM包括分光组件M1、第一翻转组件SA、第二翻转组件LA和光路引导组件BG;分光组件M1用于将激光发射器TO发射的激光至少分为第一光束和第二光束;光路引导组件BG用于引导第一光束在依次经过第一翻转组件SA和第二翻转组件LA后照射至出光镜组M10,以及引导第二光束照射至出光镜组M10,并与翻转后的第二光束叠加;第一翻转组件SA和第二翻转组件LA用于将第一光束进行不同方向上的翻转。
本公开激光退火装置,可通过分光组件M1将激光发射器TO发射的一束激光分为第一光束和第二光束,通过第一翻转组件SA和第二翻转组件LA对第一光束进行两个不同方向的翻转,再与第二光束叠加,实现互相补偿,使叠加后的光束的能量更加均匀,有利于使激光退火后的多晶硅晶粒差异缩小,从而降低发生显示不良的风险。如图4和图5所示,相较于图4中的多晶硅晶粒,图5中的多晶硅的晶粒明显更加均匀。
第一光束如图1和图2中BS1所示,第二光束如图1和图2中BS2所示,分光前的光束如图1和图2中BM所示,叠加后的光束如图1和图2中的BR所示。
下面对本公开的激光退火装置进行详细说明:
出光装置100包括激光发射器TO、补偿机构CM和出光镜组M10其中:
激光发射装置1可发射激光,举例而言:
在本公开的一些实施方式中,激光发射器TO可包括能发射激光的激光管(LaserTube),激光管的两端可设置有多个激光窗(Tube Window),激光窗设有镜片,一端的激光窗的镜片可为反射镜,另一端的至少一个激光窗的镜片为透射镜。激光管中设有相对的两个电极和至少包含稀有气体和卤素气体的混合气体,通过向电极施加高压脉冲,激励混合气体,从而在激光管内生成不稳定的稀有气体的卤化物,进而辐射出光子,受激辐射的光子在激光管内多次往返形成相干的持续振荡,最终由一端的激光窗出射,形成激光束。
当然,在本公开的其它实施方式中,激光发射器TO还可以采用其它结构,只要能发出激光即可。
补偿机构CM可包括分光组件M1、第一翻转组件SA、第二翻转组件LA和光路引导组件BG,其中:
分光组件M1包括第一分光镜,第一分光镜的具体结构在此不做特殊限定,只要能实现透射和反射即可,例如,第一分光镜可通过设置氟化镁涂层等方式同时实现透射和反射,透射率可为50%。
激光发射器TO发射的激光可经过分光组件M1分为第一光束和第二光束,并在光路引导组件BG的引导下依次经过第一翻转组件SA和第二翻转组件LA,并照射至出光镜组M10,且在照射至出光镜组M10时叠加,由出光镜组M10反射而出,实现分光-翻转-叠加的过程,从而利用翻转后的光线和未翻转的光线叠加提高激光的均匀性。
出光镜组M10可设有震动装置,振动装置可以包括压电陶瓷等,在通电以后,可使出光镜组M10发生震动,从而调节其反射的光线的角度,从而可以调节光束照射的位置。
在本公开的一些实施方式中,第一翻转组件SA和第二翻转组件LA均可包括两个柱面透镜,第一翻转组件SA可包括沿第一方向X分布的第一柱面透镜SASL1和第二柱面透镜SASL2,第一柱面透镜SASL1和第二柱面透镜SASL2的柱面相向设置。同时,第一柱面透镜SASL1和第二柱面透镜SASL2的中轴线平行,且中轴线垂直于第一方向X延伸。
第二翻转组件LA可包括沿第一方向X分布的第三柱面透镜LASL1和第四柱面透镜LASL2,第三柱面透镜LASL1和第四柱面透镜LASL2的柱面相向设置。同时,第三柱面透镜LASL1和第四柱面透镜LASL2的中轴线平行,且中轴线垂直于第一方向X延伸。为了实现翻转方向相反,第三柱面透镜LASL1和第四柱面透镜LASL2的中轴线与第一柱面透镜SASL1和第二柱面透镜SASL2的中轴线垂直。
如图3所示,平行光线S1、S2、S3和S4形成的光束用于指示第一光束,可以看出,在经过第一柱面透镜SASL1和第二柱面透镜SASL2后,仍为平行光线,但光线S1和S2的位置翻转,光线S3和S4的位置翻转,实现了在一个方向上的翻转;在经过第三柱面透镜LASL1和第四柱面透镜LASL2后,光线S1和S3的位置翻转,光线S2和S4的位置翻转,实现了在另一个方向上的翻转。若第一光束发生了该翻转,而第二光束未发生该翻转,二者叠加,会使叠加后的光束的能量更加均匀。
对于线性的光束而言,其照射范围大致为矩形,即线性,其长度方向为长轴方向,宽度方向为短轴方向。例如,第一翻转组件SA可用于在长轴方向上翻转第一光束;第二翻转组件LA可用于在短轴方向上翻转第一光束;长轴方向和短轴方向垂直。
进一步的,如图4所示,在本公开的一些实施方式中,第一柱面透镜SASL1、第二柱面透镜SASL2、第三柱面透镜LASL1和第四柱面透镜LASL2可沿沿第一方向X直线分布。第二柱面透镜SASL2与第三柱面透镜LASL1为一体结构。当然,如图3所示,第二柱面透镜SASL2与第三柱面透镜LASL1也可以间隔设置。
