激光束熱處理設備及其控制方法
【專利摘要】一種激光束熱處理設備，其包括襯底支承件、激光束輻照器、攝影單元以及位置調整器，其中襯底支承件被配置為支承形成有硅層的襯底，激光束輻照器被配置為將激光束輻照在硅層上，攝影單元被配置為獲取與襯底的至少一部分有關的數據，位置調整器被配置為基于由攝影單元所獲得的數據調整襯底支承件或激光束輻照器中的至少一個的位置。
【專利說明】激光束熱處理設備及其控制方法 [0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年3月18日在韓國知識產權局提交的第10-2013-0028818號 韓國專利申請的優先權和權益，該韓國專利申請通過引用整體并入本文。
【技術領域】
[0003] 本發明的實施方式涉及激光束熱處理設備及控制該激光束熱處理設備的方法。
【背景技術】
[0004] 通常，在有機發光顯示器或液晶顯示器的情況中，每個像素是否發光或者每個像 素發射多強的光均通過使用薄膜晶體管來控制。薄膜晶體管包括半導體層、柵電極以及源 /漏電極。對于半導體層，通常使用通過使非晶硅結晶而形成的多晶硅。
[0005] 在制造包括薄膜晶體管的薄膜晶體管襯底或者制造使用該薄膜晶體管襯底的顯 示設備的過程中，非晶硅層可形成在襯底的整個表面上，結晶成多晶硅層，并且多晶硅層可 被構圖以保留薄膜晶體管所處的部分，從而制造薄膜晶體管襯底或者包括該薄膜晶體管襯 底的顯示設備。
[0006] 然而，在如上所述的一般過程中，為了將非晶硅層結晶成多晶硅，花費了較大成本 和/或大量時間，其過程也可能復雜。
【發明內容】
[0007] 本發明的實施方式的方面涉及能夠對非晶硅的一部分(例如，預設部分）精確地進 行熱處理的激光束熱處理設備以及控制該激光束熱處理設備的方法。
[0008] 根據本發明的實施方式，提供了一種激光束熱處理設備，其包括襯底支承件、激光 束輻照器、攝影單元以及位置調整器，其中襯底支承件被配置為支承形成有硅層的襯底，激 光束輻照器被配置為將激光束輻照在硅層上，攝影單元被配置為獲取與襯底的至少一部分 有關的數據，位置調整器被配置為基于由攝影單元獲得的數據調整襯底支承件或激光束輻 照器中的至少一個的位置。
[0009] 襯底的至少一部分可包括：位于硅層的被激光束輻照器輻照激光束的區域與硅層 的未被輻照的區域之間的邊界；以及位于襯底上的標記。
[0010] 該設備還可包括控制器，控制器被配置為獲取由攝影單元獲得的數據并向位置調 整器傳輸位置調整信息，其中，位置調整信息與標記與邊界之間的距離有關。
[0011] 控制器可被配置為通過使用亮度數據獲取關于標記與邊界之間的距離的信息。 [0012] 控制器可被配置為將標記與邊界之間的距離與參考距離進行比較并向位置調整 器傳輸位置調整信息。
[0013] 由控制器傳輸的位置信息可包括參考距離和標記與邊界之間的距離之差。
[0014] 位置調整器可被配置為將襯底支承件或激光束輻照器中的至少一個的位置調整 參考距離和標記與邊界之間的距離之差。
[0015] 與距離有關的信息可包括標記與位于從標記的第一方向上的邊界之間的第一距 離的信息、以及標記與位于從標記的第二方向上的邊界之間的第二距離的信息，其中，控制 器被配置為將第一距離與第二距離進行比較并將位置調整信息傳輸至位置調整器。
[0016] 由控制器所傳輸的位置信息可包括第一距離與第二距離之差的一半。
[0017] 位置調整器可被配置為將襯底支承件或激光束輻照器中的至少一個的位置調整 第一距離與第二距離之差的一半。
[0018] 襯底的至少一部分可包括分開地形成在襯底上的第一標記和第二標記、相鄰于第 一標記的第一部分以及相鄰于第二標記的第二部分，其中，第一部分和第二部分位于硅層 的被激光束輻照器輻照激光束的區域與硅層的未被輻照的區域之間的邊界處。
[0019] 第二部分可與第二標記相鄰，并且處于與從第一標記到第一部分的方向相同的方 向上。
[0020] 該設備還可包括控制器，控制器被配置為獲取由攝影單元獲得的數據并向位置調 整器傳輸位置調整信息，其中，位置調整信息與第一標記與第一部分之間的第一距離以及 第二標記與第二部分之間的第二距離有關。
[0021] 控制器可被配置為通過使用亮度數據獲取與第一距離和第二距離有關的信息。
[0022] 控制器可被配置為將第一距離與第二距離進行比較并向位置調整器傳輸位置調 整信息。
[0023] 由控制器傳輸的位置信息可包括第一標記和第二標記之間的距離與所示第一距 離和第二距離之差的比。
[0024] 位置調整器可被配置為根據該比調整襯底支承件或激光束輻照器中的至少一個 的位置。
[0025] 攝影單元可包括第一攝影單元和第二攝影單元，第一攝影單元被配置為獲取與包 括第一標記和第一部分的區域有關的數據，第二攝影單元被配置為獲取與包括第二標記和 第二部分的區域有關的數據。
[0026] 激光束可在入射至硅層的情況下形成沿一方向延伸的入射區域。
[0027] 激光束輻照器可被配置為將激光束輻照在硅層上的彼此隔開的多個區域上。
