DE102013102074A1 - System for coating substrates with polycrystalline silicon, comprises many process chambers for coating substrates with amorphous silicon and at least one lock for injecting and discharging substrates in process chambers - Google Patents
System for coating substrates with polycrystalline silicon, comprises many process chambers for coating substrates with amorphous silicon and at least one lock for injecting and discharging substrates in process chambers Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit polykristallinem Silizium.The invention relates to a system and a method for coating substrates with polycrystalline silicon.
Die Beschichtung von Substraten mit polykristallinem Silizium ist im großtechnologischen Maßstab erforderlich, um zum Beispiel TFT-Displays, LCD-Displays oder OLEDs herzustellen.The coating of substrates with polycrystalline silicon is required on a large scale in order to produce, for example, TFT displays, LCD displays or OLEDs.
Aus der
Die Auftragung mit CVD oder PCVD erfolgt bei etwa 600 °C, die Wasserstoffentfernung zwischen 400 °C und 500 °C über eine Zeitdauer von ca. 30 min. Danach erfolgt eine Umwandlung des amorphen Siliziums in polykristallines Silizium bei etwa 1000 bis 1200 °C, wobei noch Isolationsschritte für die Bildung von TFT-Elektroden zwischengeschaltet sein können.The application with CVD or PCVD takes place at about 600 ° C, the hydrogen removal between 400 ° C and 500 ° C over a period of about 30 min. Thereafter, a conversion of the amorphous silicon in polycrystalline silicon at about 1000 to 1200 ° C, wherein still isolation steps for the formation of TFT electrodes can be interposed.
Derartig hohe Temperaturen sind für die heutigen Displays von großem Nachteil. Soweit es sich bei dem Substrat um Glas handelt, sollten zur Vermeidung von Schädigungen am Glas die Temperaturen 250 bis 300 °C, vorzugsweise 250 °C, nicht überschreiten, da sonst nachteilige Einflüsse auf die Glasstruktur nicht ausgeschlossen werden können. Soweit als Substrate Kunststoffe verwendet werden, ist die Temperatur natürlich strikt zu begrenzen, auf maximal etwa 200 °C, wobei nur wenige Kunststoffe bekannt sind, die eine Temperatur bis etwa 250 °C zulassen.Such high temperatures are of great disadvantage for today's displays. Insofar as the substrate is glass, to avoid damage to the glass, the temperatures should not exceed 250 to 300 ° C., preferably 250 ° C., since otherwise adverse effects on the glass structure can not be ruled out. As far as plastics are used as substrates, of course, the temperature is strictly limited to a maximum of about 200 ° C, with only a few plastics are known that allow a temperature up to about 250 ° C.
Aus der
Ein derartiges Verfahren ist jedoch nur für die lokale Umwandlung von amorphem Silizium in polykristallines Silizium geeignet, nicht jedoch zur Erzeugung von flächigen Beschichtungen aus polykristallinem Silizium.However, such a method is suitable only for the local conversion of amorphous silicon into polycrystalline silicon, but not for the production of planar coatings of polycrystalline silicon.
Aus der
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage und ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit polykristallinem Silizium anzugeben, womit sich im großtechnologischen Maßstab polykristalline Siliziumschichten von hoher Qualität bei kurzen Durchlaufzeiten und möglichst geringen Gesamtkosten auf Substraten erzeugen lassen. Hierbei sollen zu hohe Temperaturen, die die Substrate schädigen könnten, vermieden werden. Ferner sollen die Anlage und das Verfahren besonders zur Herstellung von polykristallinen Siliziumschichten geeignet sein, wie sie auf TFT-Displays, LCD-Displays oder OLED-Displays verwendet werden.Against this background, the invention has for its object to provide a system and a method for coating substrates with polycrystalline silicon, which can be produced on a large scale polycrystalline silicon layers of high quality with short lead times and the lowest total cost on substrates. In this case, too high temperatures that could damage the substrates should be avoided. Furthermore, the plant and the method should be particularly suitable for the production of polycrystalline silicon layers, as used on TFT displays, LCD displays or OLED displays.