如图1和图2所示,在本公开的一些实施方式中,光路引导组件BG可包括第一反射镜组M2和第二反射镜组M3,第一反射镜组M2用于将第一光束反射至第一翻转组件SA;第二反射镜组M3用于将经过第二翻转组件LA的第一光束和来自分光组件M1的第二光束叠加后传播至出光镜组M10。
进一步的,在一实施方式中,如图1所示,第一反射镜组M2件可包括第一反射镜;第二反射镜组M3可包括第二反射镜M31和第二分光镜M32,其中:
第一反射镜和第二反射镜M31均可对光线进行反射,而不透射。第二分光镜M32既可以透射,也可以反射,其透射率可与第一分光镜相同,例如二者的透射率都可以是50%,避免第一光束和第二光束的能量相同。第二分光镜M32、分光组件M1和出光镜组M10沿第一直线轨迹分布,第一直线轨迹沿第一方向X延伸;第二分光镜M32位于出光镜组M10和第二分光镜M32之间。
第一翻转组件SA、第二翻转组件LA、第一反射镜和第二反射镜M31沿第二直线轨迹分布,第二直线轨迹沿第一方向X延伸,且与第一直线轨迹平行;第一翻转组件SA和第二翻转组件LA位于第一反射镜和第二反射镜M31之间;
第一反射镜用于将第一光束反射至第一翻转组件SA;第二反射镜M31用于将经过第二翻转组件LA的第一光束反射至第二分光镜M32;第二分光镜M32用于将来自第二翻转组件LA的第一光束和来自分光组件M1的第二光束叠加后引导至出光镜组M10。
也就是说,在光路引导组件BG的引导下,第一光束可依次通过第一翻转组件SA和第二翻转组件LA,并照射至出光镜组M10。第二光束则可以不经翻转而照射至出光镜组M10。
激光发射器TO可发出一束或多束激光,但这些激光呈放射状发射,而非呈线性,因此需要对激光进行调节,以使其在照射至分光组件M1时,已调节至线性的光束。基于此,在本公开的一些实施方式中,本公开的激光退火装置还包括线光源机构,其可将激光发射器TO发出的激光调整为线性的光束,并传播至分光组件M1,举例而言:
在一实施方式中,如图1所示,线光源机构可包括第一聚光组件LACL、第二聚光组件SACL和整形调节组件SAA;第一聚光组件LACL和第二聚光组件SACL用于沿不同方向聚光,以形成线性的光束;例如,第一聚光组件LACL可沿长轴方向聚光,第二聚光组件SACL可沿短轴方向聚光。整形调节组件SAA用于调节光束的形状和位置。
进一步的,第一聚光组件LACL包括第一聚光镜组LACL1和第二聚光镜组LACL2,第一聚光镜组LACL1和第二聚光镜组LACL2可采用凸透镜等镜片。整形调节组件SAA可包括第一整形镜组SAM、第二整形镜组SAFT、第一调节镜组SAT1和第二调节镜组SAT2。同时,激光退火装置还可包括第三反射镜M8和第四反射镜M9。
第一聚光镜组LACL1、第一整形镜组SAM、第二聚光组件SACL、第二整形镜组SAFT、第一调节镜组SAT1和第三反射镜M8沿第三直线轨迹分布,第三直线轨迹沿第一方向X延伸,且位于第一直线轨迹远离第二直线轨迹的一侧。第一整形镜组SAM、第二聚光组件SACL、第二整形镜组SAFT、第一调节镜组SAT1位于第一聚光镜组LACL1和第三反射镜M8之间。第二聚光组件SACL和第二整形镜组SAFT位于第一整形镜组SAM和第一调节镜组SAT1之间。
第四反射镜M9、第二调节镜组SAT2、第二聚光镜组LACL2、第二分光镜M32、分光组件M1和出光镜组M10沿第一直线轨迹分布。第二调节镜组SAT2位于第四反射镜M9和第二聚光镜组LACL2之间。
第三反射镜M8用于将经过第一聚光镜组LACL1、第一整形镜组SAM、第二聚光组件SACL、第二整形镜组SAFT、第一调节镜组SAT1的光束反射至第四反射镜M9。第四反射镜M9用于将来自第三反射镜M8的光束反射至第二调节镜组SAT2,从而依次经过第二调节镜组SAT2和第二聚光镜组LACL2,照射至分光组件M1。
第一整形镜组SAM和第二整形镜组SAFT可用于对光束进行整形,使光束的形状更加接近线性的光束。第一调节镜组SAT1和第二调节镜组SAT2用于对光束的尺寸和/或位置进行调节。第一整形镜组SAM和第二整形镜组SAFT以及第一调节镜组SAT1和第二调节镜组SAT2均可以采用一个或多个凸透镜等镜片。
在本公开的一些实施方式中,第二整形镜组SAFT和第一调节镜组SAT1之间还可设有供激光出射的狭缝Slit,其可以限制出光范围。
在本公开的一些实施方式中,激光退火装置还包括聚光组件200,聚光组件200位于出光装置100一侧,且可包括第五反射镜组M11和聚焦镜组M12,其中:
出光镜组M10与第五反射镜组M11相对设置,并可将来自补偿机构CM的光束(叠加后的光束)反射至第五反射镜组M11。
