激光退火方法、裝置以及微透鏡陣列制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種激光退火方法、裝置以及微透鏡，能夠以不同于非晶硅膜中的晶體管形成預定區域的間距的較大間距來構成微透鏡陣列，又能夠以小于微透鏡陣列的排列間距的間距來形成通過對非晶硅膜進行激光退火而產生的微小多晶硅膜區域。第1組（11）、第2組（12）以及第3組（13）的微透鏡在各組內3列以同一間距P排列，在各組間微透鏡則以P＋P/3隔離。在第1工序中，從第1組的3列微透鏡照射第一次激光，在第2工序中，在使襯底（20）移動了3P的時刻從2×3列微透鏡（5）照射第二次激光，以后同樣地以P/3間距形成激光退火區域。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在薄膜晶體管液晶面板等中，通過激光照射來對非晶硅膜進行退火以形成低溫多晶硅膜的激光退火方法、裝置以及其所使用的微透鏡陣列，尤其是涉及能夠使用微透鏡陣列，僅對應形成薄膜晶體管的區域進行退火的激光退火方法以及裝置。
技術介紹
在液晶面板中，在玻璃襯底上形成非晶硅膜，并從襯底的一端起使具有線狀的射束形狀的激光沿與上述射束的長度方向垂直的方向對此非晶硅膜進行掃描，從而形成低溫多晶硅膜。通過此線狀激光的掃描，非晶硅膜被激光所加熱并暫時熔融，之后熔融硅因激光通過而急冷，并凝固從而結晶化，形成低溫多晶硅膜(專利文獻I)。 但是，在此低溫多晶硅膜的形成方法中，非晶硅膜的整體接受激光的照射而成為高溫，并通過非晶硅膜的熔融凝固而整體成為低溫多晶硅膜。因此，應形成薄膜晶體管(以下稱之為TFT)的區域以外的區域也被退火，所以就有處理效率差這一問題點。因而，提出如下方法使用微透鏡陣列，通過各微透鏡使激光在非晶硅膜上匯聚于微小的多個區域，在與各晶體管對應的微小區域同時個別地照射激光進行退火(專利文獻2)。在此方法中，僅對多個TFT形成預定區域的非晶硅膜進行退火處理，所以就有激光的利用效率變高這一優點。現有技術文獻 專利文獻I :日本專利特許第3945805號公報； 專利文獻2 :日本專利公開特開2004 - 311906號公報。
技術實現思路
但是，在使用了此現有微透鏡陣列的激光退火方法中，由于微透鏡陣列的排列間距被固定，所以就需要以與其相配合的間距來設置TFT形成區域，或者以與TFT形成預定區域的位置相配合的間距來組裝微透鏡陣列，就有通用性較低這一問題點。本專利技術就是鑒于這種問題點而完成的，其目的是提供一種激光退火方法、裝置以及微透鏡陣列，能夠以不同于非晶硅膜中的晶體管形成預定區域的間距的較大間距來構成微透鏡陣列，又能夠以小于微透鏡陣列的排列間距的間距來形成通過對非晶硅膜進行激光退火而產生的微小多晶硅膜區域。本專利技術所涉及的激光退火方法，使用激光照射裝置，所述激光照射裝置具有微透鏡陣列，以m (m為自然數)列且各列多個微透鏡來配置；掩蔽罩，具有與各微透鏡對應的開口部；激光發生源；導光部，將來自該發生源的激光引導到上述掩蔽罩以及微透鏡；驅動部件，使包含上述掩蔽罩以及微透鏡的激光照射系統與襯底相對地沿與上述微透鏡的列相垂直的方向移動，所述激光退火方法特征在于，上述m列微透鏡，每η (η為自然數且η < m)列形成一組，在各組之中微透鏡以同一間距P排列，在各組相互間微透鏡則以P + P/n隔離，在第I工序中，從η列微透鏡對上述襯底上的非晶硅膜照射第一次激光而進行激光退火，在第2工序中，在使上述激光照射系統與上述襯底相對地移動了 nXP的時刻，從2Xn列微透鏡對上述襯底上的非晶硅膜照射第二次激光而進行激光退火，以后同樣地進行多次激光照射，以P/n間距形成激光退火區域。另外，本專利技術所涉及的激光退火裝置，其特征在于，具有微透鏡陣列，以m (m為自然數)列且各列多個微透鏡來配置；掩蔽罩，具有與各微透鏡對應的開口部；激光發生源；導光部，將來該自發生源的激光引導到上述掩蔽罩以及微透鏡；驅動部件，使包含上述掩蔽罩以及微透鏡的激光照射系統與襯底相對地沿與上述微透鏡的列相垂直的方向移動；控制裝置，控制上述驅動部件的動作與上述發生源的動作， 上述m列微透鏡，每η (η為自然數且η < m)列形成一組，在各組之中微透鏡以同一間距P排列，在各組相互間微透鏡則以P + P/n隔離， 上述控制裝置如下地控制上述驅動部件以及上述發生源，即在第I工序中，從η列微透鏡對上述襯底上的非晶硅膜照射第一次激光而進行激光退火，在第2工序中，在使上述激光照射系統與上述襯底相對地移動了 nXP的時刻，從2Χη列微透鏡對上述襯底上的非晶 硅膜照射第二次激光而進行激光退火，以后同樣地進行多次激光照射，以P/n間距形成激光退火區域。