一種激光退火裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光退火裝置及其控制方法，涉及薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域。通過調(diào)光元件的開啟和關(guān)閉，控制激光器照射在調(diào)光板上對應(yīng)位置的發(fā)射源的通過或阻斷，以在待退火膜層上形成與預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案，對待退火膜層進(jìn)行退火。退火圖案能夠根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整改變，實(shí)現(xiàn)同一激光退火裝置的多產(chǎn)品共用，節(jié)省了對每款產(chǎn)品配備專用退火掩膜版的生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種激光退火裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光退火裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]激光退火(Laser Annealing)是利用有一定能量(Power)的激光光束，快速的在半導(dǎo)體襯底表面進(jìn)行掃描，從而達(dá)到半導(dǎo)體襯底上某一微分區(qū)域的微米級退火的作用。
[0003]傳統(tǒng)的激光退火工藝主要分為全平面激光退火和可選區(qū)域激光退火兩種技術(shù)形式。
[0004]全平面激光退火采用激光掃描整片硅片，很短的時間內(nèi)在較小的區(qū)域產(chǎn)生熱量，并使溫度正好低于硅的熔點(diǎn)。但由于退火是掃描式進(jìn)行的，因此熱量會沿著掃描方向產(chǎn)生一定程度的熱累積效應(yīng)，且為抵消光斑均勻性，一般退火相鄰兩行會有不同比例的重合，這導(dǎo)致熱量累積效應(yīng)也會增強(qiáng)。由于熱量累積效應(yīng)的存在，根據(jù)非晶硅膜掃描的路徑，在非晶硅膜不同區(qū)域可能產(chǎn)生不同的熱累積結(jié)果，從而在不同區(qū)域影響離子激活的效果，并最終影響離子激活的均勻性，可能會損傷正常圖形。
[0005]可選區(qū)域激光退火是先在非晶硅膜上覆蓋掩膜版再進(jìn)行激光掃描的工藝，由于掩膜版上制作有特定的透光圖案，能夠保證精確的對準(zhǔn)TFT溝道進(jìn)行選擇性退火。但是由于每款產(chǎn)品的TFT溝道的數(shù)量和位置均不相同，掩膜版不具有通用性，使用可選區(qū)域激光退火工藝時，對每一款不同產(chǎn)品進(jìn)行退火時，均需要制作對應(yīng)于該款產(chǎn)品的專用退火掩膜版，導(dǎo)致產(chǎn)品的退火成本增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種激光退火裝置及其控制方法，可根據(jù)預(yù)退火圖案做相應(yīng)改變，避免為每款產(chǎn)品制作專用退火掩膜版，節(jié)省生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)同一激光退火裝置的多產(chǎn)品共用。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明實(shí)施例的一方面提供一種激光退火裝置，包括:激光器，激光器設(shè)置有多個發(fā)射源;調(diào)光板，調(diào)光板設(shè)置于激光器與待退火膜層之間，調(diào)光板上安裝有多個呈矩陣形式排列的調(diào)光元件。其中，調(diào)光板上的至少一部分調(diào)光元件與發(fā)射源的位置一一對應(yīng)，調(diào)光元件在開啟狀態(tài)下，用于使與該調(diào)光元件位置對應(yīng)的發(fā)射源發(fā)出的激光照射至待退火膜層，或在關(guān)閉狀態(tài)下，用于對與該調(diào)光元件對應(yīng)位置的發(fā)射源發(fā)出的激光進(jìn)行阻斷。
[0009]進(jìn)一步的，調(diào)光元件為光開關(guān)。
[0010]優(yōu)選的，調(diào)光元件為光圈。
[0011]進(jìn)一步的，激光退火裝置還包括多個光電感應(yīng)器以及與光電感應(yīng)器相連接的控制器;每一個光電感應(yīng)器與一個光圈的位置一一對應(yīng)，用于對經(jīng)過光圈調(diào)節(jié)后出射的激光的光強(qiáng)度進(jìn)行采集，并將采集結(jié)果輸出至控制器;控制器連接光圈，控制器根據(jù)光電感應(yīng)器的采集結(jié)果與預(yù)設(shè)閾值之間的比對結(jié)果，對光圈的通光孔徑大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0012]優(yōu)選的，激光退火裝置還包括設(shè)置在調(diào)光板與待退火膜層之間的聚光器；聚光器包括位于同一主光軸上的至少一片光匯聚透鏡，用于對通過調(diào)光元件的激光進(jìn)行匯聚。
[0013]優(yōu)選的，激光器包括單點(diǎn)光源以及與單點(diǎn)光源的出光口相連接的光纜;其中，光纜包括多根緊密排列的光纖，每一根光纖背離單點(diǎn)光源的一端作為一個發(fā)射源。
