低溫多晶硅薄膜的制備方法、制備設(shè)備及低溫多晶硅薄膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低溫多晶硅薄膜的制備方法、低溫多晶硅薄膜的制備裝置及低溫多晶硅薄膜。所述低溫多晶硅薄膜的制備方法包括:提供一基板;形成一層非晶硅薄膜;用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài);所述非晶硅薄膜自溫度較低的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向溫度較高的區(qū)域結(jié)晶,以形成所述低溫多晶硅薄膜。本發(fā)明提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法及低溫多晶硅薄膜的制備裝置制備出的低溫多晶硅薄膜具有較大的晶粒及較高的電子遷移率。
【專利說明】低溫多晶硅薄膜的制備方法、制備設(shè)備及低溫多晶硅薄膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域,尤其涉及一種低溫多晶硅薄膜的制備方法、制備設(shè)備,以及一種低溫多晶硅薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)是一種常用的電子設(shè)備,由于其具有功耗低、體積小、重量輕等特點(diǎn),因此備受用戶的青睞。目前的液晶顯示器主要是以薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)液晶顯示器為主。隨著平面顯示技術(shù)的發(fā)展,具有高分辨率、低能耗的液晶顯示器的需求被提出。非晶硅的電子遷移率較低,而低溫多晶硅(LowTemperature Ploy-silicon)可以在低溫下制作,且擁有比非晶娃更高的電子遷移率。其次,低溫多晶硅制作的CMOS器件可應(yīng)用于使液晶顯示器具有更高的分辨率和低能耗。因此,低溫多晶硅得到了廣泛地應(yīng)用和研究。
[0003]目前,制作低溫多晶硅薄膜的方法包括固相結(jié)晶(SolidPhaseCrystallizat1n, SPC)、金屬誘導(dǎo)結(jié)晶(Metal Induced Crystallizat1n, MIC)和準(zhǔn)分子錯(cuò)射退火(Excimer Laser Annealer, ELA)等。其中,準(zhǔn)分子錯(cuò)射退火是目前使用最廣泛的方法。準(zhǔn)分子鐳射退火是采用準(zhǔn)分子激光束對(duì)基板上的非晶硅薄膜進(jìn)行短時(shí)間的照射,非晶硅薄膜受到高溫熔化,重結(jié)晶,從而形成多晶硅薄膜。
[0004]低溫多晶硅薄膜中的晶粒的大小對(duì)多晶硅薄膜的電學(xué)性能有著重要的影響,t匕如,低溫多晶硅薄膜中的晶粒的大小對(duì)多晶硅薄膜的電子遷移率有著重要的影響。當(dāng)?shù)蜏囟嗑Ч璞∧ぶ械木Я]^大時(shí),低溫多晶硅薄膜的電子遷移率也較大;當(dāng)?shù)蜏囟嗑Ч璞∧ぶ械木Я]^小時(shí),則低溫多晶硅薄膜的電子遷移率較小。在準(zhǔn)分子鐳射退火方法中,準(zhǔn)分子激光束對(duì)基板上的非晶硅薄膜進(jìn)行短時(shí)間的照射,使得非晶硅薄膜受到高溫而變?yōu)橥耆廴跔顟B(tài),然后重結(jié)晶形成多晶硅薄膜。重結(jié)晶時(shí),會(huì)按照低能量向高能量的方向結(jié)晶,低溫方向向高溫方向結(jié)晶。由于目前采用的準(zhǔn)分子鐳射退火方法中,準(zhǔn)分子激光束均勻地照射到非晶硅薄膜上,非晶硅薄膜中各部分的溫度大致相等,所以,重結(jié)晶時(shí)的起點(diǎn)和方向是凌亂的,不規(guī)則的。從而導(dǎo)致重結(jié)晶后形成的多晶硅的晶粒較小,晶粒間的晶界較多,從而影響多晶硅的電子遷移率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供一種多晶硅薄膜的制備方法、低溫多晶硅薄膜的制備裝置,能夠提高多晶硅薄膜的電子遷移率。同時(shí),本發(fā)明也提供了一種多晶硅薄膜,所述多晶硅薄膜具有較高的電子遷移率。
[0006]第一方面,本發(fā)明提供了一種低溫多晶硅薄膜的制備方法,所述低溫多晶硅薄膜的制備方法包括:
[0007]提供一基板;
[0008]形成一層非晶硅薄膜;
[0009]用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài);
[0010]所述非晶硅薄膜自溫度較低的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向溫度較高的區(qū)域結(jié)晶,以形成所述低溫多晶硅薄膜。
[0011]在第一方面的第一種實(shí)施方式中,所述步驟“用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”包括:
[0012]對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域分別照射不同能量的激光以對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域施加不同的溫度,以使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0013]在第一方面的第二種實(shí)施方式中,述步驟“用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”包括:
[0014]所述非晶硅薄膜包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域及第二區(qū)域,所述第一區(qū)域被施加第一溫度,所述第二區(qū)域被施加第二溫度,以使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0015]結(jié)合第一方面的第二種實(shí)施方式,在第三種實(shí)施方式中,所述第一溫度高于所述第二溫度,所述非晶硅薄膜結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向所述第一區(qū)域的方向結(jié)晶。
[0016]結(jié)合第一方面的第二種實(shí)施方式,在第四種實(shí)施方式中,所述步驟“所述非晶硅薄膜包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域及第二區(qū)域,所述第一區(qū)域被施加第一溫度,所述第二區(qū)域被施加第二溫度,以使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”包括:
[0017]提供激光裝置,所述激光裝置發(fā)射激光;
[0018]提供第一偏振裝置,所述激光通過所述第一偏振裝置形成第一偏振光;
[0019]提供一光罩,所述光罩包括間隔設(shè)置的第一透光區(qū)域及第二透光區(qū)域,所述第二透光區(qū)域上設(shè)置第二偏振裝置,所述第一偏振光通過所述第二偏振裝置以形成第二偏振光,其中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向不同,所述第一偏振光透過所述第一透光區(qū)域照射到所述第一區(qū)域,以使所述第一區(qū)域被施加第一溫度,所述第二偏振光透過所述第二透光區(qū)域照射到所述第二區(qū)域,以使所述第二區(qū)域被施加第二溫度。
