[发明专利]激光退火的方法及装置

权利要求书

1.一种通过在基板表面形成的半导体膜上照射激光束而进行激光退火的方法，其特征在于包括如下步骤：

生成与行进方向垂直的截面为矩形且电场朝向矩形的长边方向的线偏振的矩形激光束，或者长轴朝向长边方向的椭圆偏振的矩形激光束；

使所述矩形激光束入射到基板的表面；以及

将所述矩形激光束的波长设定为与驻波方向的所要晶粒尺寸相当的长度。

2.一种通过在基板表面形成的半导体膜上照射激光束而进行激光退火的方法，其特征在于包括如下步骤：

生成与行进方向垂直的截面为矩形且电场朝向矩形的短边方向的线偏振的矩形激光束，或者长轴朝向短边方向的椭圆偏振的矩形激光束；以及

使所述矩形激光束入射到基板。

3.如权利要求2中记载的激光退火方法，其特征在于：

包括一边在与矩形激光束的长边垂直的方向移动基板，一边用矩形激光束照射基板的半导体膜表面的步骤，

调节所述入射角，使矩形激光束对半导体膜的入射角在基板移动方向上或在与基板移动方向相反的方向上增大。

4.一种通过在基板表面形成的半导体膜上照射激光束而进行激光退火的方法，其特征在于包括如下步骤：

生成与行进方向垂直的截面为矩形且电场方向沿矩形的长边方向和短边方向交替地变换偏振的矩形激光束；以及

使所述矩形激光束入射到基板表面。

5.如权利要求1至4中记载的退火方法，其特征在于：

调整所述矩形激光束的能量密度或者所述矩形激光束的短边宽度，从而调整所形成的多晶或单晶半导体膜的晶粒尺寸。

6.一种通过在基板表面形成的半导体膜上照射激光束而进行激光退火的装置，其特征在于：

设有短边偏振光束生成单元，该单元生成与行进方向垂直的截面为矩形且电场朝向矩形的短边方向偏振的线偏振的矩形激光束或长轴朝向短边方向的椭圆偏振的矩形激光束，并使其入射到半导体膜表面上。

7.如权利要求6中记载的激光退火装置，其特征在于设有：

在与矩形激光束的长边垂直的方向上移动基板的移动单元；以及

使矩形激光束对半导体膜的入射角在基板的移动方向上或在与基板移动方向的相反方向上增大的入射角调整单元。

8.一种通过在基板表面形成的半导体膜上照射激光束而进行激光退火的装置，其特征在于设有：

发射激光束的第1和第2激光振荡器；

控制第1和第2激光振荡器，使第1和第2激光振荡器的激光脉冲的发射定时互相错开的脉冲控制部；

将来自第1激光振荡器的激光束转变为线偏振的第1偏振单元；

将来自第2激光振荡器的激光束转变为线偏振的第2偏振单元；

将来自第1偏振单元的激光束和来自第2偏振单元的激光束合成的光束合成单元；以及

将来自光束合成单元的激光束转变为与行进方向垂直的截面为矩形的矩形激光束，并使其入射到基板上的矩形光束生成单元，

第1偏振单元使激光束在所述矩形的长边方向上偏振，第2偏振单元使激光束在矩形的短边方向上偏振。

9.一种通过在基板表面形成的半导体膜上照射激光束而进行激光退火的方法，其特征在于包括如下步骤：

生成线偏振的第1激光束；

生成线偏振的第2激光束；

以所述第1激光束的偏振方向与所述第2激光束的偏振方向互相垂直的方式，将所述第1激光束和第2激光束合成；

将所述合成后的激光束转变为与行进方向垂直的截面为矩形的矩形激光束；以及

使所述矩形激光束入射到基板表面上。

10.一种通过在基板表面形成的半导体膜上照射激光束而进行激光退火的方法，其特征在于包括如下步骤：

生成与行进方向垂直的截面为矩形的圆偏振的矩形激光束；以及

使所述矩形激光束入射到基板表面上。

11.一种通过在基板表面形成的半导体膜上照射激光束而进行激光退火的方法，其特征在于包括如下步骤：

生成线偏振的激光束；

将线偏振的所述激光束转变为非偏振光；

将非偏振光的所述激光束转变为与行进方向垂直的截面为矩形的矩形激光束；以及

使所述矩形激光束入射到基板表面上。