[0014]進(jìn)一步的，調(diào)光元件與發(fā)射源數(shù)量相等時，激光退火裝置還包括與激光器和調(diào)光板均連接的驅(qū)動器，用于驅(qū)動激光器和調(diào)光板相對于待退火膜層移動。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例的另一方面提供一種激光退火裝置的控制方法，包括:根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案，開啟調(diào)光板上的部分調(diào)光元件；根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案，關(guān)閉調(diào)光板上的部分調(diào)光元件;開啟激光器，發(fā)射源發(fā)出的激光能夠通過開啟狀態(tài)的調(diào)光元件照射至待退火膜層，關(guān)閉狀態(tài)的調(diào)光元件能夠阻擋發(fā)射源發(fā)出的激光照射至待退火膜層，從而在待退火膜層上形成與預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案，以對待退火膜層進(jìn)行退火。
[0016]進(jìn)一步的，當(dāng)調(diào)光元件為光圈，且激光退火裝置還包括多個光電感應(yīng)器以及與光電感應(yīng)器相連接的控制器時，控制方法還包括:每一個光電感應(yīng)器對與該光電感應(yīng)器位置對應(yīng)的光圈出射的激光的光強(qiáng)度進(jìn)行采集，并將采集結(jié)果輸出至控制器;控制器將光電感應(yīng)器的采集結(jié)果與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比對，當(dāng)小于預(yù)設(shè)閾值的最小值時，將對應(yīng)的光圈的通光孔徑面積調(diào)大;當(dāng)大于預(yù)設(shè)閾值的最大值時，將對應(yīng)光圈的通光孔徑面積調(diào)小。
[0017]本發(fā)明提供一種激光退火裝置及其控制方法，激光退火裝置包括:激光器，激光器設(shè)置有多個發(fā)射源;調(diào)光板，調(diào)光板設(shè)置于激光器與待退火膜層之間，調(diào)光板上安裝有多個呈矩陣形式排列的調(diào)光元件。其中，調(diào)光板上的至少一部分調(diào)光元件與發(fā)射源的位置一一對應(yīng)，調(diào)光元件在開啟狀態(tài)下，用于使與該調(diào)光元件位置對應(yīng)的發(fā)射源發(fā)出的激光照射至待退火膜層，或在關(guān)閉狀態(tài)下，用于對與該調(diào)光元件對應(yīng)位置的發(fā)射源發(fā)出的激光進(jìn)行阻斷。通過調(diào)光元件的開啟和關(guān)閉，控制激光器照射在調(diào)光板上對應(yīng)位置的發(fā)射源的通過或阻斷，對待退火膜層進(jìn)行退火，以在待退火膜層上形成與預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案。
[0018]這樣一來，由于調(diào)光板上的至少一部分調(diào)光元件與發(fā)射源的位置一一對應(yīng)，從而可以對每一個發(fā)射源發(fā)出的照射至待退火膜層的光線通斷狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。因此當(dāng)預(yù)設(shè)退火圖案改變時，通過重新調(diào)整與發(fā)射源的位置一一對應(yīng)的調(diào)光元件的通斷狀態(tài)，使得在待退火膜層上形成與改變后的預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案，從而達(dá)到退火圖案能夠根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整改變的效果，實(shí)現(xiàn)同一激光退火裝置的多產(chǎn)品共用，節(jié)省了對每款產(chǎn)品配備專用退火掩膜版的生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明提供的一種激光退火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1的水平方向視圖；
[0022]圖3為調(diào)光元件為光圈時調(diào)光板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明提供的一種激光退火裝置設(shè)置有光電感應(yīng)器和控制器的水平方向視圖；
[0024]圖5為本發(fā)明提供的一種激光退火裝置設(shè)置有雙層調(diào)光板的水平方向視圖；
[0025]圖6為本發(fā)明提供的一種激光退火裝置設(shè)置有聚光器的水平方向視圖；
[0026]圖7為本發(fā)明提供的一種激光退火裝置設(shè)置有光纜的水平方向視圖；
[0027]圖8為本發(fā)明提供的一種激光退火裝置設(shè)置有驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9為本發(fā)明提供的另一種激光退火裝置設(shè)置有驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖10為本發(fā)明提供的一種激光退火裝置的控制方法的流程圖；
[0030]圖11為本發(fā)明提供的另一種激光退火裝置的控制方法的流程圖。
