TWI324679B - Systems and methods to shape laser light as a homogeneous line beam for interaction with a film deposited on a substrate - Google Patents

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1324679 九、發明說明： C發明所屬之技術領域3 相關申請案之交叉參考 本發明係有關2004年2月18日提交名稱為“很高能、高 5 穩定性氣體放電雷射表面處理系統，’的美國申請案 10/781，251 ; 2004年7月1日提交名稱為“雷射薄膜多晶矽退 火光學系統”的美國申請案10/884，101 ;及2005年5月26曰提 交名稱為“用以實行一成形為一線形光束的雷射與一沉積 在一基材上的薄膜之間的交互作用之系統及方法”的美國 10申請案n/138,0。1 ;各案的揭示以引用方式併入本文中》 發明領域 本發明係有關用以將雷射光成形為一線形光束之系統 及方法。經成形為一線形光束之雷射光的用途係包括但未 必限於：一非晶矽薄膜之融化藉以用來製造薄膜電晶體 15 (TFT)，矽之非融化雷射退火以產生使用於光伏電池中之黑 石夕，及石夕晶圓層之非融化雷射退火以活化植入物（譬如棚） 及/或移除由於植入物對於妙晶格之損害。 【先前技術】 發明背景 已經沉積在-譬如玻璃等基材上之一非晶矽薄膜的雷 射結晶係代表一種對於製造具有相對較高電子活動力的材 一 一、-°晶，此材料隨後可用來製

。經結晶矽薄膜之其 料薄膜之有前景的技術。 造薄膜電晶體(TFT)，且# 5 1324679 他應用係可包括有機LED (OLED)、面板上系統(SOP)、撓 性電子件及光伏電池。較為量化來説，在不久的將來可能 於市面上購得能夠快速結晶一具有約90 nm厚度及約7〇〇 mm或更大寬度的薄膜之高量產系統。 5 可利用被光學成形為一線形光束之脈衝式雷射光（譬 如在例如短轴線等第一轴線中聚焦且在例如長轴線等第二 轴線中擴張之雷射光)來進行雷射結晶。一般而言，第一及 第二軸線係相互正交且兩轴線係大致正交於一移行前往薄 膜之中央射線。一用於雷射結晶之示範性線形光束可在薄 10膜處具有小於約20微米（譬如3至4微米）的一光束寬度，及約 700 mm的一光束長度。藉由此配置，薄膜可在一平行於光 束寬度的方向中被掃描或步進以順序性地融化且結晶一具 有譬如900 mm或更大的顯著長度之薄膜。 在譬如順序性侧向固體化程序等部分案例中，可能希 15望確保利用一具有橫越短軸線相對較均勻且在短轴線邊緣 處驟然降低的強烈度(intensity)之光束（亦即一具有相對較 陡峭、短軸線侧壁之光束）來曝光矽薄膜。更確切言之，若 無法在尾隨的短軸線邊緣處獲得陡峭側壁將可能由於相鄰 脈衝之間的重疊不足而導致接近短軸線邊緣之新顆粒的不 20良結晶品質。並且，部分實行方式中，可能希望在前導的 短軸線邊緣上具有一陡峭側壁以降低表面變化並提供較_ 致的側向生長。一種達成此所需要光束形狀之方式係將_ 雷射聚焦在一譬如場闌等短軸線闌處，其被成形為一在長 軸線方向對準之長形開縫《隨後可利用一光學件在薄膜處 6 1324679 · 產生短軸線闌的一影像。藉由此配置，可獲得一具有相對 較陡峭、短軸線側壁之光束。 部分案例中，可能希望確保矽薄膜的各部分在融化期 間曝露於一被控制在一預選能量密度範圍内之平均雷射能 5 $密度。特定言之，對於沿著經成形線形光束的部位通常 係希望具有一預選範圍内的能量密度控制，且隨著線形光 束相對於矽薄膜作掃描而希望具有一略為固定的能量密 度。