Diese Aufgabe wird durch eine Anlage zur Beschichtung von Substraten mit polykristallinem Silizium gelöst, mit einer Mehrzahl von Prozesskammern zur Beschichtung von Substraten mit amorphem Silizium, zur thermischen Desorption von Wasserstoff und zum Umwandeln der amorphen Siliziumschicht mit Hilfe eines Lasers in eine polykristalline Siliziumschicht, und mit mindestens einer Schleuse zum Einschleusen und Ausschleusen von Substraten in die Prozesskammern, wobei zumindest eine Prozesskammer als Beschichtungskammer zur Vakuumbeschichtung von Substraten mit amorphem Silizium ausgebildet ist, wobei zumindest eine Prozesskammer zur thermischen Desorption von Wasserstoff aus der Siliziumschicht ausgebildet ist, und zumindest eine Prozesskammer als Laserkammer zum Umwandeln der amorphen Siliziumschicht in eine polykristalline Siliziumschicht mittels eines Laserstrahls ausgebildet ist, wobei die Prozesskammern unter Vakuum oder Schutzgas betreibbar sind, und wobei die Prozesskammern derart miteinander gekoppelt sind, dass die Schritte Beschichten mit amorphem Silizium, thermisches Desorbieren von Wasserstoff und Umwandlung in eine polykristalline Siliziumschicht nacheinander ohne eine zwischenzeitliche Ausschleusung aus der Anlage durchführbar sind.This object is achieved by a plant for coating substrates with polycrystalline silicon, comprising a plurality of process chambers for coating substrates with amorphous silicon, for the thermal desorption of hydrogen and for converting the amorphous silicon layer by means of a laser in a polycrystalline silicon layer, and at least one sluice for introducing and discharging substrates into the process chambers, wherein at least one process chamber is designed as a coating chamber for vacuum deposition of substrates with amorphous silicon, wherein at least one process chamber for thermal desorption of hydrogen from the silicon layer is formed, and at least one process chamber as a laser chamber is formed for converting the amorphous silicon layer into a polycrystalline silicon layer by means of a laser beam, wherein the process chambers are operable under vacuum or inert gas, and wherein the process chambers so mi coupled to each other, that the steps of coating with amorphous silicon, thermal desorbing of hydrogen and conversion into a polycrystalline silicon layer are successively without an interim discharge from the plant feasible.
Die Erfindung wird ferner durch ein Verfahren zum Beschichten von Substraten mit polykristallinem Silizium mit den folgenden Schritten gelöst:
- – Einschleusen von Substraten in eine Anlage mit mehreren Prozesskammern, die luftdicht miteinander koppelbar sind,
- – Vakuumbeschichten der Substrate mit einer amorphen Siliziumschicht in zumindest einer der Prozesskammern,
- – Aufheizen der Substrate zur thermischen Desorption von Wasserstoff aus der Siliziumschicht, und
- – Aufschmelzen der amorphen Siliziumschicht mittels eines Lasers zur Umwandlung in eine polykristalline Siliziumschicht.
- Introduction of substrates into a system having a plurality of process chambers which can be coupled airtight to one another,
- Vacuum coating the substrates with an amorphous silicon layer in at least one of the process chambers,
- - Heating the substrates for the thermal desorption of hydrogen from the silicon layer, and
- - Melting of the amorphous silicon layer by means of a laser for conversion into a polycrystalline silicon layer.
Die Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The invention is completely solved in this way.