[0028] 根據本發明的另一實施方式，提供了一種控制激光束熱處理設備的方法，方法包 括：將由激光束輻照器發射的激光束輻照在硅層上，硅層位于由襯底支承件支承的襯底上， 襯底包括標記；獲取與包括襯底的標記和硅層上的、被激光束輻照器輻照激光束的區域與 硅層的未被輻照的區域之間的邊界的區域有關的攝影數據；以及基于所獲得的攝影數據調 整襯底支承件或激光束輻照器中的至少一個的位置。
[0029] 調整步驟可包括通過所獲得的攝影數據獲取關于標記與邊界之間的距離的信息， 以及基于信息調整襯底支承件或激光束輻照器中的至少一個的位置。
[0030] 根據本發明的又一實施方式，提供了一種控制激光束熱處理設備的方法，方法包 括：將由激光束輻照器發射的激光束輻照在硅層上，硅層位于由襯底支承件支承的襯底上， 襯底包括分開形成的第一標記和第二標記；獲取與包括第一標記、第二標記、相鄰于第一標 記的第一部分、以及相鄰于第二標記的第二部分的區域有關的攝影數據，其中，第一部分和 第二部分處于硅層上的、被激光束輻照器輻照激光束的區域與硅層的未被輻照的區域之間 的邊界處；以及基于所獲得的攝影數據調整襯底支承件或激光束輻照器中的至少一個的位 置。
[0031] 調整步驟可包括通過所獲得的攝影數據獲取關于第一標記與第一部分之間的第 一距離以及第二標記與第二部分之間的第二距離的信息，以及基于信息調整襯底支承件或 激光束輻照器中的至少一個的位置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032] 本發明的以上和其他特征及方面將通過參照附圖詳細描述本發明的示例性實施 方式而變得更加明顯，在附圖中：
[0033] 圖1是示意性示出根據本發明的一個實施方式的激光束熱處理設備和位于該激 光束熱處理設備上的襯底的概念圖；
[0034] 圖2是示出圖1所示的激光束熱處理設備的一部分以及位于其上的襯底的俯視 圖；
[0035] 圖3是示出與通過圖1所示的激光束熱處理設備的攝影單元所獲得的數據對應的 圖像的概念圖；
[0036] 圖4是示出與通過圖1所示的激光束熱處理設備的攝影單元所獲得的數據對應的 實際圖像的概念圖；
[0037] 圖5是示意性示出根據本發明的另一實施方式的激光束熱處理設備和位于該激 光束熱處理設備上的襯底的概念圖；
[0038] 圖6是示出圖5所示的激光束熱處理設備的一部分以及位于其上的襯底的俯視 圖；
[0039] 圖7是圖6所示的部分的放大概念圖；
[0040] 圖8是示出與通過圖5所示的激光束熱處理設備的攝影單元所獲得的數據對應的 圖像的概念圖；以及
[0041] 圖9是示出與通過圖5所示的激光束熱處理設備的攝影單元所獲得的數據對應的 圖像的概念圖。
【具體實施方式】
[0042] 將在下文中參照附圖更全面地描述本發明，在附圖中示出了本發明的示例性實施 方式。然而，本發明可以以許多不同的形式體現，并且不應解釋為由本文所闡述的實施方式 限制；相反地，這些實施方式被設置使得本公開將是全面且完整的，并將本發明的概念充分 傳遞到本領域技術人員。在附圖中，層和區域的厚度被夸大或縮小以便于描述。
[0043] 在下面的實施方式中，X軸、y軸和z軸被限制為正交坐標系上的三個軸，但是可理 解為包括正交坐標系的更廣含義。例如，X軸、y軸和Z軸可以是彼此正交的，但是也可指示 彼此不正交的不同方向。
[0044] 另一方面，應該理解，當諸如層、膜、區域或板的元件被稱為"在"另一元件上時，其 可直接在另一元件上或在它們之間也可存在元件。
[0045] 圖1是示意性示出根據本發明的一個實施方式的激光束熱處理設備和設置在(或 位于）該激光束熱處理設備上的襯底10的概念圖。激光束熱處理設備包括襯底支承單元 (或襯底支承件）110、激光束輻照單元(或激光束輻照器或激光束發射器）120、攝影單元(或 攝相單元）130、以及位置調整單元(或位置調整器）140。
[0046] 襯底支承單元110可支承襯底10。在一個實施方式中，襯底10設置有形成在頂面 (在+z方向）上的非晶硅層。非晶硅層可形成在襯底10的整個頂面上，或者可形成為覆蓋 襯底10的除諸如邊緣的部分之外的大部分頂面。
[0047] 可通過多種方式將襯底10布置在襯底支承單元110上。例如，配置為上升或下降 的多個銷(未示出）沿Z軸上升并在Z方向上通過多個穿透襯底支承單元110的穿透孔(未 示出）從襯底支承單元110的頂面伸出。在一個實施方式中，襯底10通過傳送機器人放置 在多個銷上，然后多個銷下降以允許襯底10被放置在襯底支承單元110上并被支承。在多 個銷下降前，也可進行將襯底10與襯底支承單元110對準的處理。
[0048] 激光束輻照單元120可將激光束輻照（或發射）至硅層上，該硅層形成在由襯底支 承單元110支承的襯底10上。由此，襯底10上的非晶硅層可被結晶化為晶體硅層。在這 種情況下，激光束輻照單元120不將激光束輻照在襯底10上的整個硅層上，而是僅輻照在 一定區域(例如，預設區域）上，即，對應于薄膜晶體管所處部分的區域。