高能量密度位準可能造成薄膜流動導致不良的“薄小 區，一不平表面及不良顆粒品質。薄膜材料的此不均分佈 10係時常稱為“結塊(agglomeration)”且會使得經結晶薄膜不 適合特定應用。另一方面，低能量密度位準可能導致不完 整融化且導致不良的顆粒品質。藉由控制能量密度，可達 成一具有大致均質性質之薄膜。 雷射光束均質化係為諸如微影術等不同雷射應用中用 15來產生一橫越光束具有一相當均勻強烈度的光束之一種常 用實行方式。然而，對於諸如上述等想見一具有7〇〇nim或 更大長軸線長度的線形光束之應用，光束均質化的常用方 法可能不足以產生-具有適當均勻度之光束。更確切言 之，過去的方法已經主要使用單體性小透鏡陣列（所謂蠅眼 2〇陣列）且合併-傅立葉透鏡(Fourier lens)來在傅立葉透鏡的 遠場中產生-略為均勻的光束。然而，小透鏡陣列的個別 透鏡時常含有瑕疵，且因此未以所需要方式來彎折入進雷 射光。對於瑕疵類型及位置隨機地分佈於整體陣列中之案 例，因為其傾向於被平均化，瑕疵的衝擊可能不很嚴重。 7 另方面’當陣列中各透鏡在相同部位中含有相同類型的 瑕疵時，結果則未被平均化，而是，結果可能為一不適合 用來作為一 70〇 mm長線形光束之非均質性光束。並且，由 於典型用來製造單體性小透鏡陣列之製造技術（自單件玻 璃拋光），這些#隨機瑕疵時常出現在陣列中使得這些先前 技藝均質化系統不適合特定應用。 鑒於上文，申請人係揭露將雷射光成形為一用以與一 沉積於一基材上的薄膜交互作用之均質線形光束之系統及 方法。 C勞^明内溶·】 發明概要 本發明係提供將一雷射光束成形及均質化以與一薄膜 交互作用之系統及方法，其中光束沿著一光束路徑移行且 界定相互正交之〆短軸線及一長軸線。該成形及均質化系 統係可包括一透鏡陣列及一定位成可自透鏡陣列接收雷射 光之透鏡並產生/各別長形影像於對於透鏡陣列中各透鏡 之一平面中。此外，該系統係可包含一短軸線光束闌，其 /、有一定位在該肀面中之邊緣，及一可移式安裝件，其旋 轉透鏡陣列的Hx改變長形影像的—者與光束闇邊緣 之間的—對準〆光學件可被定位在光束闌與薄膜之間沿 著光束路徑以在短轴線中聚焦光束，且可在長軸線中擴張 光束，以與薄嫉交互作用。 —特定實施例中’透鏡陣列係、可為—線性陣列的圓柱 形透鏡且可包栝用峻騎鏡_的各魏収變各長形 1324679 影像與光束闌邊緣之間的一對準之可移式安裝件。並且， 部分實行方式中，可採用一對相對的短軸線光束闌，其中 一短軸線光束闌的邊緣係被定向成大致平行於短軸線光束 闌的邊緣且呈現距離以在第一及第二短軸線光束闌之間建 5 立一開縫。 另一態樣中，系統可進一步包括一或多個偵測器，其 中偵測器係被定位為可接收短軸線闌下游的光並測量經接 收光之一強烈度輪廓。偵測器隨後可產生用以指示隨後被 遞交至可移式安裝件的強烈度輪廓之信號。對於此態樣， 10 可移式安裝件係構形為可回應信號來旋轉透鏡及降低經測 量輪廓中的強烈度變化。 圖式簡單說明 第1圖顯示用於結晶一非晶矽薄膜之一示範性製造系 統的主要組件之示意圖； 15 第2圖顯示一用於光束均質化、光束成形及/或光束聚 焦之光學件模組的示意圖； 第3A圖為一成形及長軸線均質化單元之一實施例的示 意圖； 第3B圖為一成形及長軸線均質化單元之另一實施例的 20 示意圖； 第4圖顯示一透鏡陣列及用以獨立地旋轉該陣列的各 透鏡之複數個可移式安裝件之示意圖； 第5圖顯示如第4圖中之透鏡的一者旋轉之後的示意 圓， 9 1324679 第6圖顯示一短轴線光束闇處之來自一透鏡陣列的一 未經旋轉透鏡之-光束部分的示意圖； 第7圖』不一短軸線光束闌處之來自-透鏡陣列的一 經旋轉透鏡之1束部分的示意圖； 第=示來自一第—方向經旋轉之—第—透鏡及一 、p目對的第二方向經旋轉的-第二透鏡之一短轴 線光束闌處的-光束部分之示意圖。