Dadurch, dass die einzelnen Prozessschritte in zeitlicher Abfolge innerhalb der verschiedenen Prozesskammern innerhalb einer Anlage durchgeführt werden, ohne dass eine zwischenzeitliche Ausschleusung von Substraten aus der Anlage erforderlich ist, ergibt sich eine deutlich vereinfachte Prozessführung und eine erhöhte Qualität der erzielten Beschichtungen im Vergleich zu herkömmlichen Prozessen, bei denen die Einzelschritte in einzelnen Anlagen durchgeführt wird und nachfolgend eine Ausschleusung erfolgt, wobei weitere Handlingschritte und Waschschritte zwischen den einzelnen Prozessschritten erforderlich sind.The fact that the individual process steps are carried out in chronological order within the various process chambers within a plant, without an interim discharge of substrates from the plant is required, results in a significantly simplified process management and increased quality of the coatings obtained compared to conventional processes in which the individual steps are carried out in individual plants and subsequently a discharge occurs, with further handling steps and washing steps between the individual process steps are required.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die einzelnen Prozesskammern derart miteinander gekoppelt sind, dass ein Durchlauf von Substraten durch die Anlage mit einer gleichmäßigen Taktung erfolgt.In an advantageous embodiment of the invention, the individual process chambers are coupled to each other such that a passage of substrates through the system takes place with a uniform timing.
Auf diese Weise wird ein gleichmäßiger Prozessablauf und ein hoher Durchsatz gewährleistet.This ensures a smooth process flow and high throughput.
Grundsätzlich ist jedes Vakuumbeschichtungsverfahren zur Erzeugung der amorphen Siliziumbeschichtung geeignet. Dazu gehören insbesondere das CVD, insbesondere PECVD-Verfahren, das Sputtern, das ALD-Verfahren, das Evaporation-Verfahren (E-Beam und Thermal), das IBD-Verfahren (Ion Beam Deposition). In principle, any vacuum coating process is suitable for producing the amorphous silicon coating. These include, in particular, CVD, in particular PECVD methods, sputtering, the ALD method, the evaporation method (e-beam and thermal), the IBD method (ion beam deposition).
In weiter bevorzugter Ausführung der Erfindung weist die Beschichtungskammer einen beheizbaren Aufnahmetisch zur Aufnahme von Substraten auf, sowie eine Elektrode oberhalb des Aufnahmetisches und eine Gaszufuhr zur Zuführung von Prozessgasen, vorzugsweise mit Ausströmöffnungen in der Elektrode.In a further preferred embodiment of the invention, the coating chamber has a heatable receiving table for receiving substrates, and an electrode above the receiving table and a gas supply for supplying process gases, preferably with outflow openings in the electrode.
Eine derartige Beschichtungskammer ist zur Durchführung eines PECVD-Verfahrens besonders geeignet, wobei vorzugsweise Ausströmöffnungen in der Elektrode nach dem "Shower-Head-Prinzip" verwendet werden.Such a coating chamber is particularly suitable for carrying out a PECVD process, preferably using outflow openings in the electrode according to the "shower-head principle".
Die Prozesskammer zur thermischen Desorption von Wasserstoff kann mit der Beschichtungskammer kombiniert sein oder kann als separate Prozesskammer ausgebildet sein.The process chamber for the thermal desorption of hydrogen may be combined with the coating chamber or may be formed as a separate process chamber.
Ein höherer Durchsatz ergibt sich, wenn die Prozesskammer zur thermischen Desorption von Wasserstoff als separate Prozesskammer ausgebildet ist. Ist zumindest eine Prozesskammer als Heizkammer mit Heizelementen ausgebildet, die zur Vorheizung von Substraten auf eine bestimmte Prozesstemperatur für die Beschichtung mit amorphem Silizium und/oder für die Laserbehandlung und/oder zur thermischen Desorption von Wasserstoff geeignet ist, so kann die Heizkammer speziell zur Vorheizung der Substrate und/oder zur thermischen Desorption von Wasserstoff genutzt werden, womit sich eine bessere Prozessabstimmung zwischen den einzelnen Prozesskammern ergeben kann.A higher throughput results when the process chamber for the thermal desorption of hydrogen is designed as a separate process chamber. If at least one process chamber designed as a heating chamber with heating elements, which is suitable for preheating substrates to a certain process temperature for the coating with amorphous silicon and / or for the laser treatment and / or for the thermal desorption of hydrogen, the heating chamber can specifically for preheating the Substrates and / or used for the thermal desorption of hydrogen, which may result in a better process matching between the individual process chambers.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Laserkammer eine Lasereinheit mit einem Excimer-Laser, vorzugsweise mit einer Wellenlänge von 308 nm, oder einem Grünlichtlaser, vorzugsweise mit einer Wellenlänge von 532 nm, und mit einer Optik zur Aufweitung des Laserstrahls auf einen Streifen auf, sowie Mittel zur Relativbewegung zwischen der Lasereinheit und den Substraten, vorzugsweise zur Bewegung der Substrate relativ zur Lasereinheit.According to a further embodiment of the invention, the laser chamber has a laser unit with an excimer laser, preferably with a wavelength of 308 nm, or a green light laser, preferably with a wavelength of 532 nm, and with an optical system for expanding the laser beam onto a strip, and means for relative movement between the laser unit and the substrates, preferably for moving the substrates relative to the laser unit.