[0031]附圖標(biāo)記:
[0032]1-激光器；11-發(fā)射源；12-光纜；121-光纖；2_調(diào)光板；21-調(diào)光元件；3_待退火膜層;4-光電感應(yīng)器;5-控制器;6-聚光器;61-光匯聚透鏡;7-驅(qū)動器。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光退火裝置，如圖1所示，包括:激光器I和調(diào)光板2，調(diào)光板2設(shè)置于激光器I與待退火膜層3之間，如圖2所示，激光器I上設(shè)置有多個發(fā)射源11，調(diào)光板2上安裝有多個呈矩陣形式排列的調(diào)光元件21。其中，調(diào)光板2上的至少一部分調(diào)光元件21與發(fā)射源11的位置一一對應(yīng)，調(diào)光元件21在開啟狀態(tài)下，用于使與該調(diào)光元件21位置對應(yīng)的發(fā)射源11發(fā)出的激光照射至待退火膜層3，或在關(guān)閉狀態(tài)下，用于對與該調(diào)光元件21對應(yīng)位置的發(fā)射源11發(fā)出的激光進(jìn)行阻斷。
[0035]需要說明的是，激光器I設(shè)置有多個發(fā)射源11，每個發(fā)射源11指由激光器I的出光口出射的一束激光，多個發(fā)射源11呈矩陣形式排列形成向待退火膜層3照射退火的激光源，當(dāng)發(fā)射源11的排列形式不同時，該激光源的出射形狀也隨之改變，例如，多個發(fā)射源11組成線形、矩形，或者，多個發(fā)射源11組成與待退火膜層3表面相同的形狀。
[0036]此外，要使調(diào)光板2上的至少一部分調(diào)光元件21與發(fā)射源11的位置一一對應(yīng)，則調(diào)光板2上的調(diào)光元件21的數(shù)量必須大于或等于發(fā)射源11的數(shù)量。當(dāng)組成調(diào)光板2的多個調(diào)光元件21的數(shù)量與激光器I發(fā)射源11的數(shù)量一致時，如圖8所示，調(diào)光元件21與發(fā)射源11的位置一一對應(yīng)設(shè)置；當(dāng)組成調(diào)光板2的多個調(diào)光元件21的數(shù)量大于激光器I發(fā)射源11的數(shù)量時，如圖9所示，保證至少有與發(fā)射源11數(shù)量相等的一部分調(diào)光元件21與發(fā)射源11的位置一一對應(yīng)。以使得無論調(diào)光元件21的數(shù)量大于或是等于發(fā)射源11的數(shù)量，都能夠保證每一個發(fā)射源11發(fā)出的激光唯一對應(yīng)的照射至一個調(diào)光元件21上。
[0037]上述的調(diào)光元件21為能夠通過狀態(tài)的改變，控制照射于調(diào)光元件21上的發(fā)射源11的通過狀態(tài)。當(dāng)調(diào)光元件21為開啟狀態(tài)，對應(yīng)的發(fā)射源11發(fā)出的激光能夠通過調(diào)光元件21，并照射至待退火膜層3的對應(yīng)位置上；當(dāng)調(diào)光元件21為關(guān)閉狀態(tài)，則對應(yīng)的發(fā)射源11發(fā)出的激光被調(diào)光元件21阻斷，待退火膜層3對應(yīng)于該調(diào)光元件21的位置處不能受到激光的照射。多個調(diào)光元件21設(shè)置為不同的開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)激光器I透過調(diào)光板2照射在待退火膜層3上，就能夠在待退火膜層3上形成與預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案。
[0038]本發(fā)明提供的一種激光退火裝置，包括:激光器，激光器設(shè)置有多個發(fā)射源；調(diào)光板，調(diào)光板設(shè)置于激光器與待退火膜層之間，調(diào)光板上安裝有多個呈矩陣形式排列的調(diào)光元件。其中，調(diào)光板上的至少一部分調(diào)光元件與發(fā)射源的位置一一對應(yīng)，調(diào)光元件在開啟狀態(tài)下，用于使與該調(diào)光元件位置對應(yīng)的發(fā)射源發(fā)出的激光照射至待退火膜層，或在關(guān)閉狀態(tài)下，用于對與該調(diào)光元件對應(yīng)位置的發(fā)射源發(fā)出的激光進(jìn)行阻斷。通過調(diào)光元件的開啟和關(guān)閉，控制激光器照射在調(diào)光板上對應(yīng)位置的發(fā)射源的通過或阻斷，對待退火膜層進(jìn)行退火，以在待退火膜層上形成與預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案。
[0039]這樣一來，由于調(diào)光板上的至少一部分調(diào)光元件與發(fā)射源的位置一一對應(yīng)，從而可以對每一個發(fā)射源發(fā)出的照射至待退火膜層的光線通斷狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。因此當(dāng)預(yù)設(shè)退火圖案改變時，通過重新調(diào)整與發(fā)射源的位置一一對應(yīng)的調(diào)光元件的通斷狀態(tài)，使得在待退火膜層上形成與改變后的預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案，從而達(dá)到退火圖案能夠根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整改變的效果，實(shí)現(xiàn)同一激光退火裝置的多產(chǎn)品共用，節(jié)省了對每款產(chǎn)品配備專用退火掩膜版的生產(chǎn)成本。