[0049] 由激光束輻照單元120發射的激光束可以為點束或直線束。在點束的情況下，具 有點束形式的激光束在沿一方向（例如，預設方向）移動的同時被輻照（或發射)。在直線束 的情況下，激光束被簡單地輻照。因此，由激光束輻照單元120輻照的激光束在入射至硅層 的同時形成沿一方向(例如，預設方向）延伸的入射區域。
[0050] 因此，為了將激光束輻照在襯底10上的硅層的整個表面上，激光束應該進行長時 間掃描，同時改變待輻照區域。然而，在該實施方式中，在激光束熱處理設備的情況下，激光 束沒有被輻照在襯底10上的整個硅層上，而是僅輻照在一區域(例如，預設區域）上，即，對 應于薄膜晶體管所處部分的區域上。即，激光束輻照單元120將激光束輻照在硅層上的彼 此隔開的多個區域上，該硅層形成在由襯底支承單元110支承的襯底10上。因此，當通過 使用根據本實施方式的激光束熱處理設備使非晶硅層結晶時，能夠顯著減少使非晶硅層結 晶所花費的大量時間。
[0051] 攝影單元130可獲取關于襯底10的至少一部分的數據，襯底10上形成有硅層并 且由襯底支承單元110支承。為此，攝影單元130可包括攝影裝置，諸如電荷耦合裝置（CXD) 和/或互補金屬氧化物半導體（CMOS)成像裝置。攝影單元130可處于多個位置，例如，如 附圖所示，在襯底支承單元110的下方(在-z方向上)。在這種情況下，為了使得攝影單元 130獲取關于形成有硅層并由襯底支承單元110支承的襯底10的至少一部分的數據，可在 襯底支承單元110中形成用于攝影單元130的穿透孔110a。
[0052] 位置調整單元140可基于攝影單元130所獲取的數據，調整襯底支承單元110或 激光束輻照單元120中的至少一個的位置。在附圖中，位置調整單元140被示出為能夠調 整激光束輻照單元120的位置。
[0053] 如上所述，在該實施方式中，在激光束熱處理設備的情況下，激光束沒有輻照在襯 底10上的整個硅層上，而是僅輻照在一區域(例如，預設區域）上，即，對應于薄膜晶體管所 處部分的區域上。因此，襯底支承單元110與激光束輻照單元120之間的位置關系可保持 為一位置關系(例如，預設的位置關系)。然而，當連續地使用激光束熱處理設備時，襯底支 承單元110與激光束輻照單元120之間的位置關系可與前述位置關系(例如，預設的位置關 系)不同（或者與其有偏差)。在這種情況下，可能出現缺陷(或誤差)，襯底10上的硅層的將 被激光束輻照的區域與預設區域不同。
[0054] 然而，在該激光束熱處理設備的情況下，位置調整單元140可基于由攝影單元130 所獲得的數據調整襯底支承單元110或激光束輻照單元120中的至少一個的位置，由此有 效地減少(或阻止）連續地出現缺陷。
[0055] 圖2是示出激光束熱處理設備的一部分以及設置在(或位于）其上的襯底10的俯 視圖。在圖2中，激光束被輻照在設置在(位于)襯底支承單元110上的襯底10上的非晶硅 層的某個區域(例如，預設區域)，輻照區域被結晶成多晶硅層22,并且沒有被輻照的區域仍 為非晶娃層20。
[0056] 如上所述，激光束被輻照在襯底10上的非晶硅層的某個區域(例如，預設區域)上， 被輻照區域成為多晶硅層22,然后攝影單元130獲取數據。作為攝影單元130獲取的數據 的對象的部分可包括硅層的被激光束輻照單元120輻照激光束的區域與沒有被輻照的區 域之間的邊界，可在由襯底支承單元110支承的襯底10上形成標記M。在這種情況下，硅層 中被激光束輻照單元120輻照激光束的區域與沒有被輻照的區域之間的邊界可被理解為 指示多晶硅層22與非晶硅層20之間的邊界。
[0057] 如上所述，位置調整單元140可基于由攝影單元130所獲得的數據調整襯底支承 單元110或激光束輻照單元120中的至少一個的位置。為此，可使用控制單元(或控制器） 100。在這種情況下，控制單元100可獲取關于硅層中被激光束輻照單元120輻照激光束的 區域與沒有被輻照的區域之間的邊界距離的信息，并且可將位置調整信息傳輸到位置調整 單元140。在下文中，將更詳細地描述該特征。
[0058] 圖3是示意性示出與通過圖1所示的激光束熱處理設備的攝影單元130所獲得的 數據對應的圖像130i的概念圖，圖4是示出與通過圖1所示的激光束熱處理設備的攝影單 元130所獲得的數據對應的實際圖像的概念圖。
[0059] 當攝影單元130獲取與圖3所示的圖像130i對應的數據時，控制單元100分析該 數據并將位置調整信息傳輸至位置調整單元140。具體地，控制單元100獲取距離信息，該 距離信息包括處于一個方向（例如，+y方向）的第一邊界B1與標記Μ之間的第一距離dl的 信息和處于另一方向（例如，-y方向）的第二邊界B2與標記Μ之間的第二距離d2的信息， 其中，標記Μ居中。
[0060] 為了獲得第一距離dl的信息和第二距離d2的信息，可根據由攝影單元130確定 的標記Μ的位置、第一邊界B1的位置、以及第二邊界B2的位置應被確定。為此，可使用由 攝影單元130所獲得的數據中的亮度數據。