Mit einer derartigen Ausführung lässt sich die thermische Umwandlung von amorphem Silizium zu polykristallinem Silizium lokal weitgehend auf die Siliziumbeschichtung beschränken, so dass eine thermische Schädigung des darunterliegenden Substrates weitgehend vermieden werden kann. Infolge der Aufweitung des Laserstrahls auf einen Streifen lässt sich eine Umwandlung des amorphen Siliziums in eine polykristalline Siliziumschicht bei großen Substraten in kurzer Zeit bewerkstelligen.With such an embodiment, the thermal conversion from amorphous silicon to polycrystalline silicon can be locally largely limited to the silicon coating, so that thermal damage to the underlying substrate can be largely avoided. As a result of the expansion of the laser beam onto a strip, a conversion of the amorphous silicon into a polycrystalline silicon layer can be achieved in a short time with large substrates.
Vorzugsweise sind zwischen einigen der der Prozesskammern, vorzugsweise zwischen allen Prozesskammern, Trennmittel zum Abtrennen, insbesondere verschließbare Schotts, vorgesehen.Preferably, separating means, in particular closable bulkheads, are provided between some of the process chambers, preferably between all process chambers.
Auf diese Weise können die einzelnen Prozesse in den verschiedenen Prozesskammern vollständig voneinander abgekoppelt werden, beispielsweise der PECVD-Prozess, der unter Vakuum erfolgt, von einem nachfolgenden Heizschritt zur thermischen Desorption von Wasserstoff, was auch unter Schutzgas erfolgen kann.In this way, the individual processes in the various process chambers can be completely decoupled from each other, for example, the PECVD process, which takes place under vacuum, from a subsequent heating step for the thermal desorption of hydrogen, which can also be done under inert gas.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung weist die Beschichtungskammer eine Heizeinrichtung zur Vorheizung der Substrate auf eine Temperatur von etwa 150 bis 220 °C, vorzugsweise auf etwa 180 bis 210 °C, besonders bevorzugt auf etwa 200 °C zum Beschichten auf. According to a further embodiment of the invention, the coating chamber has a heater for preheating the substrates to a temperature of about 150 to 220 ° C, preferably to about 180 to 210 ° C, more preferably to about 200 ° C for coating.
Hierdurch wird eine Beschichtung bei einer optimalen Beschichtungstemperatur gewährleistet.This ensures a coating at an optimum coating temperature.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die verschiedenen Prozesskammern hintereinander angeordnet, wobei eine Einschleuskammer zum Einschleusen von Substraten vorgesehen ist, nachfolgend eine Beschichtungskammer zur Beschichtung mit amorphem Silizium, eine Heizkammer zur thermischen Desorption von Wasserstoff, nachfolgend eine Laserkammer und eine Ausschleuskammer zum Ausschleusen von Substraten angeordnet sind. Zur Erzeugung eines gleichmäßig getakteten Durchlaufs können einige der Prozesskammern parallel angeordnet sein. Wenn zum Beispiel der Prozessschritt der thermischen Desorption im Vergleich zur Beschichtung mit amorphem Silizium deutlich länger dauert, so können zwei Heizkammern zur thermischen Desorption parallel zueinander betrieben werden.According to a further embodiment of the invention, the various process chambers are arranged one behind the other, wherein a Einschleuskammer is provided for introducing substrates, subsequently a coating chamber for coating with amorphous silicon, a heating chamber for the thermal desorption of hydrogen, subsequently a laser chamber and a discharge chamber for discharging substrates are arranged. To generate a smoothly cycled pass some of the process chambers may be arranged in parallel. For example, if the process step of thermal desorption takes significantly longer compared to the coating with amorphous silicon, then two heating chambers for thermal desorption can be operated in parallel.