[0040]以下調(diào)光元件21在開啟狀態(tài)下，用于使與該調(diào)光元件21位置相對應(yīng)的發(fā)射源11發(fā)出的激光照射至待退火膜層3上對應(yīng)位置，此處所述的照射，包括使發(fā)射源11發(fā)出的激光完全照射至待退火膜層3上對應(yīng)位置，或者使發(fā)射源11發(fā)出的激光中的一部分照射至待退火膜層3上對應(yīng)位置。以下對調(diào)光元件21的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行舉例說明。
[0041]例如，如圖1所示，調(diào)光元件21為光開關(guān)。
[0042]光開關(guān)(Optical Switch，0S)是一種具有一個或多個可選擇的傳輸窗口，可對光傳輸線路或集成光路中的光信號進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換或邏輯操作的器件。通過光開關(guān)的開啟或關(guān)閉，使得傳輸至光開關(guān)的光信號通過或阻斷，如圖1所示，圖中的調(diào)光板2上黑色塊區(qū)域?yàn)殛P(guān)閉狀態(tài)的光開關(guān)，傳輸至關(guān)閉狀態(tài)的光開關(guān)的光信號被阻斷，白色塊區(qū)域?yàn)殚_啟狀態(tài)的光開關(guān)，傳輸至開啟狀態(tài)的光開關(guān)的光信號能夠通過光開關(guān)并照射至待退火膜層3的對應(yīng)位置。這樣一來，在對每一個光開關(guān)設(shè)置了對應(yīng)的開光狀態(tài)后，啟動激光器1，發(fā)射源11發(fā)出的激光照射在調(diào)光板2上，一部分發(fā)射源11被阻擋，待退火膜層3上對應(yīng)位置沒有激光照射，一部分發(fā)射源11透過光開關(guān)照射在待退火膜層3上對應(yīng)位置，即在待退火膜層3上形成與預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案。
[0043]又例如，當(dāng)需要對激光器I的每一個發(fā)射源11分別照射至待退火膜層3上的光強(qiáng)度進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)時，如圖3所示，調(diào)光元件21為光圈。
[0044]光圈是用來控制透過光線光量的裝置，光圈通過設(shè)置于其內(nèi)部的多個面積可變的孔狀光柵來達(dá)到控制鏡頭通光量的目的，光圈的通光量可以調(diào)節(jié)為由O至100%之間的任意范圍，對應(yīng)照射至該光圈的光線由完全不透過、部分透過直至完全透過。這樣一來，如圖4所示，當(dāng)使用光圈作為調(diào)光元件21時，通過調(diào)節(jié)光圈的通光孔徑大小，除了能夠使與之對應(yīng)的發(fā)射源11發(fā)出的激光的通過或阻斷，還能夠調(diào)節(jié)激光透過每一個調(diào)光元件21的通光量，以實(shí)現(xiàn)對照射至待退火膜層3上的激光的光強(qiáng)度控制。
[0045]進(jìn)一步的，當(dāng)調(diào)光元件21為光圈時，為了實(shí)現(xiàn)對通過每一個光圈的通光量的精確調(diào)節(jié)以及反饋修正，如圖4所示，激光退火裝置還包括多個光電感應(yīng)器4以及與光電感應(yīng)器4相連接的控制器5;每一個光電感應(yīng)器4與一個光圈的位置一一對應(yīng)，用于對經(jīng)過光圈調(diào)節(jié)后出射的激光的光強(qiáng)度進(jìn)行采集，并將采集結(jié)果輸出至控制器5;控制器5連接光圈，控制器5根據(jù)光電感應(yīng)器4的采集結(jié)果與預(yù)設(shè)閾值之間的比對結(jié)果，對光圈的通光孔徑大小進(jìn)行調(diào)
-K-
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[0046]上述的預(yù)設(shè)閾值是指，在控制器5中預(yù)先設(shè)定有一個由設(shè)計(jì)計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)累積確定而來的光強(qiáng)度值的閾值范圍，每一個光電感應(yīng)器4采集與之一一對應(yīng)的發(fā)射源11透過光圈之后的光強(qiáng)度值，該光強(qiáng)度值輸入控制器5后，分別與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比對，若采集到的光強(qiáng)度值在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)，則認(rèn)可該處位置的光強(qiáng)度值，不做調(diào)整。若采集到的光強(qiáng)度值大于預(yù)設(shè)閾值范圍的最大值，則控制器5根據(jù)比對得到的差值計(jì)算預(yù)調(diào)節(jié)幅度，并在控制器5的控制下光圈的通光孔徑按照預(yù)調(diào)節(jié)幅度縮小，以減小該處的光強(qiáng)度值。若采集到的光強(qiáng)度值小于預(yù)設(shè)閾值范圍的最小值，則控制器5根據(jù)比對得到的差值計(jì)算預(yù)調(diào)節(jié)幅度，并在控制器5的控制下光圈的通光孔徑按照預(yù)調(diào)節(jié)幅度增大，以增大該處的光強(qiáng)度值。這樣一來，通過控制器5對每一個光圈的分別控制，能夠保證透過每一個光圈照射至待退火膜層3上的激光光強(qiáng)度的均勾性。