[0020]第二方面,本發(fā)明提供了一種低溫多晶硅薄膜的制備裝置,所述低溫多晶硅薄膜的制備裝置包括:
[0021]激光裝置,所述激光裝置發(fā)射激光;
[0022]第一偏振裝置,所述激光通過所述第一偏振裝置形成第一偏振光;
[0023]光罩,所述光罩包括間隔設(shè)置的第一透光區(qū)域及第二透光區(qū)域,所述第二透光區(qū)域上設(shè)置第二偏振裝置,所述第一偏振光通過所述第二偏振裝置以形成第二偏振光,其中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向不同,所述第二偏振光及所述第一偏振光用于使非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)且給所述非晶硅薄膜不同的區(qū)域施加不同的溫度。
[0024]在第二方面的第一種實(shí)施方式中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角為大于零度且小于九十度。
[0025]在第二方面的第二種實(shí)施方式中,所述第二偏振裝置設(shè)置于所述第二透光區(qū)域遠(yuǎn)離所述激光裝置的表面。
[0026]第三方面,本發(fā)明提供了一種低溫多晶硅薄膜,所述低溫多晶硅薄膜由一非晶硅薄膜經(jīng)過準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)熔融,結(jié)晶而形成;所述非晶硅薄膜包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域及第二區(qū)域,熔融的所述非晶硅薄膜重結(jié)晶而形成所述低溫多晶硅薄膜時(shí)以所述第二區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向所述第一區(qū)域的方向結(jié)晶。
[0027]在第三方面的第一種實(shí)施方式中,所述第二區(qū)域的溫度低于所述第一區(qū)域的溫度。
[0028]相較于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)施方式用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜不同區(qū)域施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài),因此,熔融狀態(tài)的所述非晶硅薄膜結(jié)晶時(shí),自溫度較低的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向溫度較高的區(qū)域結(jié)晶,從而使得在形成所述低溫多晶硅薄膜時(shí)能夠控制結(jié)晶的起點(diǎn)和結(jié)晶的方向。從而達(dá)到了增大形成的多晶硅薄膜中的晶粒大小,減小晶界的技術(shù)效果。再進(jìn)一步地,由于制備得到的多晶硅薄膜中的晶粒較大,因此,所述多晶硅薄膜的電子遷移率較大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]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(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)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(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的低溫多晶硅薄膜的制備方法的流程圖。
[0031]圖2至圖5以及圖7為本發(fā)明低溫多晶硅薄膜制備方法中各個(gè)步驟對(duì)應(yīng)的制程的剖面圖。
[0032]圖6為本發(fā)明將多晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的具體流程示意圖。
[0033]圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的低溫多晶硅薄膜的制備方法的流程圖。
[0034]圖9為本發(fā)明第三實(shí)施例的低溫多晶硅薄膜的制備方法的流程圖。
[0035]圖10-14及圖16為本發(fā)明低溫多晶硅薄膜制備方法中各個(gè)步驟對(duì)應(yīng)的制程的剖面圖。
[0036]圖15本發(fā)明將多晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的具體流程示意圖。
[0037]圖17為本發(fā)明第四實(shí)施例的低溫多晶硅薄膜的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)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(dòng)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。
[0039]請(qǐng)一并參閱圖1,其為本發(fā)明第一實(shí)施例的低溫多晶硅薄膜的制備方法的流程圖。在本實(shí)施方式中,所述低溫多晶娃(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS)薄膜的制備流程包括以下步驟。
[0040]步驟S101,提供一基板100。請(qǐng)一并參閱圖2,在本實(shí)施方式中,所述基板100為一玻璃基板,所述基板100包括第一表面a及與所述第一表面a相對(duì)的第二表面b??梢岳斫獾兀谄渌麑?shí)施方式中,所述基板100并不僅限于為玻璃基板。
[0041]步驟S102,形成一層非晶娃(amorphous silicon)薄膜120。請(qǐng)一并參閱圖3,在本實(shí)施方式中,所述非晶硅薄膜120設(shè)置于所述基板100的所述第一表面a??梢岳斫獾兀谄渌麑?shí)施方式中,所述非晶硅薄膜120也可設(shè)置于所述基板100的所述第二表面b。
[0042]步驟S103,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域施加不同的溫度,所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)時(shí),熔融狀態(tài)的非晶硅薄膜120的不同區(qū)域的溫度不同。被施加較高溫度的非晶硅薄膜120的區(qū)域熔融之后的溫度高于被施加較低溫度的非晶硅薄膜120的區(qū)域熔融之后的溫度。