L "5ST 式】 較佳實施例之詳細說明 初步參照第1圖，其中顯示一用以結晶—非晶石夕薄膜以 之製造系統(概括標示為系統1_主要组件之未依實際比 例的示意圖。如圖所示’系統_可包括-用以產生一脈 10 衝f雷射光束之雷射源20，一用以增加脈衝時程之脈衝拉 伸器22 ’及-可具有—主動地將光束導向的機構及/或一主 15動光束擴張器之光束輸送單元24。

综觀之，雷射源20可為一具有一功率振盪器及一功率 放大器之兩室雷射，且因此常稱為所謂p〇PA雷射源。上述 結晶程序的一實行方式中，可以近似150 mJ的脈衝能量使 用一6 KHz(600脈衝每秒)popa雷射。藉由此配置，可在約 20 75秒中處理一730 mm X 920 mm薄膜（以60%重疊）。功率振 盪器及功率放大器各包含一可含有兩長形電極之放電室， 一譬如XeC卜XeF等適當雷射氣體，一用以使氣體流通於 電極之間之切線風扇，及一或多個水冷卻式鰭片狀熱交換 器（未圖示）。 10 睛瞭解系統10中可使用其他類型的雷射源，包括固態 雷射、具有-室之受激準分子雷射、具有不只兩室（譬如， ^振堡器室及兩放大室，其中放大室呈併列或串列）之受激 準刀子雷射丨帛以籽化一或多個受激準分子放大室之 5固態雷射。可能具有其他設計。一兩室、氣體放電、脈衝 式雷射源2G的進—步細節可見於2GG3年7月30日提交名稱 為“用於一兩室氣體放電雷射之控制系統，’之美國申請案 1〇/631，349; 2003年1月31日提交名稱為“用於一氣體放電雷 射之自動氣體控制系統”之美國1〇/356，168 ; 2〇〇3年12月18 10日提交名稱為“用於控制一氣體放電ΜΟΡΑ雷射系統的輪出 之方法及裝置，，之美國1〇/74〇,659 ; 2003年9月30日提交名稱 為氣體放電ΜΟΡΑ雷射頻譜分析模組”之美國1〇/676,9〇7 ; 2003年9月30日提交名稱為“用於氣體放電ΜΟΡΑ雷射頻譜 分析模組之光學安裝件”之美國丨0/676,224 ; 2003年9月30 15日提交名稱為“氣體放電ΜΟΡΑ雷射頻譜分析模組，，之美國 10/676,175 ; 2003年7月30日提交名稱為“用於一兩室氣體放 電雷射之控制系統”之美國10/631,349; 2003年7月24日提交 名稱為“很窄頻帶、兩室 '高重複率氣體放電雷射”之美國 10/627,215 ; 2003年6月25日提交名稱為“用以冷卻磁迴路元 20 件之方法及裝置”之美國10/607,407 ; 2004年8月20日提交名 稱為“用於兩室氣體放電雷射系統之定時控制”之美國 10/922,692 ;名稱為“高重複率ΜΟΡΑ雷射系統”之美國專利 案6,625，191號；及名稱為“基本模組式ΜΟΡΑ雷射系統”之美 國專利案6,567,450號，各案的揭示皆以引用方式併入本文 11 1324679 中。 繼續參照第1圖，系統10可進一步包括一穩定化度量模 組26 ’其用以測量-或多個光束特徵，譬如波前及/或光束 指向，且產生供主動導向單元及/或主動光束擴張器使用之 5控制彳5號。糸統1〇亦可包括一用於光束均質化、光束成形 及/或光束聚焦之光學件模組28，及一用以固持及定位一已 /儿積在一譬如可為玻璃之基材32上的石夕薄膜η之可移式階 台系統30。一層緩衝材料(未圖示）可介於玻璃與石夕層之間。 综觀之，第1圖顯示且更詳述於下文之系統1〇係可構形 10為可產生一譬如線形光束等經聚焦細光束34，其在薄膜12 處具有約20微米或更小的寬度(短轴線）、譬如3至4微米，及 7〇〇 mm或更大的長度（長軸線)及約+/-30至50微米的聚焦深 度（DOF)。