[实用新型]一种激光退火设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光退火技术领域，特别是涉及一种激光退火设备。

背景技术

在平板显示装置中，有源矩阵有机发光二极管（Active Matrix Organic Light Emitting Diode，简称AMOLED）凭据高画质、移动图像响应时间短、低功耗、宽视角及超轻超薄等优点，成为了未来显示技术的最好选择。目前AMOLED中，背板技术中制作多晶硅层，包括有采用准分子激光退火（Excimer Laser Annealing，简称ELA）、固相晶化或金属诱导晶化等多种制作方法。而采用准分子激光退火工艺，来得到的背板中晶体管有源层的多晶硅薄膜是唯一已经实现量产的方法。

准分子激光退火工艺，是一种相对比较复杂的退火过程。ELA设备是用准分子激光束对基板上的非晶硅膜进行短时间照射，使其再结晶变成多晶硅膜的设备。对于多晶硅薄膜中，薄膜表面平坦性，晶粒尺寸及晶粒均匀性的控制一直是该技术领域中的研究热点。ELA工艺过程中的环境气氛至关重要，尤其是氧气含量的控制。目前对于世界上ELA设备厂商来说，工艺腔室的氧气控制也一直是技术上的重点及难点。而如果出现氧气含量过高，则会造成多晶硅薄膜的表面粗糙度过大，引起一些比较严重的问题，例如低温多晶硅薄膜晶体管的漏电流较大，迁移率及阈值电压的不均匀性。同时生产过程中，如果陆续出现多晶硅薄膜的不良，最终造成生产过程中良率的下降。

因此，现有的ELA设备生产的多晶硅薄膜的表面粗糙度较大，导致产品的良率下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种激光退火设备，用以降低多晶硅薄膜的表面粗糙度，提高产品的良率。

本实用新型实施例提供了一种激光退火设备，其包括退火室、氧化室、湿法刻蚀室和传送装置，其中：

所述退火室内设置有至少一个氧气分析计；

具有非晶硅膜的基板经所述传送装置传送依次通过所述退火室、氧化室和湿法刻蚀室。

在本实用新型技术方案中，氧气分析计用于检测退火室内氧气的含量，具有非晶硅膜的基板经过退火后生成多晶硅膜，当在退火室内退火过程中氧气含量超过设定值时，具有非晶硅膜的基板经过退火室后还需在氧化室内进行氧化以及在湿法刻蚀室内进行湿法刻蚀，因此，保证了即使氧气含量超标下生产的多晶硅膜的表面粗糙度也能符合标准，提高了产品的良率。

在上述激光退火设备中，所述退火室包括：

设置于所述退火室顶部的准分子激光器；

设置于所述退火室底部用于承载基板的第一承载台。

即在退火室内采用准分子激光器照射实现对非晶硅膜进行退火得到多晶硅膜，准分子激光退火易于量产，提高了量产化。

其中，准分子激光器的类型有多种，所述准分子激光器为氯化氙准分子激光器、氟化氪准分子激光器或氟化氩准分子激光器。

氧气分析计的个数可以为一个、两个、三个甚至更多个，优选的，所述氧气分析计的数量为两个，两个氧气分析计分别位于所述准分子激光器的出光端以及所述第一承载台的下方。

在上述激光退火设备中，所述氧化室包括：

设置于所述氧化室顶部的等离子体发生装置；

设置于所述氧化室底部用于承载基板的第二承载台。

在氧化室内对多晶硅膜进行氧化处理形成二氧化硅膜，优选采用等离子体发生装置对多晶硅层进行氧化。

优选的，所述等离子体发生装置发射的等离子体为笑气等离子体，所述笑气等离子体温度高于400℃。

在温度大于400℃的笑气等离子体（N₂O plasma）气氛处理，氧化的时间为2～7分钟，对多晶硅膜进行氧化，可以在多晶硅表面形成非常薄的二氧化硅层。

在上述激光退火设备中，所述湿法刻蚀室内具有盛有刻蚀液的刻蚀槽。

在湿法刻蚀室内对氧化处理后的多晶硅层进行湿法刻蚀，以形成表面平整的多晶硅薄膜，避免了因为多晶硅表面粗糙度过大，形成的晶界突起所引起的尖端放电现象，进而避免了漏电流的产生，提高了产品的良率。

对于上述任一种激光退火设备，所述传送装置为机械手。

传送装置的形式可以有多种，例如机械手、传送辊道等，优选采用机械手，方便基板的装卸。

附图说明

图1为本实用新型一实施例激光退火设备结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的退火室结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的激光退火设备的结构示意图；

图4为采用现有激光退火设备生产的多晶硅薄膜样品的AFM图谱；