[0043]在一實(shí)施方式中,所述“步驟S103,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”具體包括:對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域照射不同能量的激光以對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域施加不同的溫度,以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0044]請(qǐng)一并參閱圖4,述“步驟S103,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”具體包括:所述非晶硅薄膜120包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域121及第二區(qū)域122,所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二區(qū)域122被施加第二溫度以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。在本實(shí)施方式中,所述第一溫度高于所述第二溫度,熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn),向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶。由于低溫多晶硅薄膜120熔融之后,重新結(jié)晶而形成多晶硅薄膜時(shí)是遵循低能量向高能量的方向結(jié)晶,低溫向高溫的方向結(jié)晶,因此,熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn),向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶,請(qǐng)一并參閱圖5??梢岳斫獾兀谄渌麑?shí)施方式中,所述第一溫度低于所述第二溫度,則熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第一區(qū)域121為起點(diǎn),向所述第二區(qū)域122的方向結(jié)晶。在本實(shí)施方式中,所述第一區(qū)域121的數(shù)目為一個(gè),所述第二區(qū)域122的數(shù)目為兩個(gè)。可以理解地,在其他實(shí)施方式中,所述第一區(qū)域121的數(shù)目并不局限于一個(gè),所述第二區(qū)域122的數(shù)目也并不局限于兩個(gè)。
[0045]請(qǐng)一并參閱圖6及圖7,圖6為本發(fā)明所述步驟“所述非晶硅薄膜120包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域121及第二區(qū)域122,所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二區(qū)域122被施加第二溫度以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”的具體流程示意圖,其包括:
[0046]步驟S1031,提供激光裝置200,所述激光裝置200發(fā)射激光。具體地,所述激光裝置200包括一激光頭210,所述激光裝置200產(chǎn)生的激光經(jīng)過所述激光頭210射出。所述激光裝置200發(fā)射的激光具有很高的能量,能使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0047]步驟S1032,提供第一偏振裝置300,所述激光通過所述第一偏振裝置300形成第一偏振光。優(yōu)選地,所述第一偏振裝置300設(shè)置于所述激光頭210射出所述激光的射出面211上,自所述激光頭210射出的激光通過所述第一偏振裝置300以形成所述第一偏振光。
[0048]步驟S1033,提供一光罩400,所述光罩400包括間隔設(shè)置的第一透光區(qū)域410及第二透光區(qū)域420,所述第二透光區(qū)域420上設(shè)置第二偏振裝置500,所述第一偏振光通過所述第二偏振裝置500以形成第二偏振光,其中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向不同,所述第一偏振光透光所述第一透光區(qū)域410照射到所述第一區(qū)域121,以使所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二偏振光透過所述第二透光區(qū)域420照射到所述第二區(qū)域122,以使所述第二區(qū)域122被施加第二溫度。在本實(shí)施方式中,所述第二偏振裝置500設(shè)置于所述第二透光區(qū)域420鄰近所述非晶硅薄膜120的表面。S卩,所述第二偏振裝置500設(shè)置于所述第二透光區(qū)域420遠(yuǎn)離所述激光裝置200的表面。
[0049]在本實(shí)施方式中,所述第一偏振裝置300及所述第二偏振裝置500均為偏振片。所述偏振片由冰洲石制成,所述冰洲石的主要成分為碳酸鈣(CaC03),因此能夠承受較大的溫度(比如1000°C以上),因而不會(huì)被所述激光裝置200發(fā)射的激光燒壞。所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角為大于零度且小于九十度。所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角越大,則表明所述第二偏振光的光強(qiáng)越弱。第二偏振光的光強(qiáng)越弱,則所述第二偏振光透過所述第二區(qū)域420照射到所述第二區(qū)域122上,第二區(qū)域122被施加的第二溫度相較于第一區(qū)域121被施加的第一溫度越低。即,所述第二溫度低于所述第一溫度的差值越大。從而使得所述結(jié)晶時(shí),第二區(qū)域122向第一區(qū)域121結(jié)晶時(shí)的起點(diǎn)更加一致,形成的晶粒的尺寸更大。
[0050]相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120不同區(qū)域施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài),因此,熔融狀態(tài)的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),自溫度較低的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向溫度較高的區(qū)域結(jié)晶,從而使得在形成所述低溫多晶硅薄膜時(shí)能夠控制結(jié)晶的起點(diǎn)和結(jié)晶的方向。從而達(dá)到了增大形成的多晶硅薄膜中的晶粒大小,減小晶界的技術(shù)效果。再進(jìn)一步地,由于制備得到的多晶硅薄膜中的晶粒較大,因此,所述多晶硅薄膜的電子遷移率較大。
[0051]請(qǐng)參閱圖8,其為本發(fā)明第二實(shí)施例的低溫多晶硅薄膜的制備方法的流程圖。第二實(shí)施例提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法與第一實(shí)施例提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法基本相同,因此,在本實(shí)施例中可同時(shí)參照第一實(shí)施例中的各步驟中的剖面圖。
[0052]在本實(shí)施方式中,所述低溫多晶娃(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS)薄膜的制備流程包括以下步驟。