Gemäß einer alternativen Ausführung der Erfindung ist eine Prozesskammer als zentrale Transferkammer ausgebildet, die vorzugsweise auch Heizelemente aufweist, wobei die weiteren Prozesskammern sternförmig um die Transferkammer herum angeordnet sind, und wobei vorzugsweise eine gemeinsame Kammer zum Ein- und Ausschleusen von Substraten vorgesehen ist.According to an alternative embodiment of the invention, a process chamber is designed as a central transfer chamber, which preferably also has heating elements, wherein the further process chambers are arranged in a star shape around the transfer chamber, and wherein preferably a common chamber is provided for the inward and outward transfer of substrates.
Mit einer derartigen sternförmigen Anordnung lässt sich ein sehr hoher Durchsatz bei gleichzeitig flexibler Betriebsweise ermöglichen.With such a star-shaped arrangement, a very high throughput and simultaneously flexible operation can be made possible.
Auch hierbei können gleichartige Prozesskammern vorgesehen sein, die bei länger dauernden Prozessschritten parallel betreibbar sind, um eine gleichmäßige Taktung durch die gesamte Anlage zu gewährleisten.Here, too, similar process chambers can be provided which can be operated in parallel for longer-lasting process steps in order to ensure uniform clocking through the entire system.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Laserkammer Elemente zum Vorheizen oder zum Kühlen der Substrate auf, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 150 bis 250 °C, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 180 bis 220 °C.According to a further embodiment of the invention, the laser chamber has elements for preheating or cooling the substrates, preferably to a temperature of about 150 to 250 ° C, preferably to a temperature of about 180 to 220 ° C.
Es hat sich gezeigt, dass die thermische Umwandlung der amorphen Siliziumschicht in eine polykristalline Siliziumschicht mit Hilfe des Lasers deutlich effektiver abläuft, wenn die Substrate in geeigneter Weise vorgeheizt werden.It has been found that the thermal conversion of the amorphous silicon layer into a polycrystalline silicon layer with the aid of the laser proceeds significantly more effectively if the substrates are preheated in a suitable manner.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Prozesskammern mit einem Heiz-/Kühlsystem, vorzugsweise mit einem Fluidkreislauf, etwa mit einem Ölkreislauf, versehen, um die Prozesskammern auf eine bestimmte Temperatur zu heizen oder zu kühlen, vorzugsweise auf eine Temperatur von 150 bis 200 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur von etwa 200 °C.According to a further embodiment of the invention, the process chambers are provided with a heating / cooling system, preferably with a fluid circuit, such as an oil circuit, to heat or cool the process chambers to a certain temperature, preferably to a temperature of 150 to 200 ° C, more preferably at a temperature of about 200 ° C.
Durch die Verwendung eines derartigen Heiz-/Kühlsystems lassen sich die Substrate während der verschiedenen Prozessschritte besser auf einer optimalen Temperatur halten, wodurch sich insgesamt eine deutlich höhere Prozesssicherheit und eine höhere Qualität der Beschichtung ergibt.By using such a heating / cooling system, the substrates can be kept better at an optimum temperature during the various process steps, resulting in a significantly higher overall process reliability and a higher quality of the coating.
Wie bereits erwähnt, kann die Beschichtung mit einer amorphen Siliziumschicht mittels eines CVD-Verfahrens, vorzugsweise mittels eines PECVD-Verfahrens, unter Vakuum bei einer Beschichtungstemperatur von 150 bis 250 °C, vorzugsweise von 180 bis 220 °C, besonders bevorzugt bei etwa 200 °C durchgeführt werden.As already mentioned, the coating with an amorphous silicon layer by means of a CVD method, preferably by means of a PECVD method, under vacuum at a coating temperature of 150 to 250 ° C, preferably from 180 to 220 ° C, more preferably at about 200 ° C be performed.