第五反射镜组M11可将来自出光镜组M10的光束反射至聚焦镜组M12。聚焦镜组M12可用于对来自第五反射镜组M11的光束的形状进行调节。举例而言,聚焦镜组M12可包括第一透镜C1、第二透镜C2和透镜组PL,透镜组PL可包括多个镜片,第一透镜C1、第二透镜C2和透镜组的镜片可以是凸透镜或凹透镜,其中,第一透镜C1和第二透镜C2可对激光光束的长轴方向的尺寸进行微调;透镜组PL可对光束在短轴方向上的尺寸进行微调。
聚光组件200具有用于出射激光的出光口。
本公开实施方式还提供一种激光退火系统,用于对一基板上的非晶硅层进行激光退火,以得到多晶硅层。该激光退火系统可包括激光退火装置,激光退火装置可以是上述任意实施方式的激光退火装置,其具体结构在此不再赘述。
此外,激光退火系统还可包括一退火腔300,其可为一外壳围绕的中空腔室,其内部设有传送装置,同时,退火腔300还可开设有朝向聚光组件200的出光口的入光口。聚光组件200输出的激光可由该入光口进入退火腔300,并照射至的基板的非晶硅上。此外,退火腔300可采用吸光材质,防止激光向外传播。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (14)
1.一种激光退火装置,其特征在于,包括:
激光发射器,用于发射激光;
补偿机构,包括分光组件、第一翻转组件、第二翻转组件和光路引导组件;所述分光组件用于将所述激光发射器发射的激光至少分为第一光束和第二光束;所述第一翻转组件和所述第二翻转组件用于将所述第一光束进行不同方向上的翻转;
出光镜组;所述光路引导组件用于引导所述第一光束在依次经过所述第一翻转组件和所述第二翻转组件后照射至所述出光镜组,以及引导所述第二光束照射至所述出光镜组,并与翻转后的所述第二光束叠加。
2.根据权利要求1所述的激光退火装置,其特征在于,所述第一翻转组件包括沿第一方向分布的第一柱面透镜和第二柱面透镜,所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜的柱面相向设置;所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜的中轴线平行,且垂直于所述第一方向延伸。
3.根据权利要求2所述的激光退火装置,其特征在于,所述第二翻转组件包括沿所述第一方向分布的第三柱面透镜和第四柱面透镜,所述第三柱面透镜和所述第四柱面透镜的柱面相向设置;所述第三柱面透镜和所述第四柱面透镜的中轴线平行,且垂直于所述第一方向延伸;所述第三柱面透镜和所述第四柱面透镜的中轴线与所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜的中轴线垂直。
4.根据权利要求3所述的激光退火装置,其特征在于,所述第一柱面透镜、所述第二柱面透镜、所述第三柱面透镜和所述第四柱面透镜沿沿所述第一方向直线分布,且所述第二柱面透镜与所述第三柱面透镜为一体结构。
5.根据权利要求1所述的激光退火装置,其特征在于,所述光路引导组件包括第一反射镜组和第二反射镜组,所述第一反射镜组用于将所述第一光束反射至所述第一翻转组件;所述第二反射镜组用于将经过所述第二翻转组件的第一光束和来自所述分光组件的第二光束叠加后传播至所述出光镜组。
6.根据权利要求5所述的激光退火装置,其特征在于,所述分光组件包括第一分光镜。
7.根据权利要求6所述的激光退火装置,其特征在于,所述第一反射镜组包括第一反射镜;所述第二反射镜组包括第二反射镜和第二分光镜;
所述第二分光镜、所述分光组件和所述出光镜组沿第一直线轨迹分布,所述第一直线轨迹沿所述第一方向延伸;所述第二分光镜位于所述出光镜组和所述第二分光镜之间;
所述第一翻转组件、所述第二翻转组件、所述第一反射镜和所述第二反射镜沿第二直线轨迹分布,所述第二直线轨迹沿所述第一方向延伸,且与所述第一直线轨迹平行;所述第一翻转组件和所述第二翻转组件位于所述第一反射镜和所述第二反射镜之间;
所述第一反射镜用于将所述第一光束反射至所述第一翻转组件;所述第二反射镜用于将经过所述第二翻转组件的第一光束反射至所述第二分光镜;所述第二分光镜用于将来自所述第二翻转组件的第一光束和来自所述分光组件的第二光束叠加后引导至所述出光镜组。
8.根据权利要求1所述的激光退火装置,其特征在于,所述第一翻转组件用于在长轴方向上翻转所述第一光束;所述第二翻转组件用于在短轴方向上翻转所述第一光束;所述长轴方向和所述短轴方向垂直。
9.根据权利要求7所述的激光退火装置,其特征在于,所述第一分光镜和所述第二分光镜的透射率相同。
10.根据权利要求7所述的激光退火装置,其特征在于,所述激光退火装置还包括:
线光源机构,用于将所述激光发射器发出的激光调整为线性的光束,并传播至所述分光组件。