可利用經聚焦細光束的各脈衝來融化一條非晶 矽，在該脈衝結束之後，熔融條係結晶。特定言之，熔融 15條係在一側向生長程序中結晶，其中顆粒係在一平行於短 軸線的方向中生長。顆粒自兩邊緣往内生長（平行於短轴線) 且相遇沿著條的中心生成一脊（一所謂顆粒邊界突件）而其 延伸出矽薄膜的平面外。階台隨後增量地或連續地移動， 以曝露一平行且重疊於第一條一部分之第二條。曝露期 20間，第二條係融化且隨後結晶。可使用一足以重新融化該 脊之重疊。藉由重新融化該脊，可維持一相對較平的薄膜 表面（譬如，〜1511111的峰部至峰部值一般可重覆下文稱為 細光束方向性結晶（TDX)之此程序直到整體薄膜皆結晶為 止。 12 U24679 第1圖亦顯示系統10可包括一偵測器35，諸如一線形光 束攝影機，以測#光束34的-強烈度。如圖所*，偵測器 ^可安裝在階m以隨其運動以讓制扣沿著光束 34長軸線掃描。藉由此配置，偵測器35可用來決定光束μ 5沿著光束長轴線的一強烈度輪廓。

第2圖顯示-光學件模組28的—範例，其可包括—短轴 線均質化單元36，-成形及長轴線均質化單元财一短轴 線聚焦/長軸線擴張光學件單元4〇，其皆沿著—共同光束路 徑42配置。使用時，短軸線均質化單元允係可包括用以在 1〇短轴線中均質化光束之譬如透鏡陣列、分佈式延遲裝置、 旋轉擴散器等一或多個光學件。 第3Α圖更詳細地顯示—成形及長軸線均質化單元犯之 -實施例的-$〖例。如此處所*，成形及長㈣均質化單 15 20 元38可包括-具有透鏡46a、b之透鏡陣列。雖，然對於透鏡 陣列顯示兩個透鏡，請瞭解透鏡陣列可包括不只兩個及少兄 到一個透鏡。對於單元38，透鏡陣列係與一傅立葉透= (Fouder lens)48交互作用以產生一各別長形影像於對於= 陣列中各透鏡46a、b之一傅立葉平面5〇中。第3圖進一步顯 示，成形及長軸線均質化單元38係可包括〜 /、有一定位在 平面50中的邊緣(請見第6圖）之短轴線光東闌52。 第3B圖顯示—成形及長軸線均質化單元38,的一實施 例之另一範例。如圖示，成形及長轴線均質化單元抑，係可 包括-具有三個圓柱形透鏡53a_c之相對較弱的透鏡陣列， 其接收光（譬如雷射光）且將該光導引至— /、有二個圓柱形 13 透兄46a c之相重十較強的透鏡陣列上。雖然對於各陣列顯 丁一個透鏡’請瞭解各陣列可包括不只三個及少到一個透 鏡-般而言’弱透鏡陣列係具有略微地集中該光之功用 使得強透鏡陣列的邊緣不受到照射。強透鏡陣列另一方面 係與傅立葉透鏡46,交互作用以產生-各別長形影像於 士；陣歹】中各透鏡46a’-e’之一傅立葉平面50,中。第3B圖進 步顯不成形及長轴線均質化單元38’可包括一具有一定 位在平面5〇’中的邊緣(請見第6圖）之短軸線光束闌52,。 第4圖顯示一用以獨立地旋轉各透鏡46a，-c，之經簡化 1〇可移式安裝件56的示意圖（請注意，對於第3A圖所示的實施 例可使用一類似的可移式安裝件來獨立地旋轉各透鏡 46a、b)。對於所顯示的經簡化安裝件56，各透鏡46a，-c，係 安裝在一各別接座58a_c上而其各者可藉由一各別桿6〇ac 的線性平移而選擇性地來回搖動。桿60a-c轉而可回應於線 15境64上所傳輸之一或多個信號輸入經由致動器62受到控 制。第5圖顯示藉由致動器62造成之桿6〇的平移所導致之透 鏡46a’的旋轉。可參照第6及7圖瞭解此旋轉的效應。如第6 圖所示’透鏡陣列的各透鏡46a，-c’係產生一長形影像66» 第6圖進—步顯示’成形及長轴線均質化單元38係可包括具 20 有各別邊緣54、70之一對相對短軸線光束闌52、68，且可 構形為使短轴線光束闌52的邊緣54被定向為大致平行於短 轴線光束闌68的邊緣70且呈現距離以建立一開縫72於短軸 線光束闌52、68之間。 