[0061] 如圖4示出的圖像所示，當激光束被輻照在襯底10的非晶硅層的某個區域(例如， 預設區域）上并且僅相應的部分被形成為多晶硅時，多晶硅層22的光透射率高于非晶硅層 20的光透射率，而且，非晶硅層20與多晶硅層22之間的第一邊界Β1和第二邊界Β2的光 透射率為最高的。即，根據由攝影單元130所獲得的數據，多晶硅層22的亮度高于非晶硅 層20的亮度，而且，位于非晶硅層20與多晶硅層22之間的第一邊界Β1和第二邊界Β2的 亮度最高。因此，可通過使用亮度中的這種差異來確定標記Μ的位置、第一邊界Β1的位置 以及第二邊界Β2的位置。
[0062] 如上所述，控制單元100確定標記Μ的位置、第一邊界Β1的位置以及第二邊界Β2 的位置，并獲取包括第一邊界Β1與標記Μ之間的第一距離dl的信息以及第二邊界Β2與標 記Μ之間的第二距離d2的信息的距離信息。第一邊界B1可定位于離標記Μ的一個方向 上，例如，離標記Μ的+y方向，第二邊界Β2可定位于離標記Μ的另一方向上，例如，離標記Μ 的-y方向。此后，控制單元100將第一距離dl與第二距離d2進行對比，并將位置調整信 息傳輸至位置調整單元140。在這種情況下，被傳輸的位置信息包含第一距離dl與第二距 離d2之差的一半的信息。
[0063] 位置調整單元140通過第一距離dl與第二距離d2之差的一半，調整襯底支承單 元110或激光束輻照單元120中的至少一個的位置。在附圖中，示出了位置調整單元140可 控制激光束輻照單元120的位置。在這種情況下，如圖3所示，當標記Μ比第二邊界B2更 接近(或更靠近）第一邊界Β1時，激光束輻照單元120的位置在-y方向上移動了第一距離 dl與第二距離d2之差的一半，從而在將激光束掃描至隨后被插入的襯底的硅層上時，將激 光束輻照在確定位置(或精確位置）上。
[0064] 當（由控制單元100識別出的)第一距離dl與第二距離d2之間存在偏差而將調整 激光束輻照單元120的位置時，激光束輻照單元120的位置可能不總是移動第一距離dl與 第二距離d2之差的一半。例如，當激光束輻照單元120移動了例如1. 0cm的距離時，激光 束到達(或發射在)襯底10上的位置可移動例如2. 0cm的距離。在這種情況下，激光束輻照 單元120的位置可調整第一距離dl與第二距離d2之差的四分之一，而非其一半。這可由 于在激光束輻照單元120與襯底支承單元110之間存在附加的光學系統或由于激光束輻照 單元120內部的光學系統而導致。
[0065] 另一方面，在根據本發明的另一實施方式的激光束熱處理設備中，在控制單元100 中生成位置信息的方法可與以上描述不同。
[0066] 在根據本實施方式的激光束熱處理設備中，控制單元100可僅檢查標記Μ與一個 邊界(例如被激光束輻照單元120輻照有激光束的區域(例如，多晶硅層22)與硅層上沒有 被輻照的區域(例如，非晶硅層20)之間的第一邊界Β1)之間的第一距離dl。即，不檢查第 二邊界B2與標記Μ之間的第二距離d2。此后，控制單元100將第一距離dl與第二距離d2 進行對比，并將位置調整信息傳輸至位置調整單元140。
[0067] 當激光束從根據本實施方式的激光束熱處理設備的激光束輻照單元120發射并 當激光束入射在襯底10的硅層上時，控制單元100可考慮硅層的被輻照激光束的區域的寬 度W,該寬度W可以為預設寬度。因此，通過將為固定的、與寬度W有關的參考距離(例如， 預設的參考距離）和由控制單元100首先檢查的距離dl進行比較，能夠確定襯底支承單元 110和激光束輻照單元120是否被適當地對準。
[0068] 例如，預設參考距離可為寬度W的一半。在這種情況下，當第一檢查距離dl與預 設參考距離(例如，寬度W的一半)相同時，可確定襯底支承單元110和激光束輻照單元120 被適當地對準。
[0069] 當第一檢查距離dl不同于預設參考距離(例如，寬度W的一半）時，確定襯底支承 單元110和激光束輻照單元120沒有被適當地對準。接下來，控制單元100向位置調整單 元140傳輸位置調整信息，以使位置調整單元140調整襯底支承單元110或激光束輻照單 元120中的至少一個的位置。在這種情況下，從控制單元100傳輸的位置信息可為與預設 參考距離(例如，寬度W的一半）和第一距離dl之差有關的信息，其中，第一距離dl為第一 邊界B1 (處于硅層的被激光束輻照單元120輻照有激光束的區域(例如多晶硅層22)與沒 有被輻照激光束的區域(例如非晶硅層20)之間）與標記Μ之間的距離。
[0070] 接收位置信息的位置調整單元140可將襯底支承單元110或激光束輻照單元120 中的至少一個的位置調整預設參考距離(例如，寬度W的一半）與第一距離dl (其為在硅層 的被激光束輻照單元120輻照有激光束的區域（即多晶硅層22)與沒有被輻照激光束的區 域（即非晶硅層20)之間的第一邊界B1與標記Μ之間的距離）之差。
[0071] 在附圖中，示出了位置調整單元140可控制激光束輻照單元120的位置。然而，如 圖3所示，當