[0047]需要說明的是，對于待退火膜層3上的各部分分別有不同的退火光強(qiáng)度要求的情況，也可以通過控制器5對對應(yīng)待退火膜層3上的各部分設(shè)定不同的預(yù)設(shè)閾值，根據(jù)各自不同的預(yù)設(shè)閾值分別調(diào)節(jié)對應(yīng)各部分的光圈的通光孔徑大小，以實(shí)現(xiàn)照射至待退火膜層3上各部分的光強(qiáng)度不相同。
[0048]此外，在需要控制和調(diào)節(jié)退火激光強(qiáng)度的情況下，本發(fā)明還包括有另一種實(shí)現(xiàn)方案，如圖5所示，調(diào)光板2在激光退火裝置中設(shè)置有上、下兩層，其中一層調(diào)光板2的調(diào)光元件21為光圈，另一層調(diào)光板2的調(diào)光元件21為光開關(guān)，兩層調(diào)光板2的上下位置不做具體限定，光圈組成的調(diào)光板2位于上層和光開關(guān)組成的調(diào)光板2位于上層均可。例如，如圖5所示，以由光圈組成的調(diào)光板2位于上層，在上層調(diào)光板2下端，對應(yīng)每一個光圈的出光位置處，設(shè)置有光電感應(yīng)器4，光電感應(yīng)器4與控制器5相連接，將采集結(jié)果輸出至控制器5，控制器5還分別與兩層調(diào)光板2中的每個調(diào)光元件21連接，分別控制調(diào)節(jié)上層調(diào)光板2中的每一個光圈的通光孔徑大小，以及控制下層調(diào)光板2中的每一個光開關(guān)的開啟或關(guān)閉。
[0049]這樣一來，在調(diào)光板2上形成預(yù)設(shè)退火圖案以及控制經(jīng)過調(diào)光板2出射的激光強(qiáng)度均勻性的功能，分別由下層的由光開關(guān)組成的調(diào)光板2和上層的由光圈組成的調(diào)光板2實(shí)現(xiàn)，控制器5對上、下兩層調(diào)光板2分別調(diào)節(jié)和設(shè)置。此方案中的其他部分實(shí)現(xiàn)功能以及連接關(guān)系與設(shè)置一層調(diào)光板2的方案均相同，以上已進(jìn)行了詳細(xì)說明，此處不再贅述。
[0050]由于在待退火膜層3上需要形成的退火圖案通常均為微米級大小，調(diào)節(jié)矩陣形式排列的調(diào)光元件21的開啟或關(guān)閉，在調(diào)光板2上直接形成微米級的預(yù)設(shè)退火圖案，需要調(diào)光元件21自身即為微米級的大小，這樣一來一方面，加大了調(diào)光元件21的加工難度，另一方面，微米級大小的調(diào)光元件21的工作穩(wěn)定性也較差。
[0051]因此，進(jìn)一步的，如圖6所示，在調(diào)光板2與待退火膜層3之間設(shè)置有聚光器6;聚光器6包括位于同一主光軸上的至少一片光匯聚透鏡61，用于對通過調(diào)光元件2的激光進(jìn)行匯聚。
[0052]這樣一來，在調(diào)光板2上只需形成毫米級大小的預(yù)設(shè)退火圖案，亦即組成調(diào)光板2的調(diào)光元件21制作為毫米級大小即可。聚光器6設(shè)置在調(diào)光板2與待退火膜層3之間，對通過調(diào)光元件2的激光進(jìn)行匯聚，經(jīng)過聚光器6的匯聚作用，激光通過調(diào)光板2形成的預(yù)設(shè)退火圖案縮小為微米級，照射在待退火膜層3上，實(shí)現(xiàn)對待退火膜層3的微米級退火處理。
[0053]進(jìn)一步的，如圖6所示，當(dāng)聚光器6由一片光匯聚透鏡61構(gòu)成時，光匯聚透鏡61與調(diào)光板2平行設(shè)置，且光匯聚透鏡61的主光軸穿過調(diào)光板2且與調(diào)光板2的中心垂直，通過選用不同焦距的光匯聚透鏡61，實(shí)現(xiàn)對預(yù)設(shè)退火圖案的不同縮小比例。調(diào)光元件2的激光以光匯聚透鏡61的主光軸為中心匯聚，在待退火膜層3上形成對預(yù)設(shè)退火圖案等比例縮小的退火圖案，避免退火圖案在匯聚過程中發(fā)生變形，保證了退火圖案的準(zhǔn)確性。當(dāng)聚光器6由多片光匯聚透鏡61構(gòu)成時，多片光匯聚透鏡61的主光軸重合，且主光軸與穿過調(diào)光板2且與調(diào)光板2的中心垂直，多片光匯聚透鏡61組成的聚光器6的光匯聚原理與一片光匯聚透鏡61構(gòu)成的聚光器6的光匯聚原理相同，此處不再贅述。
[0054]激光器I的功率越大，激光器I發(fā)出的激光源照射在目標(biāo)物體上呈現(xiàn)的光斑面積越大，需要進(jìn)行激光退火處理的待退火膜層3為一個平面，要提高對待退火膜層3的退火效率，就需要發(fā)射源11的面積增大，以使得發(fā)射源11能夠照射到的待退火膜層3的范圍越大，但是這樣一來，就會導(dǎo)致激光器I的功率增大，同時，大功率的激光器I的制作成本也較高。