可交又參照第4至7圖最清楚地瞭解旋轉透鏡陣列的透 14 1324679 鏡46a’以改變光束闌邊緣54、70以及平面50中其對應影像 之間的一對準之效應。特定言之，第6圖顯示對應於第4圖 中透鏡46a，之影像。如第4圖所示，透鏡46a，尚未旋轉’因 此係對準於平行於短轴線之圓柱轴線74。第6圖所示的所產 5生長形影像66係大致平行於長軸線，及光束闌52、68的邊 緣54、70，如圖所示。然而，如上述，透鏡46a’中的瑕疯 係可能造成影像66的強烈度沿著長軸線改變。譬如，強烈 度可能在邊緣76、78處比中點80處較高。對於一未經旋轉 透鏡46a’所產生之影像66，第6圖顯示光束闌52、68係沿著 10 長軸線均勻地修整光束。因此，對於影像66，沿著光束的 長軸線出現之任何不均勻係穿過光束闌52、68且保持出現 於其下游。 第7圖顯示對應於第5圖中透鏡46a，之影像。如第5圖所 示，透鏡46a’已經旋轉，因此具有一不平行於短轴線之圓 15柱軸線74。第7圖所示的所產生長形影像66,係不平行於長 軸線’且因此不平行於光束闌52、68的邊緣54、70，如圖 所示。並且，透鏡46a’中的瑕疵係可能造成影像66,的強烈 度沿著長轴線改變，譬如，強烈度可能在邊緣76、78處比 中點80處較高。對於經旋轉透鏡46a’所產生之影像66,，第7 20圖顯示光束闌52、68係在邊緣76、78處(其在該處具有一相 對較高的強烈度）比中點80處修整較多的光束。 系統10的一實行方式中，透鏡陣列的各透鏡46a’_c，可 刻意地製成具有一令傅立葉平面中的長形影像在長形影像 中點處比長形衫像端點處具有更低強烈度之光學特徵。夢 15 由此配置’各透鏡可旋轉以降低邊緣的強烈度直到光束沿 著長軸線大致呈現均勻為止。 使用中，偵測器35可沿著長軸線掃描以對於光束闌 52 68下游之光束決定光束34的_長轴線強烈度輪廓並產 生予以指不之信號。這些信號可送到—處理器，譬如可程 式化電腦(未圖示）或直接地送到致動器62。可移式安裝件62 可構形為可回應於來自處理器/彳貞咖的信號以旋轉透鏡 4 6 a - c的一或多者且降低經測量輪廓中之強烈度變化。 對於系統10，沿著光束路徑42移行之光束部分係可能 打擊闌52、68，而光束的一部分可能穿過開縫72而不接觸 任-闌52、68。因此，闌52、68可有效地在孔徑上限制入 射在薄膜12上之光束。光束尾部的過多能量可傾卸於闌 52、68上，而非薄膜12上。並且，出現在闌52、68上游光 束中之任何小光束指向偏差可在闌52、68處被降低。功能 上來說，短軸線光束闌52、68可為吸收闌、反射闌、或折 射闌。此處所用的吸收闌用語係指—比起該闌所反射及折 射入射光總和吸收更多的入射光之闌；反射闌用語係指一 比起該闌所吸收及折射入射光總和反射更多的入射光之 闌，而折射闌用語係指一比起該闌所吸收及反射光總和折 射更多的入射光之闌。部分配置中，可使用單一短軸線闌 52來取代第6及7圖所示的該對闌以產生一具有陡峭尾隨邊 緣斜率（亦即，對應於將不會在TDX程序期間重新融化的材 料之邊緣)且使前導邊緣不受影響之束輪廟。 第2圖亦顯示光學件模組28可包括一短軸線聚焦/長軸 線擴張光學件單元40 ’其自光束闌52、68沿著光束路徑42 接收光。一般而言，位於平面50處之光束闌52、68的邊緣 係可被成像在短軸線中（藉由短軸線聚焦/長軸線擴張光學 件單元40)以在薄膜12處產生一所需要的強烈度輪廓。一實 5行方式中，薄膜12處之一所需要的強烈度輪廓係可包括約3 至4 um的光束寬度(FWHM) ’沿著輪廓扁平頂部之優於約 5%的一強烈度均勻度’及1〇%與9〇〇/0完整強烈度之間可能 小於約3 um之陡崎邊緣斜率。 