[0072] 當由控制單元100識別出的第一距離dl與預設參考距離(例如，寬度W的一半)之 間存在差異而調整激光束輻照單元120的位置時，激光束輻照單元120的位置可能不總是 移動第一距離dl與預設參考距離(例如，寬度W的一半)之差。例如，當激光束輻照單元120 移動了例如1. 〇cm的距離時，激光束被發射在襯底10上的位置可移動例如2. 0cm的距離。 在這種情況下，激光束輻照單元120的位置可調整第一距離dl與預設參考距離(例如，寬度 W的一半）之差的一半，而非整個差。這可由于在激光束輻照單元120與襯底支承單元110 之間存在附加的光學系統或由于激光束輻照單元120內部的光學系統而導致。
[0073] 圖5是示意性示出根據本發明的另一實施方式的激光束熱處理設備和設置在(或 位于)該激光束熱處理設備上的襯底10的概念圖。圖6是示出圖5所示的激光束熱處理設 備的一部分以及設置在(或位于）其上的襯底10的俯視圖。圖7是圖6所示的部分的放大 概念圖。圖8是示出與通過圖5所示的激光束熱處理設備的第一攝影單元131所獲得的數 據對應的圖像131i的概念圖。圖9是示出與通過圖5所示的激光束熱處理設備的第二攝 影單元132所獲得的數據對應的圖像132i的概念圖。
[0074] 激光束熱處理設備的攝影部件包括第一攝影單元(或第一拍攝單元)131和第二攝 影單元(或第二拍攝單元)132。在這種情況下，第一標記Ml和第二標記M2被分開地形成在 由襯底支承單元110支承的襯底10上。
[0075] 攝影部件可獲取與由襯底支承單元110支承的、形成有硅層的襯底10的至少一部 分有關的數據。在這種情況下并且根據一個實施方式，襯底10的這部分在硅層的被激光束 輻照單元120輻照有激光束的區域（即多晶硅層22)與沒有被輻照激光束的區域（S卩非晶硅 層20)之間的邊界中，包括分開地形成在襯底10上的第一標記Ml和第二標記M2、與第一標 記Ml相鄰的第一部分P1以及與第二標記M2相鄰的第二部分P2。在這種情況下，第二部分 P2可以為在與從第一標記Ml到第一部分P1的方向相同的方向上(例如，在+y方向上）相 鄰于第二標記M2的部分。S卩，第一部分P1可在多晶娃層22與非晶娃層20之間的邊界中 在+y方向上最接近(或靠近）第一標記Ml的中心，第二部分P2可在多晶硅層22與非晶硅 層20之間的邊界中在+y方向上最接近(或靠近）第二標記M2的中心。
[0076] 第一攝影單元131通過襯底支承單元110的穿透孔110a獲取與在多晶硅層22與 非晶硅層20之間的邊界中包括第一標記Ml以及與第一標記Ml相鄰的第一部分P1的區域 有關的數據，第二攝影單元132通過襯底支承單元110的穿透孔110b獲取與在多晶硅層22 與非晶硅層20之間的邊界中包括第二標記M2以及與第二標記M2相鄰的第二部分P2的區 域有關的數據。
[0077] 控制單元100可從由第一攝影單元131和第二攝影單元132分別獲得的數據中， 獲取與第一標記Ml和第一部分P1之間的第一距離dl以及第二標記M2和第二部分P2之 間的第二距離d2有關的信息，然后可向位置調整單元140傳輸位置調整信息。與第一距離 dl和第二距離d2有關的信息可通過如上所述的亮度數據獲得。
[0078] 將由控制單元100調整并傳輸的位置調整信息可以是第一距離dl與第二距離d2 進行比較的結果。更具體地，控制單元1〇〇可傳輸關于第一標記Ml和第二標記M2之間的 距離L (可為預設距離）與第一距離dl和第二距離d2之差的比的信息。例如，控制單元 100可將與（dl-d2) /L有關的信息作為位置調整信息傳輸至位置調整單元140,而且，可將 arctan[(dl-d2)/L]的信息作為位置調整信息傳輸至位置調整單元140。
[0079] 由此，位置調整單元140可根據第一標記Ml和第二標記M2之間的距離L與第一 距離dl和第二距離d2之差的比調整襯底支承單元110和激光束輻照單元120的一個或多 個位置。
[0080] 當第一距離dl和第二距離d2之間存在差異時，參照襯底支承單元110和激光束 輻照單元120彼此偏離的相對位置，更具體地，其中一個相對于另一個相對旋轉(或在旋轉 方向上相對地移位)。因此，與如上所述的旋轉角度有關的信息從控制單元100以以下方式 被傳輸至位置調整單元140,即，位置調整單元140在與旋轉角度相反的方向上調整襯底支 承單元110或激光束輻照單元120中的至少一個的位置，從而將襯底支承單元110與激光 束輻照單元120精確地對準。在這種情況下，旋轉角度可被理解為arctan [ (dl-d2)/L]。
[0081] 通過上述方法并根據一個實施方式，激光束被精確地輻照在被插入激光束熱處理 設備中的襯底的非晶硅層上的某個位置(例如，預設位置)，從而在精確的位置(例如，預設 的精確位置）出形成多晶硅層。
[0082] 另一方面，雖然已描述了激光束熱處理設備，但是本發明的實施方式不限于此。例 如，控制激光束熱處理設備的其它方法可在本發明的范圍內。
[0083] 根據本發明的實施方式的控制激光束熱處理設備的方法，從激光束輻照單元120 發射的激光束被輻照在由襯底支承單元110支承的襯底10上。如圖2所示，襯底10包括 形成于其上的標記Μ和非晶硅層。此后，獲取與包括標記Μ以及襯底10的硅層上被輻照激 光束的區域（即，多晶硅層22)與沒有被輻照激光束的區域（S卩，非晶硅層20)之間的第一邊 界Β1和第二邊界Β2的區域有關的攝影數據。此后，基于所獲得的攝影數據，可調整襯底支 承單元110或激光束輻照單元120中的至少一個的位置。