[0055]本發(fā)明所述的激光器I，根據(jù)激光出射的形狀，可以分為單點(diǎn)光源，條狀光源以及面狀光源。單點(diǎn)光源的激光器I照射出的光斑形狀為一個點(diǎn)，直接使用單點(diǎn)光源的激光器I對待退火膜層3退火，激光器I的照射面積過小，退火效率低效果差，條狀光源和面狀光源的激光器I照射出的光斑形狀為具有一定寬度的條形或面，退火效率較高，但是由于激光器I自身受激發(fā)光的原理，激光器I發(fā)出的激光光斑面積越大，要求激光器I的功率越大，且制造成本也較高。
[0056]此外，上述的設(shè)置有多個發(fā)射源11的激光器I，為由多個單點(diǎn)光源的激光器I以矩陣形式緊密排列后形成的條狀光源或面狀光源，但同樣存在成本過高的問題。
[0057]優(yōu)選的，如圖7所示，激光器I包括單點(diǎn)光源以及與所述單點(diǎn)光源的出光口相連接的光纜12。其中，光纜12包括多根緊密排列的光纖121，每一根光纖121背離單點(diǎn)光源的一端作為一個發(fā)射源11。
[0058]這樣一來，由于光纜12中的光纖121能夠穩(wěn)定的傳輸激光，且光纖121在光纜12中相互之間的排列關(guān)系可以變化，通過激光器I僅將單點(diǎn)光源輸入光纜12的一端，每一根光纖121都可以傳輸一束激光束作為一個發(fā)射源11，將光纜12的另一端制作為所需的形狀，例如，將光纜12另一端的光纖121排列為一條直線，則可實(shí)現(xiàn)發(fā)射源11的線狀照射。
[0059]進(jìn)一步的，如圖8所示，當(dāng)調(diào)光元件21與發(fā)射源11數(shù)量相等時，激光退火裝置還包括與激光器I和調(diào)光板2均連接的驅(qū)動器7，用于驅(qū)動激光器I和調(diào)光板2相對于待退火膜層3移動。
[0060]需要說明的是，驅(qū)動器7可以為如圖8中所示的直線電機(jī)，激光器I和調(diào)光板2共同安裝在支架上，由直線電機(jī)驅(qū)動支架在軌道上沿箭頭所示的方向勻速移動。此外，驅(qū)動器7還可以是其他如液壓馬達(dá)等能夠驅(qū)動激光器I和調(diào)光板2沿某一方向移動的元件，本發(fā)明對驅(qū)動器7的具體形式在此不作限定，僅以直線電機(jī)作為驅(qū)動器7的舉例進(jìn)行具體說明。
[0061 ]這樣一來，例如，如圖8所示，發(fā)射源11為一行N列的線狀排列形式(N為彡I的正整數(shù))，調(diào)光元件21與發(fā)射源11的數(shù)量相等且位置一一對應(yīng)，調(diào)光元件21與發(fā)射源11在待退火膜層3上形成一個線狀的投影區(qū)域，通過分別設(shè)置每一個調(diào)光元件21的開啟或關(guān)閉，在調(diào)光板2上形成對應(yīng)該投影區(qū)域的預(yù)設(shè)退火圖案，發(fā)射源11發(fā)出的激光束通過調(diào)光板2照射在待退火膜層3上的該投影區(qū)域，對調(diào)光板2在待退火膜層3上投影的區(qū)域進(jìn)行退火。直線電機(jī)推動激光器I和調(diào)光板2沿箭頭所示的方向勻速移動，此時調(diào)光元件21和發(fā)射源11在待退火膜層3上的投影區(qū)域也隨之移動至下一處，再次設(shè)置調(diào)光板2上每一個調(diào)光元件21的開啟或關(guān)閉，在調(diào)光板2上形成對應(yīng)下一處投影區(qū)域的預(yù)設(shè)退火圖案，發(fā)射源11發(fā)出的激光束通過調(diào)光板2照射在待退火膜層3的下一處投影區(qū)域，如此循環(huán)，當(dāng)激光器I和調(diào)光板2沿箭頭所示的方向掃過了待退火膜層3上的每一處待退火區(qū)域時，即完成了整個待退火膜層3的退火。
[0062]進(jìn)一步的，如圖9所示，當(dāng)調(diào)光板2完全覆蓋于待退火膜層3上時，激光退火裝置還包括與激光器I連接的驅(qū)動器7，用于驅(qū)動激光器I相對于待退火膜層3移動。
[0063]當(dāng)調(diào)光板2完全覆蓋于待退火膜層3上時，設(shè)置調(diào)光板2上的調(diào)光元件21以形成整個待退火膜層3上所需的預(yù)設(shè)退火圖案，這樣一來，調(diào)光板2通過一次設(shè)置即可完成整個待退火膜層3的圖案準(zhǔn)備，不需要根據(jù)激光器I的移動進(jìn)行多次調(diào)整。驅(qū)動器7，例如直線電機(jī)，推動激光器I沿箭頭所示的方向勻速移動，如圖9所示的發(fā)射源11排列為一行N列的線狀光束，通過勻速移動逐步掃描調(diào)光板2上的每一列調(diào)光元件21，以對待退火膜層3進(jìn)行退火處理，當(dāng)激光器I掃過了待退火膜層3上的每一處待退火區(qū)域時，即完成了整個待退火膜層3的退火。
[0064]本發(fā)明實(shí)施例提供一種對上述任意一種激光退火裝置的控制方法，其中激光退火裝置的結(jié)構(gòu)如上所述，此處不再贅述。
[0065]所述驅(qū)動方法，如圖10所示，可以包括:
[0066]S01、根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案，如圖2所示，開啟調(diào)光板2上的部分調(diào)光元件21。
[0067]S02、根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案，如圖2所示，關(guān)閉調(diào)光板2上的部分調(diào)光元件21。