一實行方式中’如第8圖所示，透鏡陣列中的透鏡46(請 10見第3A及3B圖）係被配對在一起且一對的各透鏡係反向旋 轉至相同旋轉度數以產生對稱性、經反向旋轉的長形影像 66”、82,如第8圖所示。藉由此配置，光束闌開縫可在短 軸線中被均勻地充填。一特定實行方式中，線性陣列中的 兩外側透鏡係被配對’外側透鏡旁之兩透鏡被配對且依此 15 類推。 熟習該技術者將瞭解，上文所揭露之本發明的實施例 之態樣只預定身為較佳實施例而不以任何方式限制住本發 明的揭示且尤其不單獨限於一特定較佳實施例。可對於所 揭露發明的實施例之所揭露態樣作出熟習該技術者所瞭解 20的許多改變及修改。申請專利範圍預定在範圍及意義上不 只涵盍本發明的實施例之所揭露態樣亦涵蓋熟習該技術者 所瞭解之此等均等物及其他修改與改變。雖然在此專利申 請案中詳細地描述及顯示需要滿足35 usc §112的“用以 在一成形為一線形光束的雷射與一沉積於一基材上的薄膜 17 1324679 · 之間實行一交互作用之系統及方法”完全能夠達成任何上 述用途，為了解決問題或上述一實施例的態樣之任何其他 理由或目的，熟習該技術者瞭解本發明的所描述實施例之 目前描述的態樣只疋本發明所廣泛想見之主體物的範例

10 只 15

20 性、說明性及代录性β 田％久S芽恭乏貫施例的態 樣之範圍係完全地包含此時可能可能身為或可能變成熟習 該技術者基於說明書的教導所得知之其他實施例。該“用以 在一成形為一線形光束的雷射與一沉積於一基材上的薄膜 之間實行一交互作用之系統及方法’，的範圍係唯獨且完全 由申請專利範圍所限制且絕未超出申請專利範圍的陳 述。除非明述，此等申請專利範圍中以單數提及—元件時 係無意指稱且在轉此中料㈣圍時並非將該轉指稱 為“一且唯一，’，而是“一或多個”。熟習該技術者所得知或 將得知之對於—❹個實施例的上述態樣之任何元件的所 有結構性及魏性鱗物係以引用方式併人本文中且預定 被申請專職_包含。不論此將在字射或其他常2 意義為何’本申請案中朗書及/或㈣專利範财所 及說明書或中請專利範圍中所明顯提供之任何用語皆 將” S k義冑為一實施例的任何態樣之在說明書中 討論的—裝置或方法無意且未錢決此㈣書巾所i露實 施例的態樣所企圖解決之各項與每項問題，因 專利範圍所包含。本揭示中並無元件、組件或方法步2 定奉獻予公S ’不論該元件、組件或方法步驟是否 專利範財被明確賴皆I申請專職㈣並無請求2 18 1324679 件在35 U.S.C. §112第六段的條款下加以詮釋，除非該元件 利用“用以〜裝置(means for)”片語明確述說，或在一方法請 求項的案例中，該元件被述說成為一“步驟(step)”而非一“動 作(act)”。 5 【圖式簡單說明】 第1圖顯示用於結晶一非晶矽薄膜之一示範性製造系 統的主要組件之不意圖， 第2圖顯示一用於光束均質化、光束成形及/或光束聚 焦之光學件模組的示意圖； 10 第3A圖為一成形及長軸線均質化單元之一實施例的示 意圖； 第3B圖為一成形及長轴線均質化單元之另一實施例的 示意圖； 第4圖顯示一透鏡陣列及用以獨立地旋轉該陣列的各 15 透鏡之複數個可移式安裝件之示意圖； 第5圖顯示如第4圖中之透鏡的一者旋轉之後的示意 fgl · 圖， 第6圖顯示一短軸線光束闌處之來自一透鏡陣列的一 未經旋轉透鏡之一光束部分的示意圖； 20 第7圖顯示一短軸線光束闌處之來自一透鏡陣列的一 經旋轉透鏡之一光束部分的示意圖； 第8圖顯示來自一第一方向經旋轉之一第一透鏡及一 與第一方向相對的第二方向經旋轉的一第二透鏡之一短軸 線光束闌處的一光束部分之示意圖。 19 1324679