進而，本專利技術所涉及的微透鏡陣列，被使用于激光照射裝置，WmUS自然數)列且各列多個微透鏡來配置，其特征在于，上述m列微透鏡，每η (η為自然數且η < m)列形成一組，在各組之中微透鏡以同一間距P排列，而在各組相互間微透鏡則以P + P/n隔離。根據本專利技術，由于在組的最后列的微透鏡與最初列的微透鏡之間空開P + P/n的間隔，所以若使激光照射系統與襯底相對地移動，并在移動距離成為nXP的時刻照射激光，就能夠在微透鏡陣列的間距P之間設置(η — I)列的激光照射區域。S卩、能夠在微透鏡的各組的排列間距為P之中設置η列的照射區域，能夠使照射區域的排列間距變得細微。據此，就能夠以不同于非晶硅膜中的晶體管形成預定區域的間距的較大間距來構成微透鏡陣列，又能夠以小于微透鏡陣列的排列間距的間距來形成通過對非晶硅膜進行激光退火而產生的微小多晶硅膜區域。附圖說明圖I是表示激光照射裝置的圖。圖2是表示激光照射區域的推移的示意圖。圖3其上圖表示通過微透鏡在非晶硅膜上激光被匯聚的區域10 (接受退火的區域)和微透鏡5的平面配置，下圖是表示照射在玻璃襯底上的激光的正視圖。圖4是表示圖3的下一工序的圖。圖5是表不圖4的下一工序的圖。圖6是表示圖5的下一工序的圖。圖7是表示圖6的下一工序的圖。圖8是表示圖7的下一工序的圖。圖9是表示圖8的下一工序的圖。標號說明 I :激光源；2 :透鏡組；3 :掩蔽罩；4 :透明襯底；5 :微透鏡；6 :被照射體；7 :遮光板；11 :第I組(微透鏡)；12 :第2組(微透鏡)；13 第3組(微透鏡)；20 :玻璃襯底；21 :柵極層；22:非晶硅膜。具體實施例方式下面，參照附圖就本專利技術的優選實施方式具體地進行說明。圖I是表示使用了微透鏡5的激光照射裝置的圖。圖I所示的激光照射裝置是用于在諸如反交錯(stagger)構造的薄膜晶體管這樣的半導體器件的制造工序中，例如僅對其溝道區域形成預定區域照射激光進行退火，使此溝道區域形成預定區域多晶化以形成多晶硅膜的裝置。使用了該微透鏡5的激光退火裝置，通過透鏡組2將從光源I所出射的激光整形成平行射束，并經由許多微透鏡5所組成的微透鏡陣列照射到被照射體6。激光源I例如是以例如50Hz的重復周期來放射波長為308nm或者353nm的激光的準分子激光器。微透鏡陣列是在透明襯底4上配置了許多微透鏡5，并使激光匯聚于在作為被照射體6的薄膜晶體管襯底上所設定的薄膜晶體管形成預定區域。透明襯底4平行于被照射體6而配置，微透鏡5以晶體管形成預定區域的排列間距的2以上的整數倍(例如2)的間距來配置。本實施方式的被照射體6例如 為薄膜晶體管，對其a — Si膜的溝道區域形成預定區域照射激光以形成多晶硅溝道區域。在微透鏡5的上方配置有用于通過微透鏡5僅對溝道形成預定區域照射激光的掩蔽罩3，并通過此掩蔽罩3在被照射體6劃定溝道區域。例如，在作為液晶顯示裝置的外圍電路形成像素的驅動晶體管的情況下，通過濺射在玻璃襯底上構圖(圖案形成)由Al等金屬膜構成的柵電極。然后，將硅烷以及H2氣作為原料氣體通過250 300°C的低溫等離子體CVD法在整個面上形成由SiN膜構成的柵絕緣膜。之后，在柵絕緣膜上例如通過等離子體CVD法形成a — Si:H膜。此a — Si:H膜將混合了硅烷和H2氣的氣體作為本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.23 JP 2010-1002981.一種激光退火方法，使用激光照射裝置，所述激光照射裝置具有微透鏡陣列，以m(m為自然數)列且各列多個微透鏡來配置；掩蔽罩，具有與各微透鏡對應的開口部；激光發生源；導光部，將來自該發生源的激光引導到所述掩蔽罩以及微透鏡；驅動部件，使包含所述掩蔽罩以及微透鏡的激光照射系統與襯底相對地沿與所述微透鏡的列相垂直的方向移動，所述激光退火方法特征在于， 所述m列微透鏡，每η (η為自然數且n <m)列形成一組，在各組之中微透鏡以同一間距P排列，在各組相互間微透鏡則以P + P/n隔離，在第I工序中，從η列微透鏡對所述襯底上的非晶硅膜照射第一次激光而進行激光退火，在第2工序中，在使所述激光照射系統與所述襯底相對地移動了 ηΧΡ的時刻，從2Χη列微透鏡對所述襯底上的非晶硅膜照射第二次激光而進行激光退火，以后同樣地進行多次激光照射，以P/n間距形成激光退火區域。2.一種激光退火裝置，具有微透鏡陣列，以m (m為自然數)列且各列多個微透鏡來配置；掩蔽罩，具有與各微透鏡對...

【專利技術屬性】
技術研發人員：水村通伸，渡邊由雄，畑中誠，
申請(專利權)人：株式會社V技術，
類型：
國別省市：