[0053]步驟S201,提供一基板100。請(qǐng)一并參閱圖2,在本實(shí)施方式中,所述基板100為一玻璃基板,所述基板100包括第一表面a及與所述第一表面a相對(duì)的第二表面b。可以理解地,在其他實(shí)施方式中,所述基板100并不僅限于為玻璃基板。
[0054]步驟S202,形成一層非晶硅薄膜120。請(qǐng)一并參閱圖3,在本實(shí)施方式中,所述非晶硅薄膜120設(shè)置于所述基板100的所述第一表面a。可以理解地,在其他實(shí)施方式中,所述非晶硅薄膜120也可設(shè)置于所述基板100的所述第二表面b。
[0055]步驟S203,對(duì)所述非晶硅薄膜120進(jìn)行去氫處理。對(duì)所述非晶硅薄膜120在高溫下進(jìn)行去氫處理,從而保證所述非晶硅薄膜中的氫的含量較低(比如,小于1% ),以防止所述非晶硅薄膜120在后續(xù)的準(zhǔn)分子鐳射加溫時(shí)的激光的高能量造成的氫的突然沸騰而導(dǎo)致的所述非晶硅薄膜的龜裂。
[0056]步驟S204,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域施加不同的溫度,所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)時(shí),熔融狀態(tài)的非晶硅薄膜120的不同區(qū)域的溫度不同。被施加較高溫度的非晶硅薄膜120的區(qū)域熔融之后的溫度高于被施加較低溫度的非晶硅薄膜120的區(qū)域熔融之后的溫度。
[0057]在一實(shí)施方式中,所述“步驟S204,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”具體包括:對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域照射不同能量的激光以對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域施加不同的溫度,以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0058]請(qǐng)一并參閱圖4,述“步驟S204,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”具體包括:所述非晶硅薄膜120包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域121及第二區(qū)域122,所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二區(qū)域122被施加第二溫度以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。在本實(shí)施方式中,所述第一溫度高于所述第二溫度,熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn),向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶。由于低溫多晶硅薄膜120熔融之后,重新結(jié)晶而形成多晶硅薄膜時(shí)是遵循低能量向高能量的方向結(jié)晶,低溫向高溫的方向結(jié)晶,因此,熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn),向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶,請(qǐng)一并參閱圖5??梢岳斫獾?,在其他實(shí)施方式中,所述第一溫度低于所述第二溫度,則熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第一區(qū)域121為起點(diǎn),向所述第二區(qū)域122的方向結(jié)晶。在本實(shí)施方式中,所述第一區(qū)域121的數(shù)目為一個(gè),所述第二區(qū)域122的數(shù)目為兩個(gè)??梢岳斫獾兀谄渌麑?shí)施方式中,所述第一區(qū)域121的數(shù)目并不局限于一個(gè),所述第二區(qū)域122的數(shù)目也并不局限于兩個(gè)。
[0059]請(qǐng)一并參閱圖6及圖7,圖6為本發(fā)明所述步驟“所述非晶硅薄膜120包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域121及第二區(qū)域122,所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二區(qū)域122被施加第二溫度以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”的具體流程示意圖,其包括:
[0060]步驟S1031,提供激光裝置200,所述激光裝置200發(fā)射激光。具體地,所述激光裝置200包括一激光頭210,所述激光裝置200產(chǎn)生的激光經(jīng)過所述激光頭210射出。所述激光裝置200發(fā)射的激光具有很高的能量,能使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0061]步驟S1032,提供第一偏振裝置300,所述激光通過所述第一偏振裝置300形成第一偏振光。優(yōu)選地,所述第一偏振裝置300設(shè)置于所述激光頭210射出所述激光的射出面211上,自所述激光頭210射出的激光通過所述第一偏振裝置300以形成所述第一偏振光。
[0062]步驟S1033,提供一光罩400,所述光罩400包括間隔設(shè)置的第一透光區(qū)域410及第二透光區(qū)域420,所述第二透光區(qū)域420上設(shè)置第二偏振裝置500,所述第一偏振光通過所述第二偏振裝置500以形成第二偏振光,其中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向不同,所述第一偏振光透光所述第一透光區(qū)域410照射到所述第一區(qū)域121,以使所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二偏振光透過所述第二透光區(qū)域420照射到所述第二區(qū)域122,以使所述第二區(qū)域122被施加第二溫度。在本實(shí)施方式中,所述第二偏振裝置500設(shè)置于所述第二透光區(qū)域420鄰近所述非晶硅薄膜120的表面。S卩,所述第二偏振裝置500設(shè)置于所述第二透光區(qū)域420遠(yuǎn)離所述激光裝置200的表面。
[0063]在本實(shí)施方式中,所述第一偏振裝置300及所述第二偏振裝置500均為偏振片。所述偏振片由冰洲石制成,所述冰洲石的主要成分為碳酸鈣(CaC03),因此能夠承受較大的溫度(比如1000°C以上),因而不會(huì)被所述激光裝置200發(fā)射的激光燒壞。所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角為大于零度且小于九十度。所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角越大,則表明所述第二偏振光的光強(qiáng)越弱。第二偏振光的光強(qiáng)越弱,則所述第二偏振光透過所述第二區(qū)域420照射到所述第二區(qū)域122上,第二區(qū)域122被施加的第二溫度相較于第一區(qū)域121被施加的第一溫度越低。即,所述第二溫度低于所述第一溫度的差值越大。從而使得所述結(jié)晶時(shí),第二區(qū)域122向第一區(qū)域121結(jié)晶時(shí)的起點(diǎn)更加一致,形成的晶粒大小更大(比如,大于0.8微米)。