【主要元件符號說明】 ίο…用以結晶非晶矽薄膜之製 造系統 12…石夕薄膜 20…雷射源 22…脈衝拉伸 24…光束輸送单元 26…穩定化度量模組 28…光學件模組 30…可移式階台系統 32···^^· 34…經聚焦細光束 35…偵測器 36…短軸線均質化單元 38,38’...成形及長軸線均質化 一 早兀 40···短軸線聚焦/長軸線擴張光 學件單元 42…共同光束路徑 46a、b.··透鏡 46a’~c’,53a-c…圓柱形透鏡 50,50’…傅立葉平面 52,52’,68…短轴線光束闌 52,68···光束闌 54·.·短軸線光束闌52的邊緣 56…可移式安裝件 58a-c…接座 60,60a-c …桿 62…致動器 64…線纔 66—^形影像 66”，82…對稱性、經反向旋轉的 長形影像 70···短轴線光束闌68的邊緣 72…開縫 74…圓柱抽線 76,78…邊緣 80…中點 20

Claims (1)

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10 第95138972號申請案申請專利範圍修正本 丨 _ 9 8 · 10 · 0 8 卜、申請專利範園： 正替換頁1 •一種用以將光成形及均質化之系統，該系統包含： -透鏡陣列’其具有-第-透鏡及—第二透鏡該 透鏡陣列係接收光； -傅立葉透鏡，其界定-傅立葉平面且定位為可接 收來自該等第-及第二透鏡的光，該傅立葉透鏡使來自 該第-透鏡的光產生-第-長形影像於該傅立葉平面 處且使來自該第二透鏡的光產生—第二長形影像於該 傅立葉平面處，該第一長形影像界定一第一縱軸線； 一光束闌，其界定一邊緣，該邊緣被定位在該傅立 葉平面中；及 一可移式安裝件，其沿一與該光束闌邊緣呈垂直之 軸線旋轉該第一透鏡以改變該第一縱軸線與該光束闌 邊緣之間的一對準。 如申凊專利範圍第1項之系統，其中該透鏡陣列進一步 包含一第三透鏡。 3.如申請專利範圍第1項之系統，其中該等第一及第二透 鏡為圓柱形透鏡。 4·如申请專利S圍第1項之系·统，其中該第二長形影像係 界疋第一縱轴線且該系統進一步包含一使該第二透 鏡沿一與該光束闌邊緣呈垂直的軸線旋轉以改變該第 二縱轴線與該光束闌邊緣之間的一對準之第二可移式 安裝件。 .如申凊專利範圍第1項之系統’其中該光束闌係為 < 第 21 1324679 咐年(〇月<P曰修正替換頁 一光束闌且該系統進一步包含一具有一邊緣之第二光 束闌，該邊緣係被定向為大致平行於該第一光束闌的邊 緣且與其分隔以建立一開縫於該等第一及第二光束闌 之間。 5 6.如申請專利範圍第1項之系統，其中該透鏡陣列係為一 ' 第一透鏡陣列且該系統進一步包含一第二透鏡陣列而 * 其中該第一透鏡陣列被定位為可接收來自該第二透鏡 ^ 陣列的光。 7.如申請專利範圍第1項之系統，其中該系統進一步包含 10 一偵測器，其中該偵測器係被定位為可接收該光束闌下 游的光，測量該經接收光之一強度輪廓，且產生一象徵 該強度輪廓之信號；及其中該可移式安裝件係可回應該 信號來旋轉該第一透鏡及降低該經測量輪廓中的強烈 度變化。 15 8.如申請專利範圍第1項之系統，其中該傅立葉平面處之 Φ 該第一長形影像具有一中點及兩端點且其中該第一透 鏡係被成形為產生一在該中點處比該等端點處具有一 較低強度之第一長形影像。 9. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該可移式安裝件係 20 在一第一旋轉方向中旋轉該第一透鏡且在一與該第一 旋轉方向相對的第二旋轉方向中旋轉該第二透鏡。 10. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光為雷射光。 