[0084] 通過此方法，激光束僅被輻照在某個區域(例如，預設區域)，而非襯底10上的硅層 的整個表面，從而不僅在所需區域快速地形成多晶硅層，并且此后還通過立即調整需要形 成多晶硅層的區域與實際形成多晶硅層的區域之間出現的誤差在襯底上的精確位置處形 成多晶娃層。
[0085] 可通過獲取與標記Μ與多晶硅層22 (S卩，硅層的被激光束輻照單元120輻照激光 束的區域）與非晶硅層20 (S卩，沒有被輻照的區域)之間的第一邊界Β1和第二邊界Β2之間 的距離有關的信息并基于該信息調整襯底支承單元110或激光束輻照單元120中的至少一 個的位置來實現對襯底支承單元110或激光束輻照單元120中的至少一個的位置的調整。
[0086] 當攝影單元130獲取與如圖3所示的圖像130i對應的數據時，與第一邊界Β1和 標記Μ之間的距離以及第二邊界B2和標記Μ之間的距離有關的信息可以為包括以下信息 的距離信息，即，在離標記Μ的一個方向(例如，離標記Μ的+y方向)上的標記Μ與第一邊界 Β1之間的第一距離dl的信息以及在離標記Μ的另一方向（例如，離標記Μ的-y方向）上的 標記Μ與第二邊界B2之間的第二距離d2的信息。獲取該信息的方法與如上所述的方法相 同。距離信息例如可為第一距離dl與第二距離d2之差的一半。
[0087] 基于該信息的、襯底支承單元110或激光束輻照單元120中的至少一個的調整位 置可以為通過第一距離dl和第二距離d2之差的一半所調整的、襯底支承單元110或激光 束輻照單元120中的至少一個的調整信息。例如，如圖3所示，為了調整激光束輻照單元120 的位置，當標記Μ比第二邊界B2更接近第一邊界B1時，激光束輻照單元120的位置在-y 方向上移動第一距離dl與第二距離d2之差的一半，從而當在此后將激光束掃描至被插入 的襯底的硅層上時將激光束掃描在確定的位置(或精確位置）上。
[0088] 當激光束輻照單元120的位置可被調整時并且如果存在由控制單元100識別出 的、第一距離dl與第二距離d2之間的偏差(或差異)，激光束輻照單元120的位置可以不移 動第一距離dl與第二距離d2之差的一半。例如，當激光束輻照單元120移動例如1. 0cm 的距離時，激光束被發射在襯底10上的位置可移動例如2. 0cm的距離。在這種情況下，激 光束輻照單元120的位置可調整第一距離dl與第二距離d2之差的四分之一，而非其一半。 這可由于在激光束輻照單元120與襯底支承單元110之間存在附加的光學系統或由于激光 束輻照單元120內部的光學系統而導致。
[0089] 另一方面，根據本發明的另一實施方式的控制激光束熱處理設備的方法，可使用 與以上描述的不同的距離信息。
[0090] 例如，通過攝影數據，能夠僅檢查標記Μ與一個邊界(例如第一邊界B1)之間的第 一距離dl，第一邊界Β1位于被激光束輻照單元120輻照有激光束的區域（S卩，多晶硅層22 ) 與硅層上沒有被輻照的區域（即，非晶硅層20)之間。即，不檢查第二邊界B2與標記Μ之間 的第二距離d2。此后，可通過分析所確定的第一距離dl來調整位置。
[0091] 在一個實施方式中，當激光束從激光束輻照單元120發射并入射在襯底10上的硅 層時，硅層的被輻照激光束的區域的寬度W為預設寬度。因此，在一個實施方式中，通過將 與寬度w (為均勻的）有關的參考距離(例如，預設的參考距離）與檢查出的第一距離dl進 行比較，能夠檢查襯底支承單元110和激光束輻照單元120是否被適當地對準。
[0092] 例如，預設參考距離可為寬度W的一半。在這種情況下，當被確定的距離dl與預 設參考距離(例如，寬度W的一半)相同時，可確定襯底支承單元110和激光束輻照單元120 被適當地對準。
[0093] 在一個實施方式中，當確定的距離dl不同于預設參考距離(例如，寬度W的一半） 時，確定襯底支承單元110和激光束輻照單元120沒有被適當地對準。接下來，可對襯底支 承單元110或激光束輻照單元120中的至少一個進行位置調整。在這種情況下，可用的位 置信息可為與第一距離dl (位于標記Μ與硅層的被激光束輻照單元120輻照有激光束的區 域（即多晶硅層22)與沒有被輻照激光束的區域（S卩非晶硅層20)之間的第一邊界Β1之間） 和預設參考距離(例如，寬度W的一半）之差有關的信息。
[0094] 在調整位置中，能夠將襯底支承單元110或激光束輻照單元120中的至少一個的 位置調整第一距離dl (位于標記Μ與硅層的被激光束輻照單元120輻照有激光束的區域 (即多晶硅層22)與沒有被輻照激光束的區域（S卩非晶硅層20)之間的第一邊界Β1之間）與 預設參考距離(例如，寬度W的一半）之差。
[0095] 如圖3所示并根據一個實施方式，當標記Μ比第二邊界Β2更接近第一邊界Β1時， 激光束輻照單元120的位置在-y方向上移動了第一距離dl和預設參考距離(例如，寬度W 的一半）之差，從而在此后將激光束掃描至被插入的襯底的娃層上時，將激光束掃描在確定 位置(或精確位置）上。