[0064]相較于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)施方式用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120不同區(qū)域施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài),因此,熔融狀態(tài)的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),自溫度較低的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向溫度較高的區(qū)域結(jié)晶,從而使得在形成所述低溫多晶硅薄膜時(shí)能夠控制結(jié)晶的起點(diǎn)和結(jié)晶的方向。從而達(dá)到了增大形成的多晶硅薄膜中的晶粒大小,減小晶界的技術(shù)效果。再進(jìn)一步地,由于制備得到的多晶硅薄膜中的晶粒較大,因此,所述多晶硅薄膜的電子遷移率較大(比如,大于150cm2/(V*S))。且在本實(shí)施方式中,對(duì)所述非晶硅薄膜在高溫下進(jìn)行去氫處理,從而保證所述非晶硅薄膜中的氫的含量較低,以防止所述非晶硅薄膜在后續(xù)的準(zhǔn)分子鐳射加溫時(shí)的激光的高能量造成的氫的突然沸騰而導(dǎo)致的所述非晶硅薄膜龜裂。
[0065]請(qǐng)參閱圖9,其為本發(fā)明第三實(shí)施例的低溫多晶硅薄膜的制備方法的流程圖。第三實(shí)施例提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法與第一實(shí)施例提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法基本相同,因此,在本實(shí)施例中可同時(shí)參照第一實(shí)施例中的各步驟中的剖面圖。
[0066]步驟S301,提供一基板100。請(qǐng)一并參閱圖10,在本實(shí)施方式中,所述基板100為一玻璃基板,所述基板100包括第一表面a及與所述第一表面a相對(duì)的第二表面b。可以理解地,在其他實(shí)施方式中,所述基板100并不僅限于為玻璃基板。
[0067]步驟S302,在所述基板100的一個(gè)表面形成一緩沖層110。請(qǐng)一并參閱圖11,在本實(shí)施方式中,所述緩沖層110設(shè)置于所述基板100的所述第一表面a上。所述緩沖層用于緩沖所述基板100在制造所述多晶硅薄膜的過程中受到的應(yīng)力,以避免所述基板100的損壞或者破裂。所述緩沖層的材質(zhì)選自氧化硅層,氮化硅層,氮氧化硅層及其組合的其中之
O
[0068]步驟S303,形成一層非晶娃薄膜。具體地,請(qǐng)一并參閱圖12,所述步驟S303具體為:在所述緩沖層110上形成所述非晶硅薄膜120。
[0069]步驟S304,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域施加不同的溫度,所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)時(shí),熔融狀態(tài)的非晶硅薄膜120的不同區(qū)域的溫度不同。被施加較高溫度的非晶硅薄膜120的區(qū)域熔融之后的溫度高于被施加較低溫度的非晶硅薄膜120的區(qū)域熔融之后的溫度。
[0070]在一實(shí)施方式中,所述“步驟S304,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”具體包括:對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域照射不同能量的激光以對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域施加不同的溫度,以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0071]請(qǐng)一并參閱圖13,述“步驟S304,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”具體包括:所述非晶硅薄膜120包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域121及第二區(qū)域122,所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二區(qū)域122被施加第二溫度以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。在本實(shí)施方式中,所述第一溫度高于所述第二溫度,熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn),向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶。由于低溫多晶硅薄膜120熔融之后,重新結(jié)晶而形成多晶硅薄膜時(shí)是遵循低能量向高能量的方向結(jié)晶,低溫向高溫的方向結(jié)晶,因此,熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn),向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶,請(qǐng)一并參閱圖14??梢岳斫獾?,在其他實(shí)施方式中,所述第一溫度低于所述第二溫度,則熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn),向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶。在本實(shí)施方式中,所述第一區(qū)域121的數(shù)目為一個(gè),所述第二區(qū)域122的數(shù)目為兩個(gè)。可以理解地,在其他實(shí)施方式中,所述第一區(qū)域121的數(shù)目并不局限于一個(gè),所述第二區(qū)域122的數(shù)目也并不局限于兩個(gè)。
[0072]請(qǐng)一并參閱圖15及圖16,圖15為本發(fā)明所述步驟“所述非晶硅薄膜120包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域121及第二區(qū)域122,所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二區(qū)域122被施加第二溫度以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”的具體流程示意圖,其包括:
[0073]步驟S3031,提供激光裝置200,所述激光裝置200發(fā)射激光。具體地,所述激光裝置200包括一激光頭210,所述激光裝置200產(chǎn)生的激光經(jīng)過所述激光頭210射出。所述激光裝置200發(fā)射的激光具有很高的能量,能使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0074]步驟S3032,提供第一偏振裝置300,所述激光通過所述第一偏振裝置300形成第一偏振光。優(yōu)選地,所述第一偏振裝置300設(shè)置于所述激光頭210射出所述激光的射出面211上,自所述激光頭210射出的激光通過所述第一偏振裝置300以形成所述第一偏振光。
[0075]步驟S3033,提供一光罩400,所述光罩400包括間隔設(shè)置的第一透光區(qū)域410及第二透光區(qū)域420,所述第二透光區(qū)域420上設(shè)置第二偏振裝置500,所述第一偏振光通過所述第二偏振裝置500以形成第二偏振光,其中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向不同,所述第一偏振光透光所述第一透光區(qū)域410照射到所述第一區(qū)域121,以使所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二偏振光透過所述第二透光區(qū)域420照射到所述第二區(qū)域122,以使所述第二區(qū)域122被施加第二溫度。在本實(shí)施方式中,所述第二偏振裝置500設(shè)置于所述第二透光區(qū)域420鄰近所述非晶硅薄膜120的表面。S卩,所述第二偏振裝置500設(shè)置于所述第二透光區(qū)域420遠(yuǎn)離所述激光裝置200的表面。
[0076]在本實(shí)施方式中,所述第一偏振裝置300及所述第二偏振裝置500均為偏振片。所述偏振片由冰洲石制成,所述冰洲石的主要成分為碳酸鈣(CaC03),因此能夠承受較大的溫度(比如1000°C以上),因而不會(huì)被所述激光裝置200發(fā)射的激光燒壞。所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角為大于零度且小于九十度。所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角越大,則表明所述第二偏振光的光強(qiáng)越弱。第二偏振光的光強(qiáng)越弱,則所述第二偏振光透過所述第二區(qū)域420照射到所述第二區(qū)域122上,第二區(qū)域122被施加的第二溫度相較于第一區(qū)域121被施加的第一溫度越低。即,所述第二溫度低于所述第一溫度的差值越大。從而使得所述結(jié)晶時(shí),第二區(qū)域122向第一區(qū)域121結(jié)晶時(shí)的起點(diǎn)更加一致,形成的晶粒大小更大。
[0077]相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120不同區(qū)域施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài),因此,熔融狀態(tài)的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),自溫度較低的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向溫度較高的區(qū)域結(jié)晶,從而使得在形成所述低溫多晶硅薄膜時(shí)能夠控制結(jié)晶的起點(diǎn)和結(jié)晶的方向。從而達(dá)到了增大形成的多晶硅薄膜中的晶粒大小,減小晶界的技術(shù)效果。再進(jìn)一步地,由于制備得到的多晶硅薄膜中的晶粒較大,因此,所述多晶硅薄膜的電子遷移率較大。
[0078]請(qǐng)一并參閱圖17,其為本發(fā)明第四實(shí)施例的低溫多晶硅薄膜的制備方法的流程圖。第四實(shí)施例提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法與第三實(shí)施例提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法基本相同,因此,在本實(shí)施例中可同時(shí)參照第三實(shí)施例中的各步驟中的剖面圖。
[0079]步驟S401,提供一基板100,請(qǐng)一并參閱圖10,在本實(shí)施方式中,所述基板100為一玻璃基板,所述基板100包括第一表面a及與所述第一表面a相對(duì)的第二表面b??梢岳斫獾?,在其他實(shí)施方式中,所述基板100并不僅限于為玻璃基板。
[0080]步驟S402,在所述基板100的一個(gè)表面形成一緩沖層110。請(qǐng)一并參閱圖11,在本實(shí)施方式中,所述緩沖層110設(shè)置于所述基板100的所述第一表面a上。所述緩沖層用于緩沖所述基板100在制造所述多晶硅薄膜的過程中受到的應(yīng)力,以避免所述基板100的損壞或者破裂。所述緩沖層的材質(zhì)選自氧化硅層,氮化硅層,氮氧化硅層及其組合的其中之
O
[0081]步驟S403,形成一層非晶娃薄膜。具體地,請(qǐng)一并參閱圖12,所述步驟S403具體為:在所述緩沖層110上形成所述非晶硅薄膜。
[0082]步驟S404,對(duì)所述非晶硅薄膜120進(jìn)行去氫處理。對(duì)所述非晶硅薄膜120在高溫下進(jìn)行去氫處理,從而保證所述非晶硅薄膜中的氫的含量較低(比如,小于1% ),以防止所述非晶硅薄膜120在后續(xù)的準(zhǔn)分子鐳射加溫時(shí)的激光的高能量造成的氫的突然沸騰而導(dǎo)致的所述非晶硅薄膜的龜裂。
[0083]步驟S405,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域施加不同的溫度,所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)時(shí),熔融狀態(tài)的非晶硅薄膜120的不同區(qū)域的溫度不同。被施加較高溫度的非晶硅薄膜120的區(qū)域熔融之后的溫度高于被施加較低溫度的非晶硅薄膜120的區(qū)域熔融之后的溫度。
[0084]在一實(shí)施方式中,所述“步驟S405,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”具體包括:對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域照射不同能量的激光以對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域施加不同的溫度,以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0085]請(qǐng)一并參閱圖13,述“步驟S405,用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”具體包括:所述非晶硅薄膜120包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域121及第二區(qū)域122,所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二區(qū)域122被施加第二溫度以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。