[0068]S03、開啟激光器I，如圖2所示，發(fā)射源11發(fā)出的激光能夠通過開啟狀態(tài)的調(diào)光元件21照射至待退火膜層3，關(guān)閉狀態(tài)的調(diào)光元件21能夠阻擋發(fā)射源11發(fā)出的激光照射至待退火膜層3，從而在待退火膜層3上形成與預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案，以對待退火膜層3進(jìn)行退火。
[0069]其中，對于步驟SOl和步驟S02的先后順序不做具體限定，并且步驟SOl和步驟S02可同時進(jìn)行，以對整個調(diào)光板2上的調(diào)光元件21設(shè)置開啟或關(guān)閉狀態(tài)，步驟S03在步驟SOl和步驟S02完成后進(jìn)行。在SOl和S02的步驟完成后，此時調(diào)光板2上已經(jīng)形成了預(yù)設(shè)退火圖案，此時進(jìn)行S03步驟，開啟激光器1，發(fā)射源11發(fā)出的激光通過調(diào)光板2照射至待退火膜層3上，對待退火膜層3進(jìn)行激光照射退火。
[0070]本發(fā)明提供的一種激光退火裝置的控制方法，通過調(diào)光元件的開啟和關(guān)閉，控制激光器照射在調(diào)光板上對應(yīng)位置的發(fā)射源的通過或阻斷，對待退火膜層進(jìn)行退火，以在待退火膜層上形成與預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案。這樣一來，由于調(diào)光板上的至少一部分調(diào)光元件與發(fā)射源的位置一一對應(yīng)，從而可以對每一個發(fā)射源發(fā)出的照射至待退火膜層的光線通斷狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。因此當(dāng)預(yù)設(shè)退火圖案改變時，通過重新調(diào)整與發(fā)射源的位置一一對應(yīng)的調(diào)光元件的通斷狀態(tài)，使得在待退火膜層上形成與改變后的預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案，從而達(dá)到退火圖案能夠根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整改變的效果，實(shí)現(xiàn)同一激光退火裝置的多產(chǎn)品共用，節(jié)省了對每款產(chǎn)品配備專用退火掩膜版的生產(chǎn)成本。[0071 ] 進(jìn)一步的，當(dāng)調(diào)光元件21為光圈時，且激光退火裝置還包括多個光電感應(yīng)器4以及與光電感應(yīng)器4相連接的控制器5時，如圖11所示，控制方法還包括:
[0072]SI 1、每一個光電感應(yīng)器4對與該光電感應(yīng)器4位置對應(yīng)的光圈出射的激光的光強(qiáng)度進(jìn)行采集，并將采集結(jié)果輸出至控制器5。
[0073]需要說明的是，控制器5中的預(yù)設(shè)閾值，為根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算或通過經(jīng)驗(yàn)累積得到的對待退火膜層3退火效果較佳的理想光強(qiáng)度值范圍，將該理想光強(qiáng)度值范圍預(yù)先在控制器5中設(shè)定，以便在控制器5接收到光電感應(yīng)器4發(fā)送的采集結(jié)果時，能夠?qū)⒉杉Y(jié)果與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比對。
[0074]S12、控制器5將光電感應(yīng)器4的采集結(jié)果與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比對，當(dāng)小于預(yù)設(shè)閾值的最小值時，將對應(yīng)的光圈的通光孔徑面積調(diào)大；當(dāng)大于預(yù)設(shè)閾值的最大值時，將對應(yīng)光圈的通光孔徑面積調(diào)小。
[0075]具體的，控制器5將光電感應(yīng)器4的采集結(jié)果與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比對，若光電感應(yīng)器4的采集結(jié)果在預(yù)設(shè)閾值的范圍內(nèi)，則認(rèn)可該處的光強(qiáng)度不作調(diào)整，若光電感應(yīng)器4的采集結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值的最小值，則認(rèn)為該處的激光強(qiáng)度過小，可能會導(dǎo)致該處退火不充分，則控制器5根據(jù)比對差值的大小進(jìn)行計(jì)算并根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)大光圈的通光孔徑面積，若光電感應(yīng)器4的采集結(jié)果大于預(yù)設(shè)閾值的最大值，則認(rèn)為該處的激光強(qiáng)度過大，可能會導(dǎo)致該處退火區(qū)域受損，則控制器5根據(jù)比對差值的大小進(jìn)行計(jì)算并根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)小光圈的通光孔徑面積。
