智能手機(jī)的普及推動(dòng)著智能手機(jī)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，市場(chǎng)對(duì)更高規(guī)格產(chǎn)品的要求也在提高，包括顯示屏尺寸、分辨率和電池壽命。 

       作為一個(gè)關(guān)鍵的加工工藝，準(zhǔn)分子激光退火（Excimer Laser Annealing, ELA）將非晶硅（a-Si）轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч瑁╬-Si），使電子遷移率提高了數(shù)百倍，由此可以提升高端薄膜晶體管或顯示屏中的像素密度。準(zhǔn)分子激光器線光束系統(tǒng)能夠加工智能手機(jī)和OLED電視所需的有源矩陣驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏（AMLCD）和主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極管面板（AMOLED）。在最新的ELA系統(tǒng)中，由精巧的柱面光具傳輸出均勻的線形光束（尺寸為750 mm×0.4 mm），可對(duì)第八代面板實(shí)現(xiàn)快速退火。 

智能手機(jī)市場(chǎng)的需求 

       平板顯示器（Flat Panel Display, FPD）的制造商不得不面臨著日益嚴(yán)苛的要求，例如更高的分辨率、增強(qiáng)的對(duì)比度、更快的響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)還要降低顯示器的功耗。 

       這些要求超出了常規(guī)顯示屏（非晶硅背板）的性能極限。在智能手機(jī)和平板電腦上，高性能顯示屏的分辨率可達(dá)300像素/英寸以上——蘋果手機(jī)iPhone 5的Retina顯示屏就是一個(gè)很好的例子；該特性得益于導(dǎo)電背板具有較高的電子遷移率，而導(dǎo)電背板正是源自非晶硅。 

        準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)促使平板顯示屏制造業(yè)從非晶硅轉(zhuǎn)變到多晶硅背板。由于這一技術(shù)具有低溫加工的特點(diǎn)，故得名“低溫多晶硅”（Low Temperature Polysilicon, LTPS），它同樣適用于制造新興的OLED顯示屏以及柔性顯示屏。 

智能手機(jī)市場(chǎng)的增長(zhǎng)有賴于低溫多晶硅 

       在有源矩陣平板顯示屏中，硅是薄膜晶體管（TFT）矩陣的半導(dǎo)體基礎(chǔ)，而TFT矩陣能夠?qū)Ω髯元?dú)立的像素進(jìn)行控制。起初，薄膜沉積是通過傳統(tǒng)的沉積技術(shù)來處理，例如在透明玻璃基材上采用PECVD法。所得到的硅薄膜其實(shí)是非晶態(tài)的，顯示出嚴(yán)重的缺陷，因此限制了其應(yīng)用于有源矩陣控制型LCD和OLED顯示屏；而多晶硅卻能克服這一缺陷，或者簡(jiǎn)而言之，多晶硅具有百倍高的載流子遷移率。 

       首先，非晶硅的電子遷移率較低，它阻礙了晶體管尺寸變得更小。只有多晶硅的電子遷移率較高時(shí)，體積更小的晶體管才能提供足夠的充電功率。人們期待TFT更小，是因?yàn)門FT能提供更高的像素密度或更高的開口率，使顯示屏更亮且電效率更高。其次，采用多晶硅背板，可以直接在顯示屏上實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和其他電路，并且減少外部信號(hào)連接的數(shù)量、減少顯示屏的重量和厚度。第三，由于非晶硅的玻璃材質(zhì)和不明確的結(jié)構(gòu)，在本質(zhì)上并不穩(wěn)定；因此隨著時(shí)間的推移，閾值電壓會(huì)產(chǎn)生漂移，導(dǎo)致AMLCD特別是AMOLED顯示屏的亮度發(fā)生改變。 

       因此可見，多晶硅背板是高性能和可靠性的完美結(jié)合；為高分辨率AMLCD和不斷增長(zhǎng)的AMOLED顯示屏提供適用的TFT矩陣。 

       由于ELA可以在200℃的低溫下進(jìn)行，308 nm準(zhǔn)分子激光退火已經(jīng)成為當(dāng)下屏制造中制備有效的多晶硅層的首選方法。因此，在準(zhǔn)分子激光加工中，可采用普通的玻璃基板，甚至是柔性顯示屏所用的可彎曲聚合物基材。 

       ELA方式要求準(zhǔn)分子激光器提供高達(dá)2焦耳的高脈沖能量、幾百赫茲的脈沖頻率以及極高的能量穩(wěn)定性，并運(yùn)用諸如1.2kW、308 nm的VYPER激光器與適當(dāng)?shù)牟ㄊ纬上到y(tǒng)，如圖1所示。 

加工多晶硅背板的方式：準(zhǔn)分子激光退火 

        在廣泛應(yīng)用的ELA技術(shù)之中，308 nm準(zhǔn)分子激光器發(fā)射的矩形光束，不僅光束均勻而且可以整形，以產(chǎn)生線形截面的光束，并使光束能量高度均勻分布于整個(gè)光束截面上。線光束直接射向涂覆了非晶硅的背板，然后通過運(yùn)動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)光束掃描運(yùn)動(dòng)（圖1）。掃描基材時(shí)，線光束的均勻性大約為1% rms，允許以相同能量密度（約500 mJ / cm 2）在每個(gè)位置進(jìn)行10到20次輻照。