[0096] 在一個實施方式中，當在由控制單元100識別出的第一距離dl與參考距離(例如， 預設參考距離)例如寬度W的一半之間存在差異而應調整激光束輻照單元120的位置時，激 光束輻照單元120的位置可以不移動第一距離dl與預設參考距離(例如，寬度W的一半)之 差。例如，當激光束輻照單元120移動了例如1的距離時，激光束被發射在襯底10上的位 置可移動例如2的距離。在這種情況下，激光束輻照單元120的位置可調整第一距離dl與 預設參考距離(例如，寬度W的一半)之差的一半，而非整個差。這可由于在激光束輻照單元 120與襯底支承單元110之間存在附加的光學系統或由于激光束輻照單元120內部的光學 系統而導致。
[0097] 如圖5和圖6所示，根據控制激光束熱處理設備的方法，根據本發明的另一實施方 式，由激光束輻照單元120發射的激光束被輻照在襯底10的硅層上，襯底10由襯底支承單 元110支承并包括分開地形成于其上的第一標記Ml和第二標記M2以及形成于其上的硅 層。
[0098] 此后，獲得與包括在第一邊界B1 (位于作為硅層上被輻照激光束的區域的多晶硅 層22與作為沒有被輻照的區域的非晶硅層20之間)中的與第一標記Ml相鄰的第一部分P1 和與第二標記M2相鄰的第二部分P2、第一標記Ml以及第二標記M2有關的攝影數據。所獲 得的數據可為（1)與包括第一標記Ml和第一部分P1的區域有關的攝影數據，以及（2)與包 括第二標記M2和第二部分P2的區域有關的攝影數據。
[0099] 在這種情況下，第二部分P2可以為在與從第一標記Ml到第一部分P1的方向相同 的方向上(例如，在+y方向上）與第二標記M2相鄰的部分。即，第一部分P1可在多晶硅層 22與非晶硅層20之間的邊界中在+y方向上最靠近第一標記Ml的中心，第二部分P2可在 多晶硅層22與非晶硅層20之間的邊界中在+y方向上最靠近第二標記M2的中心。
[0100] 此后，基于所獲得的攝影數據，可調整襯底支承單元110或激光束輻照單元120中 的至少一個的位置。通過此步驟并根據一個實施方式，能夠減少因襯底支承單元110與激 光束輻照單元120之間的非預期旋轉而導致的缺陷發生率。
[0101] 可通過所獲得的攝影數據獲取與第一標記Ml和第一部分P1之間的第一距離dl 以及第二標記M2和第二部分P2之間的第二距離d2有關的信息，并且基于該信息調整襯底 支承單元110或激光束輻照單元120中的至少一個的位置來進行調整。
[0102] 在調整中使用的信息可以為第一距離dl與第二距離d2的比較結果。例如，該信 息可以為關于第一標記Ml和第二標記M2之間的距離L (可為預設距離）與第一距離dl和 第二距離d2之差的比的信息。例如，該信息可為與（dl_d2)/L有關的信息，或另外地，為與 arctan[(dl_d2)/L]有關的信息。
[0103] 由此，當調整襯底支承單元110和激光束輻照單元120的一個或多個位置時，可根 據第一標記Ml和第二標記M2之間的距離L與第一距離dl和第二距離d2之差的比來調整 這些位置。
[0104] 當第一距離dl與第二距離d2之間存在差異時，可理解為襯底支承單元110和激 光束輻照單元120的相對位置彼此偏離(或不同)，例如，其中一個相對于另一個相對地旋轉 (或已在旋轉方向上相對移位)。因此根據一個實施方式，與如上所述的旋轉角有關的信息 被用于在與旋轉角的相反方向上調整襯底支承單元110或激光束輻照單元120中的至少一 個的位置，從而將襯底支承單元110與激光束輻照單元120精確地對準。在這種情況下，旋 轉角可被理解為arctan[(dl_d2)/L]。
[0105] 通過上述方法并根據一個實施方式，激光束被精確地輻照在插入激光束熱處理設 備中的襯底的非晶硅層上的某一位置(例如，預設位置)，從而在精確位置(例如，預設的精 確位置）處形成多晶硅層。
[0106] 雖然已特別示出并參照本發明的示例性實施方式描述了本發明，但是本領域技術 人員應該理解，可以在不偏離由所附的權利要求書限定的本發明的精神和范圍及其等同的 情況下，在本文對形式和細節進行各種改變。
【權利要求】
1. 一種激光束熱處理設備，包括： 襯底支承件，被配置為支承襯底，在所述襯底上形成有硅層； 激光束輻照器，被配置為將激光束輻照在所述硅層上； 攝影單元，被配置為獲取與所述襯底的至少一部分有關的數據；以及 位置調整器，被配置為基于由所述攝影單元獲得的數據調整所述襯底支承件或所述激 光束輻照器中的至少一個的位置。
2. 如權利要求1所述的設備，其中，所述襯底的至少一部分包括： 邊界，位于所述硅層的被所述激光束輻照器輻照激光束的區域與所述硅層的未被輻照 的區域之間；以及 標記，位于所述襯底上。
3. 如權利要求2所述的設備，還包括控制器，所述控制器被配置為獲取由所述攝影單 元獲得的數據并向所述位置調整器傳輸位置調整信息，其中，所述位置調整信息與所述標 記與所述邊界之間的距離有關。
4. 如權利要求3所述的設備，其中，所述控制器被配置為通過使用亮度數據獲取關于 所述標記與所述邊界之間的距離的信息。