[0076]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光退火裝置，其特征在于，包括: 激光器，所述激光器設(shè)置有多個發(fā)射源； 調(diào)光板，所述調(diào)光板設(shè)置于所述激光器與待退火膜層之間，所述調(diào)光板上安裝有多個呈矩陣形式排列的調(diào)光元件； 其中，所述調(diào)光板上的至少一部分調(diào)光元件與所述發(fā)射源的位置一一對應(yīng)，所述調(diào)光元件在開啟狀態(tài)下，用于使與該調(diào)光元件位置對應(yīng)的發(fā)射源發(fā)出的激光照射至所述待退火膜層，或在關(guān)閉狀態(tài)下，用于對與該調(diào)光元件對應(yīng)位置的發(fā)射源發(fā)出的激光進(jìn)行阻斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光退火裝置，其特征在于，所述調(diào)光元件為光開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光退火裝置，其特征在于，所述調(diào)光元件為光圈。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光退火裝置，其特征在于，所述激光退火裝置還包括多個光電感應(yīng)器以及與所述光電感應(yīng)器相連接的控制器； 每一個光電感應(yīng)器與一個所述光圈的位置一一對應(yīng)，用于對經(jīng)過所述光圈調(diào)節(jié)后出射的激光的光強(qiáng)度進(jìn)行采集，并將采集結(jié)果輸出至所述控制器； 所述控制器連接所述光圈，所述控制器根據(jù)所述光電感應(yīng)器的采集結(jié)果與預(yù)設(shè)閾值之間的比對結(jié)果，對所述光圈的通光孔徑大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的激光退火裝置，其特征在于，所述激光退火裝置還包括設(shè)置在所述調(diào)光板與所述待退火膜層之間的聚光器； 所述聚光器包括位于同一主光軸上的至少一片光匯聚透鏡，用于對通過所述調(diào)光元件的激光進(jìn)行匯聚。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光退火裝置，其特征在于，所述激光器包括單點(diǎn)光源以及與所述單點(diǎn)光源的出光口相連接的光纜； 其中，所述光纜包括多根緊密排列的光纖，每一根光纖背離所述單點(diǎn)光源的一端作為一個所述發(fā)射源。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光退火裝置，其特征在于，所述調(diào)光元件與所述發(fā)射源數(shù)量相等時，所述激光退火裝置還包括與所述激光器和所述調(diào)光板均連接的驅(qū)動器，用于驅(qū)動所述激光器和所述調(diào)光板相對于所述待退火膜層移動。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光退火裝置，其特征在于，所述調(diào)光板完全覆蓋于所述待退火膜層上時，所述激光退火裝置還包括與所述激光器連接的驅(qū)動器，用于驅(qū)動所述激光器相對于所述待退火膜層移動。9.一種如權(quán)利要求1-8所述的激光退火裝置的控制方法，其特征在于，包括: 根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案，開啟調(diào)光板上的部分調(diào)光元件； 根據(jù)預(yù)設(shè)退火圖案，關(guān)閉所述調(diào)光板上的部分調(diào)光元件； 開啟激光器，發(fā)射源發(fā)出的激光能夠通過開啟狀態(tài)的所述調(diào)光元件照射至待退火膜層，關(guān)閉狀態(tài)的所述調(diào)光元件能夠阻擋發(fā)射源發(fā)出的激光照射至所述待退火膜層，從而在所述待退火膜層上形成與所述預(yù)設(shè)退火圖案相匹配的退火圖案，以對所述待退火膜層進(jìn)行退火。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述調(diào)光元件為光圈，且所述激光退火裝置還包括多個光電感應(yīng)器以及與所述光電感應(yīng)器相連接的控制器時，所述控制方法還包括: 每一個所述光電感應(yīng)器對與該光電感應(yīng)器位置對應(yīng)的所述光圈出射的激光的光強(qiáng)度進(jìn)行采集，并將采集結(jié)果輸出至所述控制器； 所述控制器將所述光電感應(yīng)器的采集結(jié)果與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比對，當(dāng)小于預(yù)設(shè)閾值的最小值時，將對應(yīng)的所述光圈的通光孔徑面積調(diào)大；當(dāng)大于預(yù)設(shè)閾值的最大值時，將對應(yīng)所述光圈的通光孔徑面積調(diào)小。
【文檔編號】H01L21/268GK106098599SQ201610681322
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月17日 公開號201610681322.6, CN 106098599 A, CN 106098599A, CN 201610681322, CN-A-106098599, CN106098599 A, CN106098599A, CN201610681322, CN201610681322.6
【發(fā)明人】張治超, 張小祥, 劉明懸, 郭會斌
【申請人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司