11. 一種將一光束成形及均質化以用於與一薄膜交互作用 之裝備，該光束沿著一光束路徑傳播且界定一短軸線及 22 1324679 祁年ίί)月J日修正替換頁 一長轴線’該等軸線相互正交，該裝備係包含： 透鏡陣列，其具有複數個透鏡； -透鏡’其定位為可自該透鏡陣列接收光並產生一 各別長形影像於對於該透鏡陣列中的各透鏡之一平面 中， 該平=光束闌’其界定一邊緣，該邊緣被定位在 ίο 變錢轉該透鏡_的—透鏡以改 =4 —的—者與該光束闌邊緣之間的一對 —光學件，其沿著該光東路徑 與該薄膜之間以於短轴線 為在該先束閣 膜交互作用。 U先束以用於與該薄 15 如申請專·圍糾項H其中該光學件 軸線中擴張該光束以用於與該_交互 圓 如申請專利脑第U項之裝備，其巾 柱形透鏡之-線性陣列。 处兄陣列係為 20 14.如申請專利範圍第11項之裝備，其中該裝備係包含用以 旋轉該透鏡陣列的各透鏡〜變各長乎二= 闌邊緣之間的-對準之可移式安裝件。該先束 專利範圍第11項之裝備，其中該如線光束_ 為一弟一紐軸線光束闌且該裝備進一步包含一具有一 邊緣之第二短軸線光束閣，該邊緣係被定4大致平: 於該第-短轴線光束闌的邊緣且與其分隔以建立一: 23 1324679 獅如月孑日修正替換頁 縫於該等第一及第二短軸線光束闌之間。 16. 如申請專利範圍第11項之裝備，其中該透鏡陣列係為一 第一透鏡陣列且該裝備進一步包含一第二透鏡陣列而 其中該第一透鏡陣列被定位為可自該第二透鏡陣列接 5 收光。 17. 如申請專利範圍第11項之裝備，其中該裝備進一步包含 一偵測器，其中該偵測器係被定位為可接收該光學件下 游的光，測量該經接收光之一強度輪廓，且產生一象徵 該強度輪廓之信號；及其中該可移式安裝件係可回應該 10 信號來旋轉該透鏡及降低該經測量輪廓中的強烈變化。 18. —種將一光束成形及均質化以用於與一薄膜交互作用 之方法，該光束沿著一光束路徑傳播且界定一短軸線及 一長軸線，該等軸線相互正交，該方法包含以下動作： 提供一透鏡陣列，其具有複數個透鏡； 15 定位一透鏡以接收來自該透鏡陣列的光且產生一 各別長形影像於對於該透鏡陣列十的各透鏡之一平面 中； 將一短軸線光束闌的一邊緣配置於該平面中； 沿著該光束路徑將一光學件設置為在該光束闌與 20 該薄膜之間以在該短轴線中聚焦該光束以用於與該薄 膜交互作用；及 旋轉該透鏡陣列的一透鏡以改變該等長形影像的 一者與該光束闌邊緣之間的一對準。 19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該透鏡陣列為圓柱 24 1324679 讲年丨p月(P日修正替換頁 , 形透鏡的一線性陣列。 20.如申請專利範圍第18項之方法，其中該裝備進一步能用 於測量該光學件下游的光之一強度輪廓及產生一象徵 該強度輪廓之信號；及 5 回應該信號來旋轉該透鏡以降低該經測量強度輪 廓中的強度變化。 • 21.如申請專利範圍第18項之方法，其中該平面係為被定位 ^ 為可自該透鏡陣列接收雷射光之該透鏡的傅立葉平面。 22. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該光學件係在該長 10 軸線中擴張該光束以用於與該薄膜交互作用。 23. —種光學系統，包含： 一光學元件； 一透鏡，其界定一平面且定位為可自該光學元件接 收光，該透鏡使來自該光學元件的光產生一長形影像於 15 該平面處，該長形影像界定一縱軸線； φ 一光束闌，其定位在該平面處；及 一安裝件，其選擇性地移動該光學元件以改變該縱 軸線與該光束闌之間的一對準。 24. 如申請專利範圍第23項之光學系統，其中該光學元件包 20 含一圓柱形透鏡。 25