Hierzu werden die Substrate vor dem Beschichten vorzugsweise auf die Beschichtungstemperatur vorgeheizt oder zumindest teilweise bis auf die Beschichtungstemperatur vorgeheizt.For this purpose, the substrates are preferably preheated to the coating temperature before coating or at least partially preheated to the coating temperature.
Zur Beschichtung wird ein Gemisch aus Silan (SiH4) und einem Schutzgas, vorzugsweise Argon, vorzugsweise mit einem Mischungsverhältnis von etwa 1:3 bis 1:6, besonders bevorzugt von etwa 1:5 von Silan zu Argon zugeführt, vorzugsweise mit einem Druck von etwa 0,5 bis 10 mbar, weiter bevorzugt mit einem Druck von 1 bis 5 mbar.For coating, a mixture of silane (SiH 4 ) and a protective gas, preferably argon, preferably with a mixing ratio of about 1: 3 to 1: 6, more preferably from about 1: 5 of silane to argon, preferably at a pressure of about 0.5 to 10 mbar, more preferably at a pressure of 1 to 5 mbar.
Auf diese Weise lassen sich hochwertige amorphe Siliziumschichten auftragen.In this way, high-quality amorphous silicon layers can be applied.
Für eine Schichtdicke von etwa 50 nm wird hierbei meist eine Beschichtungszeit von etwa 0,3 bis 3 min, vorzugsweise von etwa 0,5 bis 1,5 min, weiter bevorzugt von etwa 1 min, eingehalten.For a layer thickness of about 50 nm, a coating time of about 0.3 to 3 minutes, preferably of about 0.5 to 1.5 minutes, more preferably of about 1 minute, is usually followed.
Alternativ lässt sich die amorphe Siliziumschicht auch mittels beliebiger anderer Vakuumbeschichtungsverfahren, insbesondere mittels eines Sputter-Verfahrens erzeugen.Alternatively, the amorphous silicon layer can also be produced by means of any other vacuum coating method, in particular by means of a sputtering method.
Zur thermischen Desorption von Wasserstoff werden die Substrate vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 150 bis 300 °C, vorzugsweise von etwa 180 bis 250 °C aufgeheizt, besonders bevorzugt auf eine Temperatur von etwa 200 bis 220 °C, und vorzugsweise etwa 0,5 bis 5 min, weiter bevorzugt etwa 1 bis 3 min bei dieser Temperatur gehalten.For the thermal desorption of hydrogen, the substrates are preferably heated to a temperature of about 150 to 300 ° C, preferably from about 180 to 250 ° C, more preferably to a temperature of about 200 to 220 ° C, and preferably about 0.5 to Held for 5 minutes, more preferably for about 1 to 3 minutes at this temperature.
Weiter bevorzugt werden die Substrate im noch warmen Zustand in eine Laserkammer übergeben und dort mittels eines Excimer-Lasers, vorzugsweise mit 308 nm, oder mittels eines Grünlichtlasers, vorzugsweise mit 532 nm, behandelt, um die amorphe Siliziumschicht in eine polykristalline Siliziumschicht umzuwandeln.More preferably, the substrates are in the still warm state in a laser chamber passed and treated there by means of an excimer laser, preferably at 308 nm, or by means of a green light laser, preferably with 532 nm, to convert the amorphous silicon layer into a polycrystalline silicon layer.
Vorzugsweise werden die Substrate während der Laserbehandlung auf einer mittleren Substrattemperatur (gemessen an ihrer Auflagefläche auf einem Substratträger) von etwa 100 bis 250 °C, vorzugsweise von etwa 100 bis 200 °C, weiter bevorzugt von etwa 150 bis 200 °C, gehalten.Preferably, during the laser treatment, the substrates are maintained at an average substrate temperature (as measured on their support surface on a substrate support) of about 100 to 250 ° C, preferably about 100 to 200 ° C, more preferably about 150 to 200 ° C.
