智能手機的普及推動著智能手機市場的增長，市場對更高規(guī)格產品的要求也在提高，包括顯示屏尺寸、分辨率和電池壽命。 

       作為一個關鍵的加工工藝，準分子激光退火（Excimer Laser Annealing, ELA）將非晶硅（a-Si）轉變?yōu)槎嗑Ч瑁╬-Si），使電子遷移率提高了數百倍，由此可以提升高端薄膜晶體管或顯示屏中的像素密度。準分子激光器線光束系統(tǒng)能夠加工智能手機和OLED電視所需的有源矩陣驅動液晶顯示屏（AMLCD）和主動矩陣有機發(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），可對第八代面板實現快速退火。 

智能手機市場的需求 

       平板顯示器（Flat Panel Display, FPD）的制造商不得不面臨著日益嚴苛的要求，例如更高的分辨率、增強的對比度、更快的響應時間，同時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。在智能手機和平板電腦上，高性能顯示屏的分辨率可達300像素/英寸以上——蘋果手機iPhone 5的Retina顯示屏就是一個很好的例子；該特性得益于導電背板具有較高的電子遷移率，而導電背板正是源自非晶硅。 

        準分子激光退火技術促使平板顯示屏制造業(yè)從非晶硅轉變到多晶硅背板。由于這一技術具有低溫加工的特點，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。 

智能手機市場的增長有賴于低溫多晶硅 

       在有源矩陣平板顯示屏中，硅是薄膜晶體管（TFT）矩陣的半導體基礎，而TFT矩陣能夠對各自獨立的像素進行控制。起初，薄膜沉積是通過傳統(tǒng)的沉積技術來處理，例如在透明玻璃基材上采用PECVD法。所得到的硅薄膜其實是非晶態(tài)的，顯示出嚴重的缺陷，因此限制了其應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，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，是因為TFT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現驅動和其他電路，并且減少外部信號連接的數量、減少顯示屏的重量和厚度。第三，由于非晶硅的玻璃材質和不明確的結構，在本質上并不穩(wěn)定；因此隨著時間的推移，閾值電壓會產生漂移，導致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合；為高分辨率AMLCD和不斷增長的AMOLED顯示屏提供適用的TFT矩陣。 

       由于ELA可以在200℃的低溫下進行，308 nm準分子激光退火已經成為當下屏制造中制備有效的多晶硅層的首選方法。因此，在準分子激光加工中，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方式要求準分子激光器提供高達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，并運用諸如1.2kW、308 nm的VYPER激光器與適當的波束形成系統(tǒng)，如圖1所示。 

加工多晶硅背板的方式：準分子激光退火 

        在廣泛應用的ELA技術之中，308 nm準分子激光器發(fā)射的矩形光束，不僅光束均勻而且可以整形，以產生線形截面的光束，并使光束能量高度均勻分布于整個光束截面上。線光束直接射向涂覆了非晶硅的背板，然后通過運動臺實現光束掃描運動（圖1）。掃描基材時，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）在每個位置進行10到20次輻照。