5. 如權利要求3所述的設備，其中，所述控制器被配置為將所述標記與所述邊界之間 的距離與參考距離進行比較并向所述位置調整器傳輸所述位置調整信息。
6. 如權利要求5所述的設備，其中，由所述控制器傳輸的位置調整信息包括所述參考 距離與所述標記與所述邊界之間的距離之差。
7. 如權利要求5所述的設備，其中，所述位置調整器被配置為將所述襯底支承件或所 述激光束輻照器中的至少一個的位置調整所述參考距離和所述標記與所述邊界之間的距 離之差。
8. 如權利要求3所述的設備，其中，與所述距離有關的位置調整信息包括所述標記與 位于從所述標記開始一方向上的邊界之間的第一距離的信息、以及所述標記與位于從所述 標記開始另一方向上的邊界之間的第二距離的信息，以及 其中，所述控制器被配置為將所述第一距離與所述第二距離進行比較并將所述位置調 整信息傳輸至所述位置調整器。
9. 如權利要求8所述的設備，其中，由所述控制器所傳輸的所述位置調整信息包括所 述第一距離與所述第二距離之差的一半。
10. 如權利要求8所述的設備，其中，所述位置調整器被配置為將所述襯底支承件或所 述激光束輻照器中的至少一個的位置調整所述第一距離與所述第二距離之差的一半。
11. 如權利要求1所述的設備，其中，所述襯底的所述至少一部分包括分開地形成在所 述襯底上的第一標記和第二標記、以及相鄰于所述第一標記的第一部分以及相鄰于所述第 二標記的第二部分，其中，所述第一部分和所述第二部分位于所述硅層的被所述激光束輻 照器輻照激光束的區域與所述硅層的未被輻照的區域之間的邊界處。
12. 如權利要求11所述的設備，其中，所述第二部分與所述第二標記相鄰，并且位于與 從所述第一標記到所述第一部分的方向相同的方向上。
13. 如權利要求12所述的設備，還包括控制器，所述控制器被配置為獲取由所述攝影 單元獲得的數據并向所述位置調整器傳輸位置調整信息，其中，所述位置調整信息與所述 第一標記與所述第一部分之間的第一距離以及所述第二標記與所述第二部分之間的第二 距尚有關。
14. 如權利要求13所述的設備，其中，所述控制器被配置為通過使用亮度數據獲取與 所述第一距離和所述第二距離有關的信息。
15. 如權利要求13所述的設備，其中，所述控制器被配置為將所述第一距離與所述第 二距離進行比較并向所述位置調整器傳輸所述位置調整信息。
16. 如權利要求15所述的設備，其中，由所述控制器傳輸的位置調整信息包括所述第 一標記和所述第二標記之間的距離與所示第一距離和所述第二距離之差的比。
17. 如權利要求16所述的設備，其中，所述位置調整器被配置為根據所述比調整所述 襯底支承件或所述激光束輻照器中的至少一個的位置。
18. 如權利要求12所述的設備，其中，所述攝影單元包括： 第一攝影單元，被配置為獲取與包括所述第一標記和所述第一部分的區域有關的數 據；以及 第二攝影單元，被配置為獲取與包括所述第二標記和所述第二部分的區域有關的數 據。
19. 如權利要求1所述的設備，其中，所述激光束在入射至所述硅層的同時形成沿一方 向延伸的入射區域。
20. 如權利要求1所述的設備，其中，所述激光束輻照器被配置為將所述激光束輻照在 所述硅層上的彼此隔開的多個區域上。
21. -種控制激光束熱處理設備的方法，所述方法包括： 將由激光束輻照器發射的激光束輻照在硅層上，所述硅層位于由襯底支承件支承的襯 底上，所述襯底包括標記； 獲取與包括所述襯底的所述標記和所述硅層的被所述激光束輻照器輻照激光束的區 域與所述硅層的未被輻照的區域之間的邊界的區域有關的攝影數據；以及 基于所獲得的攝影數據調整所述襯底支承件或所述激光束輻照器中的至少一個的位 置。
22. 如權利要求21所述的方法，其中，調整步驟包括從所獲得的攝影數據獲取關于所 述標記與所述邊界之間的距離的信息，以及基于所述信息調整所述襯底支承件或所述激光 束輻照器中的至少一個的位置。
23. -種控制激光束熱處理設備的方法，所述方法包括： 將由激光束輻照器發射的激光束輻照在硅層上，所述硅層位于由襯底支承件支承的襯 底上，所述襯底包括分開形成的第一標記和第二標記； 獲取與包括所述第一標記、所述第二標記、相鄰于所述第一標記的第一部分、以及相鄰 于所述第二標記的第二部分的區域有關的攝影數據，其中，所述第一部分和所述第二部分 位于所述硅層的被所述激光束輻照器輻照激光束的區域與所述硅層的未被輻照的區域之 間的邊界處；以及 基于所獲得的攝影數據調整所述襯底支承件或所述激光束輻照器中的至少一個的位 置。
24. 如權利要求23所述的方法，其中，調整步驟包括從所獲得的攝影數據獲取關于所 述第一標記與所述第一部分之間的第一距離以及所述第二標記與所述第二部分之間的第 二距離的信息，以及基于所述信息調整所述襯底支承件或所述激光束輻照器中的至少一個 的位置。
【文檔編號】H01L21/268GK104064459SQ201310378997
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年8月27日 優先權日:2013年3月18日
【發明者】秋秉權, 樸喆鎬, 孫希根, 金度燁 申請人:三星顯示有限公司