Es hat sich gezeigt, dass hierdurch der Laserprozess verkürzt werden kann und eine besonders hohe Qualität gewährleistet werden kann.It has been shown that in this way the laser process can be shortened and a particularly high quality can be ensured.
Weiter bevorzugt werden die Substrate während der Laserbehandlung relativ zu einer Lasereinheit bewegt, die einen linienförmig aufgeweiteten Laserstrahl ausgibt, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,5 bis 5 cm/s, weiter bevorzugt mit 1 bis 3 cm/s, besonders bevorzugt mit etwa 1 bis 2 cm/s.More preferably, during the laser treatment, the substrates are moved relative to a laser unit which outputs a linearly expanded laser beam, preferably at a speed of about 0.5 to 5 cm / s, more preferably 1 to 3 cm / s, more preferably about 1 to 2 cm / s.
Auf diese Weise lässt sich eine sichere Umwandlung der amorphen Siliziumschicht in eine polykristalline Siliziumschicht mit hoher Qualität gewährleisten.In this way, a safe conversion of the amorphous silicon layer into a high-quality polycrystalline silicon layer can be ensured.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung der Erfindung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the above-mentioned and below to be explained features of the invention not only in the particular combination, but also in other combinations or in isolation of the invention can be used without departing from the scope of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. Show it:
In
Die Anlage
Die einzelnen Substrate, etwa Glassubstrate, wie sie für TFT-Displays vorgesehen sind, durchlaufen die Anlage
Die Anlage
Im Unterschied zur Linearanordnung gemäß
Eine derartige Anordnung weist im Vergleich zu der Anordnung gemäß
Die zentrale Transferkammer
Die Transferkammer ist gegenüber allen angrenzenden Kammern jeweils über ein Schott
In
In
Die Beschichtungskammer
Die Substrate
Oberhalb des Aufnahmetisches
Um etwa eine 50 nm Dicke amorphe Siliziumschicht auf einem Glassubstrat
Alternativ kann eine Beschichtung mit einer amorphen Siliziumschicht mittels einer Sputter-Verfahrens in einer Beschichtungskammer
Hierbei wird an einer Elektrode
Der Innenraum
Nach der Aufbringung der amorphen Siliziumschicht in einer der Beschichtungskammern
Die thermische Desorption von Wasserstoff wird bei 150 bis 300 °C, vorzugsweise bei 180 bis 250 °C, vorzugsweise bei etwa 200 bis 220 °C durchgeführt. Hierbei reicht eine Desorptionszeit von 0,5 bis 5 min, bevorzugt von etwa 1 bis 3 min aus. The thermal desorption of hydrogen is carried out at 150 to 300 ° C, preferably at 180 to 250 ° C, preferably at about 200 to 220 ° C. In this case, a desorption time of 0.5 to 5 minutes, preferably from about 1 to 3 minutes is sufficient.
Nach der thermischen Desorption wird die amorphe Siliziumschicht in der Laserkammer
Beim Laser handelt es sich entweder um einen Excimer-Laser mit einer Wellenlänge von 308 nm oder um einen Grünlichtlaser mit einer Wellenlänge von 532 nm. die Substrate werden mit einer Geschwindigkeit von bevorzugt etwa 1,5 cm/s unter dem aufgeweiteten Laserstrahl durchbewegt.The laser is either an excimer laser with a wavelength of 308 nm or a green light laser with a wavelength of 532 nm. The substrates are moved at a speed of preferably about 1.5 cm / s under the expanded laser beam.
Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Substrate
Hierzu befinden sich ein oder mehrere Heizelemente
Vorzugsweise werden die Substrate
Als weitere Alternative können sämtliche Prozesskammern mit einem Heiz-/Kühlsystem versehen sein, das schematisch in
Insgesamt wird die Anlage gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- WO 01/59818 A1 [0006] WO 01/59818 A1 [0006]
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