在本實(shí)施方式中,所述第一溫度高于所述第二溫度,熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn),向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶。由于低溫多晶硅薄膜120熔融之后,重新結(jié)晶而形成多晶硅薄膜時(shí)是遵循低能量向高能量的方向結(jié)晶,低溫向高溫的方向結(jié)晶,因此,熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn),向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶,請(qǐng)一并參閱圖14??梢岳斫獾兀谄渌麑?shí)施方式中,所述第一溫度低于所述第二溫度,則熔融后的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以所述第一區(qū)域121為起點(diǎn),向所述第二區(qū)域122的方向結(jié)晶。在本實(shí)施方式中,所述第一區(qū)域121的數(shù)目為一個(gè),所述第二區(qū)域122的數(shù)目為兩個(gè)??梢岳斫獾?,在其他實(shí)施方式中,所述第一區(qū)域121的數(shù)目并不局限于一個(gè),所述第二區(qū)域122的數(shù)目也并不局限于兩個(gè)。
[0086]請(qǐng)一并參閱圖15及圖16,圖15為本發(fā)明所述步驟“所述非晶硅薄膜120包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域121及第二區(qū)域122,所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二區(qū)域122被施加第二溫度以使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”的具體流程示意圖,其包括:
[0087]步驟S4031,提供激光裝置200,所述激光裝置200發(fā)射激光。具體地,所述激光裝置200包括一激光頭210,所述激光裝置200產(chǎn)生的激光經(jīng)過所述激光頭210射出。所述激光裝置200發(fā)射的激光具有很高的能量,能使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
[0088]步驟S4032,提供第一偏振裝置300,所述激光通過所述第一偏振裝置300形成第一偏振光。優(yōu)選地,所述第一偏振裝置300設(shè)置于所述激光頭210射出所述激光的射出面211上,自所述激光頭210射出的激光通過所述第一偏振裝置300以形成所述第一偏振光。
[0089]步驟S4033,提供一光罩400,所述光罩400包括間隔設(shè)置的第一透光區(qū)域410及第二透光區(qū)域420,所述第二透光區(qū)域420上設(shè)置第二偏振裝置500,所述第一偏振光通過所述第二偏振裝置500以形成第二偏振光,其中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向不同,所述第一偏振光透光所述第一透光區(qū)域410照射到所述第一區(qū)域121,以使所述第一區(qū)域121被施加第一溫度,所述第二偏振光透過所述第二透光區(qū)域420照射到所述第二區(qū)域122,以使所述第二區(qū)域122被施加第二溫度。在本實(shí)施方式中,所述第二偏振裝置500設(shè)置于所述第二透光區(qū)域420鄰近所述非晶硅薄膜120的表面。S卩,所述第二偏振裝置500設(shè)置于所述第二透光區(qū)域420遠(yuǎn)離所述激光裝置200的表面。
[0090]在本實(shí)施方式中,所述第一偏振裝置300及所述第二偏振裝置500均為偏振片。所述偏振片由冰洲石制成,所述冰洲石的主要成分為碳酸鈣(CaC03),因此能夠承受較大的溫度(比如1000°C以上),因而不會(huì)被所述激光裝置200發(fā)射的激光燒壞。所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角為大于零度且小于九十度。所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角越大,則表明所述第二偏振光的光強(qiáng)越弱。第二偏振光的光強(qiáng)越弱,則所述第二偏振光透過所述第二區(qū)域420照射到所述第二區(qū)域122上,第二區(qū)域122被施加的第二溫度相較于第一區(qū)域121被施加的第一溫度越低。即,所述第二溫度低于所述第一溫度的差值越大。從而使得所述結(jié)晶時(shí),第二區(qū)域122向第一區(qū)域121結(jié)晶時(shí)的起點(diǎn)更加一致,形成的晶粒大小更大。
[0091]相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜120不同區(qū)域施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài),因此,熔融狀態(tài)的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),自溫度較低的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向溫度較高的區(qū)域結(jié)晶,從而使得在形成所述低溫多晶硅薄膜時(shí)能夠控制結(jié)晶的起點(diǎn)和結(jié)晶的方向。從而達(dá)到了增大形成的多晶硅薄膜中的晶粒大小,減小晶界的技術(shù)效果。再進(jìn)一步地,由于制備得到的多晶硅薄膜中的晶粒較大,因此,所述多晶硅薄膜的電子遷移率較大。
[0092]本發(fā)明還提供了一種低溫多晶硅薄膜的制備裝置,請(qǐng)參閱圖7,所述低溫多晶硅薄膜的制備裝置包括激光裝置200、第一偏振裝置300、光罩400及第二偏振裝置500。所述激光裝置200用于發(fā)射激光,所述激光通過所述第一偏振裝置300形成第一偏振光。所述光罩400包括間隔設(shè)置的第一透光區(qū)域410及第二透光區(qū)域420。所述第二透光區(qū)域420上設(shè)置所述第二偏振裝置500,所述第一偏振光通過所述第二偏振裝置500以形成第二偏振光。所述第二偏振裝置500設(shè)置于所述第二透光區(qū)域420遠(yuǎn)離所述激光裝置200的表面。其中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向不同,所述第二偏振光及所述第一偏振光用于使非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)且給所述非晶硅薄膜不同的區(qū)域施加不同的溫度。
[0093]述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角為大于零度且小于九十度。在本實(shí)施方式中,所述第一偏振裝置300及所述第二偏振裝置500均為偏振片。