11.根据权利要求10所述的激光退火装置,其特征在于,所述线光源机构包括第一聚光组件、第二聚光组件和整形调节组件;所述第一聚光组件和所述第二聚光组件用于沿不同方向聚光,以形成线性的光束;所述整形调节组件用于调节光束的形状和位置。
12.根据权利要求11所述的激光退火装置,其特征在于,所述第一聚光组件包括第一聚光镜组和第二聚光镜组,所述整形调节组件包括第一整形镜组、第二整形镜组、第一调节镜组和第二调节镜组;
所述激光退火装置还包括第三反射镜和第四反射镜;
所述第一聚光镜组、所述第一整形镜组、所述第二聚光组件、所述第二整形镜组、所述第一调节镜组和所述第三反射镜沿第三直线轨迹分布,所述第三直线轨迹沿所述第一方向延伸,且位于所述第一直线轨迹远离所述第二直线轨迹的一侧;所述第一整形镜组、所述第二聚光组件、所述第二整形镜组、所述第一调节镜组位于所述第一聚光镜组和所述第三反射镜之间;
所述第四反射镜、所述第二调节镜组、所述第二聚光镜组、所述第二分光镜、所述分光组件和所述出光镜组沿所述第一直线轨迹分布;所述第二调节镜组位于所述第四反射镜和所述第二聚光镜组之间;
所述第三反射镜用于将经过所述第一聚光镜组、所述第一整形镜组、所述第二聚光组件、所述第二整形镜组、所述第一调节镜组的光束反射至所述第四反射镜;所述第四反射镜用于将来自所述第三反射镜的光束反射至所述第二调节镜组;
所述第一整形镜组和所述第二整形镜组用于对光束进行整形;所述第一调节镜组和所述第二调节镜组用于对光束的尺寸和/或位置进行调节。
13.根据权利要求1所述的激光退火装置,其特征在于,所述激光退火装置还包括:
聚光组件,包括第五反射镜组和聚焦镜组;
所述出光镜组用于将来自所述补偿机构的光束反射至所述第五反射镜组;所述聚焦镜组用于对来自所述第五反射镜组的光束的形状进行调节。
14.一种激光退火系统,其特征在于,包括权利要求1-13任一项所述的激光退火装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211352262.5A CN115565915A (zh) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | 激光退火装置及激光退火系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211352262.5A CN115565915A (zh) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | 激光退火装置及激光退火系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115565915A true CN115565915A (zh) | 2023-01-03 |
Family
ID=84768918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211352262.5A Pending CN115565915A (zh) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | 激光退火装置及激光退火系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115565915A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020134765A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-26 | Semiconductor Enery Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiating apparatus |
CN110265289A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 准分子激光退火装置、多晶硅薄膜的制备方法 |
KR20210079458A (ko) * | 2019-12-19 | 2021-06-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 레이저 장치 |
CN114695205A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 激光退火设备及系统 |
-
2022