[0094]本發(fā)明還提供了一種低溫多晶硅薄膜,所述低溫多晶硅薄膜由一非晶硅薄膜120經(jīng)過準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)熔融,結(jié)晶而形成;所述非晶硅薄膜包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域121及第二區(qū)域122,熔融的所述非晶硅薄膜120重結(jié)晶而形成所述低溫多晶硅薄膜時(shí)以所述第二區(qū)域122為起點(diǎn)向所述第一區(qū)域121的方向結(jié)晶。所述低溫多晶硅薄膜中晶粒的大小大于0.8微米。所述低溫多晶硅薄膜的電子遷移率為大于150cm2/(V*S)。其中,所述第二區(qū)域122的溫度低于所述第一區(qū)域121的溫度。
[0095]相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)使所述非晶硅薄膜120變?yōu)槿廴跔顟B(tài),因此,熔融狀態(tài)的所述非晶硅薄膜120結(jié)晶時(shí),以溫度較低的第二區(qū)域122為起點(diǎn)向溫度較高的第一區(qū)域121結(jié)晶,從而使得在形成所述低溫多晶硅薄膜時(shí)能夠控制結(jié)晶的起點(diǎn)和結(jié)晶的方向。從而達(dá)到了增大形成的多晶硅薄膜中的晶粒大小,減小晶界的技術(shù)效果。再進(jìn)一步地,由于制備得到的多晶硅薄膜中的晶粒較大,因此,所述多晶硅薄膜的電子遷移率較大。
[0096]以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程,并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化,仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫多晶硅薄膜的制備方法,其特征在于,所述低溫多晶硅薄膜的制備方法包括: 提供一基板; 形成一層非晶娃薄膜; 用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài); 所述非晶硅薄膜自溫度較低的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向溫度較高的區(qū)域結(jié)晶,以形成所述低溫多晶硅薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法,其特征在于,所述步驟“用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”包括: 對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域分別照射不同能量的激光以對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域施加不同的溫度,以使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法,其特征在于,所述步驟“用準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)對(duì)所述非晶硅薄膜的不同區(qū)域分別施加不同的溫度,使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”包括: 所述非晶硅薄膜包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域及第二區(qū)域,所述第一區(qū)域被施加第一溫度,所述第二區(qū)域被施加第二溫度,以使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法,其特征在于,所述第一溫度高于所述第二溫度,所述非晶硅薄膜結(jié)晶時(shí),以所述第二區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向所述第一區(qū)域的方向結(jié)晶。
5.如權(quán)利要求3所述的低溫多晶硅薄膜的制備方法,其特征在于,所述步驟“所述非晶硅薄膜包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域及第二區(qū)域,所述第一區(qū)域被施加第一溫度,所述第二區(qū)域被施加第二溫度,以使所述非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)”包括: 提供激光裝置,所述激光裝置發(fā)射激光; 提供第一偏振裝置,所述激光通過所述第一偏振裝置形成第一偏振光; 提供一光罩,所述光罩包括間隔設(shè)置的第一透光區(qū)域及第二透光區(qū)域,所述第二透光區(qū)域上設(shè)置第二偏振裝置,所述第一偏振光通過所述第二偏振裝置以形成第二偏振光,其中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向不同,所述第一偏振光透過所述第一透光區(qū)域照射到所述第一區(qū)域,以使所述第一區(qū)域被施加第一溫度,所述第二偏振光透過所述第二透光區(qū)域照射到所述第二區(qū)域,以使所述第二區(qū)域被施加第二溫度。
6.一種低溫多晶硅薄膜的制備裝置,其特征在于,所述低溫多晶硅薄膜的制備裝置包括: 激光裝置,所述激光裝置發(fā)射激光; 第一偏振裝置,所述激光通過所述第一偏振裝置形成第一偏振光; 光罩,所述光罩包括間隔設(shè)置的第一透光區(qū)域及第二透光區(qū)域,所述第二透光區(qū)域上設(shè)置第二偏振裝置,所述第一偏振光通過所述第二偏振裝置以形成第二偏振光,其中,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向不同,所述第二偏振光及所述第一偏振光用于使非晶硅薄膜變?yōu)槿廴跔顟B(tài)且給所述非晶硅薄膜不同的區(qū)域施加不同的溫度。
7.如權(quán)利要求6所述的低溫多晶硅薄膜的制備裝置,其特征在于,所述第二偏振光的振動(dòng)方向與所述第一偏振光的振動(dòng)方向的夾角為大于零度且小于九十度。
8.如權(quán)利要求6所述的低溫多晶硅薄膜的制備裝置,其特征在于,所述第二偏振裝置設(shè)置于所述第二透光區(qū)域遠(yuǎn)離所述激光裝置的表面。
9.一種低溫多晶硅薄膜,其特征在于,所述低溫多晶硅薄膜由一非晶硅薄膜經(jīng)過準(zhǔn)分子鐳射技術(shù)熔融,結(jié)晶而形成;所述非晶硅薄膜包括多個(gè)間隔設(shè)置的第一區(qū)域及第二區(qū)域,熔融的所述非晶硅薄膜重結(jié)晶而形成所述低溫多晶硅薄膜時(shí)以所述第二區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)向所述第一區(qū)域的方向結(jié)晶。
10.如權(quán)利要求9所述的低溫多晶硅薄膜,其特征在于,所述第二區(qū)域的溫度低于所述第一區(qū)域的溫度。
【文檔編號(hào)】C30B28/06GK104404617SQ201410631331
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】張隆賢, 余威 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司