- 2022-10-31 CN CN202211352262.5A patent/CN115565915A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020134765A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-26 | Semiconductor Enery Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiating apparatus |
CN110265289A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 准分子激光退火装置、多晶硅薄膜的制备方法 |
KR20210079458A (ko) * | 2019-12-19 | 2021-06-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 레이저 장치 |
CN114695205A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 激光退火设备及系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7109435B2 (en) | Beam irradiator and laser anneal device | |
US7953310B2 (en) | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device | |
US8105435B2 (en) | Beam homogenizer and laser irradiation apparatus and method of manufacturing semiconductor device | |
JP4322359B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
US8735186B2 (en) | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device | |
US7991037B2 (en) | Multi-beam laser apparatus | |
US8937770B2 (en) | Excimer laser apparatus projecting a beam with a selectively variable short-axis beam profile | |
KR100379873B1 (ko) | 막질개량방법 | |
US7154673B2 (en) | Light irradiator | |
JP3416579B2 (ja) | ダブルビーム用精密可変型矩形ビーム光学系 | |
CN115565915A (zh) | 激光退火装置及激光退火系统 | |
KR100900685B1 (ko) | 다중 빔 레이저 장치 및 빔 스플리터 | |
JP2003347236A (ja) | レーザ照射装置 | |
JP2007027612A (ja) | 照射装置および照射方法 | |
CN114695205A (zh) | 激光退火设备及系统 | |
US20070278193A1 (en) | Device and method to create a low divergence, high power laser beam for material processing applications | |
US7851724B2 (en) | Laser exposure apparatus and laser annealing apparatus | |
CN111880313B (zh) | 一种具有误差补偿功能的透镜系统、误差补偿方法 | |
JPH11352420A (ja) | ビーム回転機能付ホモジナイザ装置及びこれを用いたレーザ加工装置 | |
CN212485349U (zh) | 一种激光器及其激光退火设备 | |
JP4619035B2 (ja) | ビームホモジナイザ及びレーザ照射装置、並びに半導体装置の作製方法 | |
WO2007048506A1 (en) | Optical device for generating a line focus on a surface | |
KR200141225Y1 (ko) | 배향막 제조장치 | |
CN115547886A (zh) | 激光退火设备、系统及方法 | |
JP2004158803A (ja) | レーザ加工装置および表示装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |