專利名稱:激光掩模及使用它的結(jié)晶方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及到激光掩模及使用它的結(jié)晶方法,具體涉及到一種能夠改善硅薄膜結(jié)晶特性的激光掩模及使用它的結(jié)晶方法。
背景技術(shù):
近來,由于對信息顯示器特別是便攜式信息顯示器的需要,對薄膜型平板顯示(FPD)器件的研發(fā)和市場化已經(jīng)取得了積極的進(jìn)展,從而正逐步取代陰極射線管(CRT)。在這些平板顯示器件中,液晶顯示(LCD)器件利用液晶的光學(xué)各向異性顯示圖像。LCD因其具有良好的分辨率、色彩表現(xiàn)能力和圖像質(zhì)量而被用于筆記本計算機、臺式監(jiān)視器和其他顯示裝置。
有源矩陣(AM)驅(qū)動方法是LCD器件中使用的一種典型驅(qū)動方法,用非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT)作為開關(guān)器件來驅(qū)動LCD器件的各個象素。EnglishLeComber等人在1979年披露了a-Si TFT技術(shù),并且在1986年被商業(yè)應(yīng)用于三英寸液晶便攜電視。近來已經(jīng)開發(fā)出顯示面積在50英寸以上的TFT-LCD器件。然而,a-Si TFT的場效應(yīng)遷移率大約的1cm2/Vsec,會阻礙其在對象素施加信號的外圍電路中的應(yīng)用,因為外圍電路一般是按1MHz以上的頻率工作的。為此,正在積極從事對于用場效應(yīng)遷移率大于a-Si TFT的多晶硅(多-Si)TFT在玻璃基板上的象素區(qū)和驅(qū)動電路區(qū)內(nèi)的外圍電路中同時形成開關(guān)晶體管的研發(fā)。
自從1982年出現(xiàn)LCD彩色電視以來,多-Si TFT主要被用于小型平板顯示器,例如是攝像機的目鏡。這種TFT具有低感光度和高場效應(yīng)遷移率,并且可以直接制作在基板上形成驅(qū)動電路。提高遷移率能提高驅(qū)動電路的工作頻率。驅(qū)動電路的頻率容量決定了在維持適當(dāng)顯示性能的同時所能驅(qū)動的象素數(shù)量。具體地說,提高頻率會縮短施加給象素的信號的充電時間,從而減少信號畸變并提高圖像質(zhì)量。與驅(qū)動電壓高達(dá)25V的a-Si TFT相比,多-Si TFT的驅(qū)動電壓在10V以下,消耗的功率較小。
在基板上直接沉積多晶硅薄膜或是沉積一層非晶硅薄膜然后通過熱處理結(jié)晶就能制成多-Si TFT。為了用廉價的玻璃作為基板,需要采用低溫處理,并且,為了用多-Si TFT作為驅(qū)動電路,需要有一種提高場效應(yīng)遷移率的方法。使非晶硅薄膜結(jié)晶的熱處理方法一般有固相結(jié)晶(SPC)方法和準(zhǔn)分子激光退火(ELA)方法。
SPC方法按600℃左右的低溫形成多晶硅薄膜。按照這種方法,是在具有低熔點的玻璃基板上沉積一層非晶硅薄膜,然后按600℃左右執(zhí)行數(shù)十小時的低溫?zé)崽幚斫?jīng)形成了多晶硅薄膜。用SPC方法獲得的多晶硅薄膜具有約數(shù)μm(微米)的大顆粒。然而顆粒中有許多瑕疵。盡管多-Si TFT中的顆粒邊界沒有這樣壞,這些瑕疵對多-Si TFT的性能也會有影響。
準(zhǔn)分子激光退火方法是低溫下制作多-Si TFT的一種典型方法。準(zhǔn)分子激光用十納秒時間對非晶硅薄膜照射高能激光束使非晶硅薄膜結(jié)晶。按照這種方法,在很短時間內(nèi)使非晶硅熔化并且結(jié)晶,不會損壞玻璃基板。與按照常規(guī)熱處理方法制作的多-Si薄膜相比,用準(zhǔn)分子激光方法制作的多晶硅薄膜還具有良好的電特性。例如,用準(zhǔn)分子激光方法制作的多-Si TFT的場效應(yīng)遷移率在100cm2/Vsec以上,a-Si TFT的場效應(yīng)遷移率是0.1~0.2cm2/Vsce,而按照一般熱處理方法制作的多-Si TFT的場效應(yīng)遷移率是10~20cm2/Vsce(IEEETrans.Electron Devices,vol.36,no.12,p2868,1989)。
現(xiàn)在詳細(xì)描述采用激光的結(jié)晶方法。圖1的示意圖表示多晶硅薄膜的粒度與用來形成多晶硅薄膜的激光的能量密度之間的關(guān)系。
如圖1所示,例如IEEE Electron Device Letters,DEL-7,276,1986中所述,在第一和第二區(qū)I和II內(nèi),多晶硅薄膜的粒度隨著能量密度增大而增大。然而,在第三區(qū)III內(nèi),如果能量密度大于特定的能量密度Ec,結(jié)晶多晶硅的粒度就會急劇減小。也就是說,按照圖1的曲線所示,硅薄膜的結(jié)晶機制與能量密度高于特定能量密度Ec時的情況不同。
圖2A到2C,3A到3C和4A到4C的示意圖表示按照圖1的激光能量密度的硅結(jié)晶機制。也就是表示了按照各種激光能量密度的順序結(jié)晶過程。采用激光退火的非晶硅結(jié)晶機制會受到激光照射條件等很多因素的影響,包括照射壓、基板溫度和包括吸收系數(shù),熱傳導(dǎo)率、質(zhì)量、雜質(zhì)含量和非晶硅層厚度等物理/幾何特性。
首先,如圖2A到2C所示,圖1的第一區(qū)(I)是一個部分熔化區(qū),結(jié)晶的非晶硅薄膜12僅僅達(dá)到虛線,并且此時形成的顆粒G1的尺寸是大約100埃。如果用激光束照射基板10上已形成緩沖層11的非晶硅薄膜12,非晶硅薄膜12就會熔化。此時,由于強激光能量直接照射在非晶硅薄膜12的表面上,而照射非晶硅薄膜12下部的激光能量比較弱,非晶硅薄膜12的某一部位會熔化,結(jié)果,執(zhí)行部分結(jié)晶。
按照激光結(jié)晶方法,晶體生長是主熔化(即通過用激光照射使非晶硅薄膜的表層熔化)、次熔化(即用熔化的硅固化過程中產(chǎn)生的潛熱熔化非晶硅薄膜下部)以及下層的固化等過程完成的。以下要詳細(xì)解釋這些晶體生長過程。
被激光束照射的非晶硅薄膜的熔化溫度在1000℃以上,并且基本上熔化成液態(tài)。由于表面熔化層與下層的硅和基板之間有很大的溫度差,表面熔化層快速冷卻直至形成固相晶核并且固化。表層仍然是熔化的直至完成固相晶核和固化。如果激光能量密度很高或是對外的散熱很低,熔化狀態(tài)會持續(xù)很長時間。由于表層會在使硅結(jié)晶的1400℃熔化溫度以下的低溫熔化,在溫度低于變相溫度時,表層會冷卻并維持在超冷卻(super-cooled)狀態(tài)。
超冷卻狀態(tài)越大,也就是薄膜的熔化溫度越低或是冷卻速度越快,在固化過程中使固化達(dá)到良好結(jié)晶生長時的晶核形成速率就越高。在隨著熔化的表層冷卻開始固化時,晶體從晶核朝上生長。此時,在熔化的表層從液態(tài)到固態(tài)的相變過渡過程中會產(chǎn)生潛熱,因此開始的次熔化會使下層非晶硅薄膜熔化。下層非晶硅隨后發(fā)生固化。此時,下層次熔化的晶核生長速率加快,因為下層非晶硅薄膜比首先熔化層的超冷卻更快。因此,次熔化層形成的晶體尺寸更小。因此就必須降低固化的冷卻速度來改善結(jié)晶特性。限制所吸收的向外發(fā)射的激光能量就能降低冷卻速度。這種限制方法有加熱基板,雙激光照射,或是在基板與非晶硅層之間插入一個緩沖隔離層。
圖3A到3C的截面圖表示圖1中第二區(qū)(II)的硅結(jié)晶機制,第二區(qū)(II)代表結(jié)晶區(qū)接近完成的狀態(tài)。
參見圖3A到3C,多晶硅薄膜具有向下形成到下緩沖層11界面的比較大的顆粒30A-30C,該顆粒約3000到4000埃。如果用接近完成熔化能量而不是完成熔化能量照射在非晶硅薄膜12上,緊靠緩沖層11下面的幾乎所有非晶硅薄膜12會熔化。此時,在熔化的硅薄膜12’與緩沖層11之間界面上尚未熔化的固體種子35形成晶核引發(fā)側(cè)向生長,形成比較大的顆粒30A-30C(J.Appl.phys.82,4086)。然而,由于僅僅在激光能量使固體種子35留在緩沖層11表面上時才會發(fā)生結(jié)晶,加工余量極為有限。另外,由于固體種子35不是均勻產(chǎn)生的,多晶硅薄膜的結(jié)晶顆粒30A-30C具有不同的結(jié)晶方向,這樣會產(chǎn)生不均勻的結(jié)晶特性。
圖4A到4C的截面圖表示圖1中對應(yīng)著完全結(jié)晶區(qū)的第三區(qū)(III)的硅結(jié)晶機制。
參見圖4A到4C,對應(yīng)著第三區(qū)(III)的能量密度不規(guī)則地形成很小顆粒30。當(dāng)激光能量密度大于一個特定能量密度Ec時,施加的能量足以使非晶硅薄膜12完全熔化,不會留下可能生長成顆粒的固體種子。然后,在接收到強能量激光束時被熔化的硅薄膜12’經(jīng)歷一個迅速冷卻過程,產(chǎn)生許多均勻的晶核35,隨之產(chǎn)生細(xì)小顆粒30。
同時,采用脈沖式激光的準(zhǔn)分子激光退火方法主要用于激光結(jié)晶,近來出現(xiàn)并且受到廣泛注意的還有一種順序橫向固化(SLS)方法,通過水平方向上生長的顆粒來顯著改善結(jié)晶特性。
順序橫向固化(SLS)方法利用了顆粒從液相硅與固相硅之間界面上橫向生長的特點(Robert S.Sposilli,M.A.Crowder,and James S.Im,Mat.Res.Soc.Symp.proc.Vol.452,956到957,1997)。按照這種方法,控制激光能量密度和激光束的照射范圍,顆粒按預(yù)定長度橫向生長,從而增大硅顆粒的尺寸。
這種SLS是橫向固化(LS)的一個例子,以下要參照
有關(guān)LS的結(jié)晶機制。圖5A到5C的截面圖表示按照現(xiàn)有技術(shù)的順序結(jié)晶過程。
參見圖5A,如果激光具有在圖1中第三區(qū)(III)內(nèi)的能量密度,能夠完全熔化非晶硅薄膜112的能量密度被照射在非晶硅薄膜112的一個部位,使非晶硅薄膜的該部位完全熔化??梢杂靡粋€構(gòu)圖掩模形成一個激光照射區(qū)和一個激光非照射區(qū)。此時如圖5B和5C所示,由于激光有足夠的能量,受激光照射的非晶硅薄膜112會完全熔化。然而,激光束是按一定間隔照射在非晶硅薄膜112上的,晶體從激光非照射區(qū)(固相)的硅薄膜112與熔化的硅薄膜112’(液相)之間的界面上生長。
這樣,該界面為這種結(jié)晶提供晶核。換句話說,熔化的非晶硅薄膜112’在激光束照射之后立即從左/右界面即激光非照射區(qū)的界面上開始冷卻。這是因為固相非晶硅薄膜112的熱傳導(dǎo)率比緩沖層111或是硅薄膜112和112’下面的玻璃基板要高。因此,在水平固相與液相之間界面上而不是中心部位的熔化的硅薄膜112’首先到達(dá)晶核形成溫度,在相應(yīng)的部位形成晶核。在形成晶核之后,顆粒130A和130B從低溫側(cè)到高溫側(cè)水平生長,也就是從界面到中心部位。由于橫向結(jié)晶能夠形成大尺寸的顆粒130A和130B,并且這一過程是用第三區(qū)的能量密度執(zhí)行的,與其它區(qū)域相比,加工余量不受限制。然而,SLS存在以下問題。即結(jié)晶是通過微小地和重復(fù)地移動掩模以增大顆粒尺寸來執(zhí)行的,結(jié)果會使大尺寸非晶硅薄膜的結(jié)晶加工時間延長,并且會降低產(chǎn)量。
發(fā)明內(nèi)容
為此,本發(fā)明提供了一種激光掩模及使用它的結(jié)晶方法,能夠基本上解決因現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點帶來的一些問題。
本發(fā)明的優(yōu)點是提供了一種激光掩模及使用它的結(jié)晶方法,能夠改善硅薄膜的結(jié)晶特性。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是提供了一種液晶顯示器件,它包括用所述結(jié)晶方法制作的具有改良結(jié)晶特性的一種硅薄膜。
以下要說明本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點,一部分可以從說明書中看出,或者是通過對本發(fā)明的實施來學(xué)習(xí)。采用說明書及其權(quán)利要求書和附圖中具體描述的結(jié)構(gòu)就能實現(xiàn)并達(dá)到本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點。
為了按照本發(fā)明的意圖實現(xiàn)上述目的和其他優(yōu)點,以下要具體和概括地進(jìn)行說明。一種激光掩模包括第一,第二和第三塊,每一塊具有包括多個透射區(qū)和一個遮擋區(qū)的周期性圖形(periodic pattern),第一塊的周期性圖形具有第一位置,第二塊的周期性圖形具有第二位置,第三塊的周期性圖形具有第三位置,第一,第二和第三位置彼此不同。
按照本發(fā)明的另一方面,采用掩模的一種結(jié)晶方法包括提供一個具有半導(dǎo)體層的基板;將一個掩模定位在基板上面,該掩模具有第一,第二和第三塊,每一塊具有包括多個透射區(qū)和一個遮擋區(qū)的周期性圖形,第一塊的周期性圖形具有第一位置,第二塊的周期性圖形具有第二位置,第三塊的周期性圖形具有第三位置,第一,第二和第三位置彼此不同;并且通過掩模用激光束照射半導(dǎo)體層使其結(jié)晶。
按照本發(fā)明的再一方面,一種顯示器件包括彼此交叉形成一個象素的柵極線和數(shù)據(jù)線;靠近交叉點的薄膜晶體管(TFT),TFT包括一個多晶硅層,多晶硅層包括多個圓形晶體,由三個毗鄰的圓形晶體構(gòu)成一個等邊三角形,而六個等邊三角形構(gòu)成一個規(guī)則六邊形。
按照本發(fā)明的又一方面,一種顯示器件包括彼此交叉形成一個象素的柵極線和數(shù)據(jù)線;靠近交叉點的薄膜晶體管(TFT),TFT包括一個多晶硅層,多晶硅層包括具有多邊形的多個晶體,并且三個毗鄰晶體的中心構(gòu)成一個等邊三角形,而六個等邊三角形構(gòu)成一個規(guī)則六邊形。
按照本發(fā)明的另一方面,制作顯示器件的一種方法包括在基板上形成多個柵極線和數(shù)據(jù)線,柵極線和數(shù)據(jù)線彼此交叉限定象素;并且在象素中各交叉點處形成一個薄膜晶體管(TFT),這一步驟還包括在基板上形成半導(dǎo)體層;將一個掩模定位在基板上面,該掩模具有第一,第二和第三塊,每一塊具有包括多個透射區(qū)和一個遮擋區(qū)的周期性圖形,第一塊的周期性圖形具有第一位置,第二塊的周期性圖形具有第二位置,第三塊的周期性圖形具有第三位置,第一,第二和第三位置彼此不同;并且通過掩模用激光束照射半導(dǎo)體層使其結(jié)晶。
應(yīng)該意識到以上的概述和下文的詳細(xì)說明都是解釋性的描述,都是為了進(jìn)一步解釋所要求保護(hù)的發(fā)明。
所包括的用來便于理解本發(fā)明并且作為本申請一個組成部分的附圖表示了本發(fā)明的實施例,連同說明書一起可用來解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1表示多晶硅薄膜的粒度與用來形成多晶硅薄膜的激光的能量密度之間的關(guān)系曲線。
圖2A到4C表示按照圖1的激光能量密度的硅結(jié)晶機制的截面圖。
圖5A到5C表示按照現(xiàn)有技術(shù)的一種順序結(jié)晶過程的截面圖。
圖6A表示用于順序橫向固化(SLS)的一例激光掩模的平面圖。
圖6B表示用圖6A的掩模結(jié)晶的一個硅薄膜的平面圖。
圖7表示圖6B中結(jié)晶硅薄膜的部位“E”的放大平面圖。
圖8A到8C表示用圖6A的掩模使硅薄膜結(jié)晶的順序過程的平面圖。
圖9表示用于SLS的另外一例激光掩模。
圖10表示按照本發(fā)明在激光掩模中構(gòu)成周期性圖形的一種方法。
圖11表示圖10中激光掩模的透射區(qū)尺寸。
圖12表示為圖10的激光掩模構(gòu)成分為三個塊的掩模圖形的一種方法。
圖13A到13C表示按照圖12中所示方法構(gòu)成的激光掩模的三個塊。
圖14A到14C表示用圖13A到13C的激光掩模使硅薄膜結(jié)晶的過程。
圖15A表示按照本發(fā)明第一實施例構(gòu)成激光掩模的一種方法。
圖15B表示參照圖15A的圖形構(gòu)成方法制作的一例激光掩模。
圖16A到16H表示用圖15B的激光掩模使硅薄膜結(jié)晶的順序過程。
圖17表示表示按照本發(fā)明第二實施例在激光掩模中構(gòu)成周期性圖形的一種方法。
圖18A表示按照本發(fā)明第二實施例構(gòu)成激光掩模的一種方法。
圖18B表示參照圖18A所示的圖形構(gòu)成方法制作的一例激光掩模。
圖19A到19G表示用圖18B所示激光掩模使硅薄膜結(jié)晶的順序過程。
圖20表示液晶顯示面板的結(jié)構(gòu),其中的驅(qū)動電路與LCD面板的陣列基板集成的平面圖。
圖21表示用按照本發(fā)明的結(jié)晶方法結(jié)晶的一種硅薄膜制作的一例LCD器件。
具體實施例方式
以下要參照附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的實施例。
圖6A的平面圖表示用于順序橫向固化(SLS)的一例激光掩模,與現(xiàn)有技術(shù)相比,該設(shè)計用來縮短結(jié)晶時間。參見圖6A,激光掩模270包括縫隙圖形275,它具有預(yù)定寬度和長度的矩形透射區(qū)273。激光掩模270包括兩個透光的矩形透射區(qū)273和用于遮光的遮擋區(qū)274。透過縫隙275的透射區(qū)273,激光束按照透射區(qū)273的形狀(例如是矩形)使硅薄膜結(jié)晶。
然而,參見圖6B,由于激光束的衍射,結(jié)晶硅薄膜的邊沿部位(E)具有不同于掩模圖形(縫隙275)的圓形。以下要詳細(xì)說明。為了參考,圖6B中所示結(jié)晶硅薄膜邊沿部位(E)上的虛線表示用于結(jié)晶的掩模270的縫隙275的形狀。
圖7表示圖6B中結(jié)晶硅薄膜的部位“E”的放大平面圖。如圖7所示,邊沿部位(E)的中心區(qū)域‘A’具有類似于縫隙275的結(jié)晶圖形,因為激光束的能量密度足以完全熔化被照射的硅薄膜。然而,激光束在縫隙275的邊沿部位(E)角上的區(qū)域‘B’處會衍射。因此,激光束沒有足夠的能量密度完全熔化硅薄膜。結(jié)果就會形成凸起或圓形的邊沿部位(E)。換句話說,由于結(jié)晶硅薄膜的圓形邊沿部位(E)中的顆粒是由熔化的非晶硅界面上靠近非晶硅薄膜(固相)形成的晶核生長的,第二顆粒230B會朝不同于第一顆粒230A的方向生長。也就是說,第二顆粒230B的結(jié)晶特性不同于第一顆粒230A,并因此在結(jié)晶硅薄膜中出現(xiàn)一個斷續(xù)區(qū)。此時,由于斷續(xù)區(qū)具有寬度(W),結(jié)晶硅薄膜的凸起邊沿部位(E)具有不同的結(jié)晶特性,需要縮小斷續(xù)區(qū)的寬度(W)以將硅薄膜應(yīng)用于LCD器件。
以下要描述用上述掩模使硅薄膜結(jié)晶的結(jié)晶過程。圖8A到8C的平面圖表示用圖6A的掩模使硅薄膜結(jié)晶的順序過程。
首先如圖8A所示,將圖6A的掩模270定位在基板210上,用第一激光束照射,使形成在基板210上的非晶硅薄膜212結(jié)晶。此時的結(jié)晶區(qū)對應(yīng)著掩模270的透射區(qū)273,如果掩模270有兩個透射區(qū),結(jié)晶區(qū)就有兩個在水平方向上具有預(yù)定長度的結(jié)晶區(qū)。換句話說,如果用包括矩形縫隙275的掩模270在基板210的表面上照射第一激光束,透過縫隙275受到第一激光束照射的硅薄膜就具有由位于上、下邊界面上的非晶硅薄膜212(固相)附近形成的晶核橫向生長(垂直于圖8A)的第一區(qū)230A。此時,如上所述,由于激光束的衍射,結(jié)晶硅薄膜212’的邊沿部位具有不同于掩模圖形縫隙275的形狀的圓形,并且在圓形的邊沿部位(E)上由晶核生長出方向不同于第一顆粒230A的第二顆粒230B,晶核是在位于熔化非晶硅的邊界面上的非晶硅薄膜212(固相)附近形成的。也就是說,第二顆粒230B的結(jié)晶特性不同于第一顆粒230A,并且在結(jié)晶硅薄膜中存在一個斷續(xù)區(qū)。
在完成第一結(jié)晶過程之后,按照不大于掩模270圖形的水平長度(縫隙275的寬度)的一個短距離上移動覆蓋著基板210的平臺(未圖示)或掩模270,然后用第二激光束照射,在‘X’軸方向上繼續(xù)結(jié)晶過程。例如,在‘X’軸方向上移動平臺使其與按縫隙圖形結(jié)晶的硅薄膜212’重疊之后,用第二激光束照射基板210的表面。
然后如圖8B所示,在‘X’軸方向上形成與通過第一結(jié)晶過程形成的結(jié)晶硅薄膜212’具有相同圖形的第二結(jié)晶圖形212”,同時與第一結(jié)晶硅薄膜212’的斷續(xù)區(qū)280重疊。然后,若是按如上參照第一激光束所述的相同方式用第三激光束照射基板210的表面,就能形成與按照第二結(jié)晶過程形成的結(jié)晶硅薄膜212”具有相同圖形的第三結(jié)晶圖形212,同時與第二結(jié)晶硅薄膜212”的斷續(xù)區(qū)280重疊。此時,斷續(xù)區(qū)280越寬,下一激光束的重疊區(qū)域就越寬,這樣會增加總體加工時間。結(jié)晶硅薄膜212’,212”和212的斷續(xù)區(qū)280具有不同的結(jié)晶特性,從這一點來看,由于斷續(xù)區(qū)280周圍的硅薄膜212仍處在沒有結(jié)晶的非晶體狀態(tài),下一激光束需要覆蓋這些斷續(xù)區(qū)280。
在完成‘X’軸方向的結(jié)晶過程之后,在‘Y’軸方向上(對于移動平臺的情況是在‘-Y’軸方向上移動)按預(yù)定距離移動掩模270或平臺。然后如圖8C所示從完成第一結(jié)晶過程的那點起開始在‘X’軸方向上再次執(zhí)行激光照射過程。
在反復(fù)執(zhí)行上述結(jié)晶過程時會出現(xiàn)一個問題,即多晶硅薄膜有多個具有正常顆粒的第一區(qū)(P1)和多個具有斷續(xù)區(qū)的第二區(qū)(P2),后者具有不同的結(jié)晶特性,并且位于第一區(qū)P1之間。也就是說,如果用具有這些斷續(xù)區(qū)的硅薄膜制成LCD器件,LCD器件存在特性不均勻的問題,致使LCD器件的質(zhì)量存在缺陷。另外,由于斷續(xù)區(qū)周圍的硅薄膜仍處在非晶硅狀態(tài)而沒有結(jié)晶,需要下一激光束覆蓋這些斷續(xù)區(qū)280。斷續(xù)區(qū)彼此重疊的這些重疊區(qū)(稱為X-重疊區(qū))會產(chǎn)生照射痕跡。如果應(yīng)用于LCD器件或有機發(fā)光二極管,這種照射痕跡會降低圖像質(zhì)量并產(chǎn)生不均勻的器件特性。
同時,盡管在上述結(jié)晶過程中沒有解釋,顆粒也會在‘Y’軸方向上生長,并且掩模在‘Y’軸方向上重疊,以便增大顆粒的尺寸,因此可以反復(fù)執(zhí)行結(jié)晶。然而,在這種情況下會在‘Y’軸方向上的重疊區(qū)(稱為Y-重疊區(qū))內(nèi)產(chǎn)生照射痕跡。
在采用圖9中所示單一掃描方法的激光掩模370以及在采用上述移位方法(多次掃描方法)時,照射痕跡也是一個嚴(yán)重問題。因此,在激光束重疊的每一種結(jié)晶方法中都需要解決照射痕跡問題。本發(fā)明為此提供了一種激光掩模及使用它的結(jié)晶方法,不會在結(jié)晶硅薄膜內(nèi)形成這種重疊區(qū)。為此,按照本發(fā)明的激光掩模具有周期性圖形(periodic pattern)。
按照本發(fā)明的激光掩模被分成三個塊,每塊都具有周期性圖形。激光束分三次照射在硅薄膜上,每次使用三個塊之一。由于采用了周期性圖形的掩模,采用上述方法(三次照射方法)結(jié)晶的硅薄膜具有均勻的結(jié)晶特性,沒有X-重疊或Y-重疊區(qū)。如下文所述的由周期性掩模圖形和三次照射方法形成的結(jié)晶硅薄膜具有迅速生長的均勻顆粒,沒有照射痕跡。
首先要說明在激光掩模中構(gòu)成這種周期性圖形的方法。圖10表示按照本發(fā)明在激光掩模中構(gòu)成周期性圖形的一種方法。激光掩模有三個塊,每塊具有自身的周期性圖形。
參見圖10,按照本發(fā)明的激光掩模包括多個具有圓形的透射區(qū)。激光掩模被分成三個塊來解決照射痕跡問題。在第一塊內(nèi)形成位置為‘A’的透射區(qū)475A,并在第二塊內(nèi)形成位置為‘B’的透射區(qū)475B或位置為‘C’的透射區(qū)475C。位置A,B,C如圖10中所示,以下要詳述位置A,B,C及其之間的關(guān)系。如果第二塊具有透射區(qū)475B,第三塊就具有透射區(qū)475C。另一方面,如果第二塊具有透射區(qū)475C,第三塊就具有透射區(qū)475B。也就是說,激光掩模的三個塊之一具有一個透射區(qū)475A到475C。
盡管激光掩模圖形是在位置‘C’的透射區(qū)475C的基礎(chǔ)上形成的,位置‘A’的透射區(qū)475A或位置‘B’的透射區(qū)475B也可以用作參考點。如果用位置‘C’的透射區(qū)475C作為參考點,位置‘A’的透射區(qū)475A和位置‘B’的透射區(qū)475B在參考點475C外圍。
如果用具有三個圖形475A到475C的激光掩模使非晶硅薄膜結(jié)晶,如圖10所示,相鄰的三個圖形475A到475C構(gòu)成一個等邊三角形,而六個等邊三角形構(gòu)成一個規(guī)則六邊形。換句話說,位置‘C’的掩模圖形475C或是位于第二塊中位置‘B’的掩模圖形475B就位于規(guī)則六邊形的中心,而不同于中心圖形的掩模圖形圍繞著規(guī)則六邊形圖形的中心另外,如果是順序采用三個掩模圖形475A到475C使非晶硅薄膜結(jié)晶,相鄰的三個圖形475A到475C就位于等邊三角形的頂點上。
同時,為了用激光掩模通過三次(三次照射)使非晶硅薄膜完全結(jié)晶而且沒有照射痕跡,三個周期性圖形475A到475C的尺寸和間隔應(yīng)該滿足一定的關(guān)系。以下要說明這種關(guān)系。
圖11以位置‘A’的透射區(qū)為例來表示圖10中激光掩模的透射區(qū)尺寸。如圖所示,假設(shè)位置‘A’的透射區(qū)475A的半徑是‘R’,而透射區(qū)475A中心之間的距離是‘L’,為了使全部區(qū)域都能結(jié)晶,透射區(qū)的半徑(R)應(yīng)該滿足公式(1)。
公式(1)L3≤R<L2]]>如果掩模圖形(475A到475C)的透射區(qū)半徑(R)小于L/3,三次照射就不能使整個區(qū)域結(jié)晶,如果半徑(R)大于L/2,掩模圖形(475A到475C)則會彼此接觸。
以下要詳細(xì)解釋在三個塊中具有三種掩模圖形的激光掩模。圖12表示為圖10的激光掩模構(gòu)成分為三個塊的掩模圖形的一種方法。
參見圖12,掩模圖形575A到575C被依次定位在構(gòu)成圖10中規(guī)則多邊形的等邊三角形的角上。以第一行為例,從位置‘A’的掩模圖形575A開始在‘X’軸方向上依次重復(fù)定位處在位置‘A’的掩模圖形575A,位置‘C’的掩模圖形575C,和位置‘B’的掩模圖形575B。對于第二行,在移動了對應(yīng)著第一行中掩模圖形575A到575C的等邊三角形側(cè)邊長度(L’)一半的距離之后,將另外一組掩模圖形575A到575C定位。換句話說,在第二行中,在X軸方向移動L’/2之后,位置‘B’的掩模圖形575B,位置‘A’的掩模圖形575A,位置‘C’的掩模圖形575C按X軸方向的順序重復(fù)定位。第二行中的三個掩模圖形575A到575C與第一行中相鄰的掩模圖形575A到575C共同構(gòu)成等邊三角形。第三行(也就是奇數(shù)行)的構(gòu)成方式與第一行相同,而第四行(也就是偶數(shù)行)的構(gòu)成方式與第二行相同。在激光掩模中將三個周期性掩模圖形分成三個塊,并且用這種激光掩模執(zhí)行三次照射結(jié)晶方法,如下所述就能獲得沒有X-重疊或Y-重疊的結(jié)晶硅薄膜。
圖13A到13C表示按照圖12中所示方法構(gòu)成的激光掩模中的三個塊。在激光掩模中,在第二塊內(nèi)形成位置‘C’的掩模圖形575C,在第三塊內(nèi)形成位置‘B’的掩模圖形575B。如圖所示,每一塊(580’到580)包括多個圓形透射區(qū)573A到573C和用于遮光的遮擋區(qū)574A到574C。第一塊580’包括位于圖12中第一,第四和第七列的掩模圖形575A。第二塊580”包括位于第三,第六和第九列的掩模圖形575C。第三塊580包括位于第二,第五和第八列的掩模圖形575B。盡管掩模圖形575A到575C的透射區(qū)在圖中具有圓形,也可以不受限制地由規(guī)則的多邊形構(gòu)成,例如有規(guī)則三角形,正方形,規(guī)則六邊形和規(guī)則八角形。另外在圖中,盡管圓形掩模圖形575A到575C的半徑(R)是掩模圖形575A到575C中心之間距離(L)的三分之一,只要R與L之間的關(guān)系滿足公式(1),就不受此限制。
圖14A到14C表示用圖13A到13C的激光掩模使硅薄膜結(jié)晶的過程。用具有上述周期性的三個塊激光掩模結(jié)晶的硅薄膜具有均勻的結(jié)晶特性,沒有照射痕跡。
首先如圖14A所示,在第一激光束通過形成在第一塊580’內(nèi)位置‘A’的掩模圖形575A(也就是掩模圖形575A的透射區(qū)573A)照射在基板510上時,用位于邊界面上的非晶硅薄膜(固相)512作為晶核朝圓形圖形573A的中心生長顆粒,形成具有圓形的第一多晶硅晶體512’。由這一第一結(jié)晶過程形成的結(jié)晶區(qū)對應(yīng)著激光掩模的透射區(qū)573A。因此,如果在激光掩模的第一塊內(nèi)有八個透射區(qū),就會在硅薄膜512中形成八個具有圓形的多晶硅晶體512’。
在完成第一結(jié)晶過程之后,通過圖13B的第二塊580”用第二激光束照射具有第一多晶硅晶體512’的硅薄膜512。第二結(jié)晶過程采用在位置‘C’形成掩模圖形575C的第二塊580”,不用在X或Y方向上移動基板。如圖14B中所示,顆粒從第一多晶硅晶體512’的圖形的圓周上開始朝著第二塊580”的掩模圖形575C的中心生長,形成第二多晶硅晶體512”。第二結(jié)晶過程使得三個第一晶體512’包圍一個第二晶體512”,并且第二結(jié)晶過程從位置‘C’的掩模圖形575C與三個第一晶體512’重疊的區(qū)域開始。結(jié)果,第二晶體512”就會朝著位置‘C’的掩模圖形575C的中心生長。
接著通過圖13C中形成了位置‘B’的掩模圖形575B的第三塊580用第三激光束照射具有第一和第二多晶硅晶體512’和512”的硅薄膜512。然后如圖14C所示,顆粒從第二晶體512”的圖形與位置‘B’的掩模圖形575B重疊的區(qū)域520”開始朝著第三塊580的掩模圖形575B的中心生長,形成第三多晶硅晶體512,就完成了硅薄膜512的結(jié)晶。
按照這種方式,采用沒有X-重疊或Y-重疊的激光掩模按三次照射方法使基板510上的硅薄膜512完成結(jié)晶,沒有照射痕跡。如上所述,激光掩模有三個塊,每塊都具有周期性圖形。此時,用三次照射方法形成的第一,第二和第三晶體512’,512”,和512具有和掩模圖形575A到575C相同的圓形,因此,結(jié)晶硅薄膜具有徑向生長的均勻顆粒。
以下要描述按照本發(fā)明的激光掩模和用它使大尺寸硅薄膜結(jié)晶的一種方法。圖15A表示按照本發(fā)明第一實施例構(gòu)成激光掩模的一種方法。
參見圖15A,位置‘A’的掩模圖形675A被形成在正方形實線表示的第一塊680’內(nèi),位置‘C’的掩模圖形675C被形成在第二塊680”內(nèi),而位置‘B’的掩模圖形675B被形成在第三塊680內(nèi)。按照圖10或圖12所示本發(fā)明的圖形構(gòu)成方法,三個掩模圖形675A到675C被形成在激光掩模的三個塊680’,680”和680內(nèi)。在第一塊680’內(nèi),12個圓形透射區(qū)(位置‘A’上的掩模圖形675A)被布置成3行×4列矩陣結(jié)構(gòu)。當(dāng)然,透射區(qū)按十字形布置在奇數(shù)和偶數(shù)行內(nèi),使各行不會彼此對應(yīng),但是為了便于解釋而將透射區(qū)布置在同一行內(nèi)。和位置‘A’的掩模圖形675A一樣,在第二塊680”內(nèi)按3行×4列矩陣結(jié)構(gòu)形成掩模圖形675C的總共12個透射區(qū)。掩模圖形675C的12個透射區(qū)的位置對應(yīng)著第一塊680’中三角形的位置。還要在第三塊680內(nèi)按3行×4列矩陣結(jié)構(gòu)形成位置‘B’的掩模圖形675B的總共12個透射區(qū)。掩模圖形675B的12個透射區(qū)的位置對應(yīng)著第一塊680’中小方塊的位置。
按照這種方式,各個掩模圖形675A到675C的位置是按照本發(fā)明的圖形構(gòu)成方法組成的。也就是說,假定在位于第一行×第一列掩模圖形675C(以下稱為‘參考圖形’)上的透射區(qū)的基礎(chǔ)上在一塊內(nèi)形成三個圖形,位于位置‘A’的第一行×第一列掩模圖形675C上的透射區(qū)被左移一列(也就是其移動距離等于虛線所示小等邊三角形的一側(cè)),而位于位置‘B’的第一行×第一列掩模圖形675B上的透射區(qū)被右移一列。除了上述區(qū)別之外,在三個塊680’到680內(nèi)形成的三個掩模圖形675A到675C具有同樣的3行×4列結(jié)構(gòu)。
在圖15A中,還要在實線所示的三個塊680’到680之外形成掩模圖形675A到675C。三個塊680’到680是用于在激光掩模上構(gòu)成周期性圖形675A到675C的虛擬區(qū)域,因此,可以按照激光設(shè)備和光學(xué)系統(tǒng)等加工條件重新布置掩模圖形675A到675C。
塊680’到680可以在三次照射結(jié)晶方法中用作下一照射的參考。因此,朝X軸方向的移動距離(也就是X-步幅距離(Dx))大致等于正方形(一塊)水平一側(cè)的長度,而朝Y軸方向的移動距離(也就是Y-步幅距離(Dy))大致等于正方形(一塊)垂直一側(cè)的長度。X-步幅距離(Dx)代表用于三次照射方法的激光掩?;蚱脚_在X軸方向上的移動距離,而Y-步幅距離(Dy)代表在X-軸結(jié)晶之后為了推進(jìn)Y-軸方向結(jié)晶使激光掩?;蚱脚_在Y軸方向上的移動距離。Y-步幅距離(Dy)還代表激光掩?;蚱脚_在Y軸方向上的移動距離,使得硅薄膜上在X-軸方向結(jié)晶過程中沒有受三次照射激光束照射的下部區(qū)域能夠按三次照射方法結(jié)晶。為了消除X-重疊或Y-重疊,在確定X-步幅距離(Dx)和Y-步幅距離(Dy)時要考慮到三個塊680’到680的周期性。
以下用一個例子來描述上述具有三個掩模圖形的激光掩模。圖15B表示參照圖15A的圖形構(gòu)成方法制作的一例激光掩模。
如上所述,用按照本發(fā)明第一實施例的掩模構(gòu)成方法形成的激光掩模670具有三個塊,即位置‘A’的掩模圖形675A,位置‘C’的掩模圖形675C和位置‘B’的掩模圖形675B。激光掩模670遮擋按一定周期性形成的掩模圖形675A到675C的透射區(qū)以外的激光束。掩模670可以用遮光的金屬制成,例如是鉻,鋁等等。盡管在激光掩模670的每一塊內(nèi)形成12個透射區(qū),考慮到激光設(shè)備和光學(xué)系統(tǒng)等加工條件,也可以在每塊內(nèi)形成12個以上透射區(qū)。
以下要描述用這種激光掩模使大尺寸硅薄膜結(jié)晶的一種方法。圖16A到16H表示用圖15B的激光掩模使硅薄膜結(jié)晶的順序過程。
如圖所示,為了便于解釋用實線代表三個塊。用一個正方形實線代表每一塊。在本例中,左起第一塊680’對應(yīng)著位置‘A’的掩模圖形,第二塊680”對應(yīng)著位置‘C’的掩模圖形,而第三塊680對應(yīng)著位置‘B’的掩模圖形。
參見圖16A,通過圖15B中所示的激光掩模用激光束照射沉積在基板上的硅薄膜,執(zhí)行第一結(jié)晶過程。此時,如前一段中所述,激光束所具有的能量密度對應(yīng)著完全熔化區(qū),并且用位于邊界面上的非晶硅(固相)作為晶核使晶體朝著圓圈中心生長,在第一照射區(qū)(P1)內(nèi)形成多晶硅第一晶體612’。第一晶體612’具有徑向顆粒。在這種情況下,第一照射區(qū)(P1)在整體上不會結(jié)晶,但會按照掩模670的圖形形成多個圓形的第一晶體612’。具體地說,由第一結(jié)晶過程形成的結(jié)晶區(qū)對應(yīng)著掩模670的透射區(qū)。因此,如果具有三個塊680’到680的掩模有36個透射區(qū),硅薄膜就也會有36個多晶硅晶體612’,每個晶體具有一定的半徑。
在完成第一結(jié)晶過程之后,將安裝基板的平臺(未圖示)或掩模670朝X-軸方向移動一個距離,該距離等于正方形(一塊)的邊長,并等于X-步幅距離(Dx),然后照射第二激光束。平臺被朝著“-X”軸方向移動X-步幅距離(Dx),例如使第二塊形成的位置‘C’的第一晶體612’與第三塊中位置‘B’的掩模圖形重疊,然后用第二激光束照射基板表面。接著如圖16B所示形成與第一晶體612’具有相同形狀的第二晶體612”。此時,第二晶體612”的位置相對于第一晶體612’偏移了X-步幅距離(Dx),使第二晶體612”與第一晶體612’局部重疊。圖16B中第一激光照射和第二激光照射彼此重疊的兩個中心區(qū)也就是第一照射區(qū)(P1)和第二照射區(qū)(P2)彼此重疊的區(qū)域受到第二照射激光束照射,晶體從第一晶體612’的圓周開始朝第二照射的掩模670的圖形的中心生長,形成多晶硅第二晶體612”。換句話說,通過第一結(jié)晶過程而結(jié)晶的三個第一晶體612’的位置圍繞第二晶體612”,而第二結(jié)晶過程是從掩模圖形與三個第一晶體612’彼此重疊的區(qū)域620’開始的,由此形成朝著掩模圖形(參見圖14B)中心生長的第二晶體612”。在圖16B中,在第二照射過程中用掩模670的第一塊形成的晶體是第一晶體而不是第二晶體。
接著,將平臺或掩模670朝X-軸方向再次移動X-步幅距離(Dx),然后用第三激光束照射,在X-軸方向上繼續(xù)結(jié)晶。例如,在用第二激光束執(zhí)行第二結(jié)晶過程之后,用第三激光束照射基板的表面。此時,由第一塊形成的位置‘A’的第一晶體612’與第三塊中位置‘B’的掩模圖形重疊。然后,如圖16C所示形成和第一晶體612’具有相同形狀的第三晶體612。此時,第三晶體612的位置相對于第一晶體612’偏移了X-步幅距離(Dx),并因此與第一晶體612’和第二晶體612”局部重疊。此時,圖16C中第一,第二和第三激光束的中心區(qū)彼此重疊,也就是說,第一照射區(qū)(P1),第二照射區(qū)(P2)和第三照射區(qū)(P3)彼此重疊的區(qū)域(即對應(yīng)著用于第三激光照射的掩模670中第三塊的對應(yīng)區(qū)域)受到第三激光束的照射,因此,晶體從第二晶體612”圖形的圓周上開始朝著第三照射的掩模670的圖形中心生長,形成多晶硅第三晶體612。換句話說,通過第二結(jié)晶過程結(jié)晶而成的三個第二晶體612”是620”,按照第三激光束的掩模圖形與三個第二晶體612”重疊,從而形成朝掩模圖形(參見圖14C)中心生長的第三晶體612。按照這種方式,在通過使用具有三個塊的掩模執(zhí)行三次照射結(jié)晶之后,三次照射區(qū)域被結(jié)晶,如圖所示沒有X-重疊,也就是沒有照射痕跡。也就是說,完全形成第一晶體612’,第二晶體612”和第三晶體612的區(qū)域?qū)?yīng)著已經(jīng)結(jié)晶的三次照射區(qū)域,沒有照射痕跡。在圖16C中,在第三照射過程中由掩模670的第二塊形成的晶體是在第一結(jié)晶過程之后由第三激光束新形成的第二晶體612”,不是第三晶體,而在第三照射過程中由掩模670的第一塊形成的晶體是由第三激光束新形成的第一晶體612’,不是第三晶體。
接著如圖16D所示,將平臺或掩模670朝X-軸方向再一次移動X-步幅距離(Dx),然后照射第四激光束。這樣就能用第三照射激光在中心形成沒有X-重疊或Y-重疊并且具有均勻結(jié)晶特性的三次照射結(jié)晶區(qū)(P)。如上所述,對應(yīng)著第三晶體612的區(qū)域形成的三次照射結(jié)晶區(qū)(P)沒有X-重疊,也就是沒有照射痕跡。同時在X-軸方向上反復(fù)執(zhí)行結(jié)晶過程。如圖16E和16F所示,沒有照射痕跡的三次照射結(jié)晶區(qū)(P)在X-軸方向上增多。這三次照射結(jié)晶區(qū)(P)是一種沒有照射痕跡的均勻結(jié)晶區(qū),它是用具有三個塊的激光掩模形成的,每塊具有周期性圖形。
同時,硅薄膜的下部區(qū)域沒有完成激光束的照射。這是因為結(jié)晶過程是僅僅在X-軸方向上執(zhí)行的。在完成X-軸方向的結(jié)晶過程(X-軸結(jié)晶)之后,將圖16G中的掩模670或平臺(在移動平臺的情況下是朝-Y軸方向)朝Y-軸方向移動Y-步幅距離(Dy),然后在X-軸方向上連續(xù)執(zhí)行以上參照X-軸結(jié)晶所述的結(jié)晶過程,從完成第一X-軸結(jié)晶過程的結(jié)束點開始。在這種情況下,采用和X-軸結(jié)晶中掩模670的同一塊連續(xù)執(zhí)行結(jié)晶。掩模670的上部圖形(即形成在遮擋區(qū)以外的圖形)的位置對應(yīng)著在第一X-軸結(jié)晶之后尚未完成激光束的下部區(qū)域。這樣就能用X-軸方向的結(jié)晶過程使下部區(qū)域完全結(jié)晶。用這種方法就能形成用X-軸方向上結(jié)晶過程結(jié)晶的下部區(qū)域,沒有X-重疊。
然后如圖16H所示在X軸方向和Y軸方向上反復(fù)使用上述方法。具體地說,三次照射結(jié)晶區(qū)(P)是一種沒有X-重疊或Y-重疊并具有均勻的結(jié)晶特性的結(jié)晶區(qū)。這是因為該區(qū)域不包括照射痕跡并且晶體具有徑向顆粒。
在本實施例中,用具有三個塊的激光掩模按三次照射方法獲得沒有X-重疊或Y-重疊的結(jié)晶硅薄膜,每塊都具有周期性圖形。盡管掩模圖形具有圓形的透射區(qū),也可以形成具有規(guī)則多邊形的透射區(qū),例如是規(guī)則三角形,正方形,規(guī)則六邊形,規(guī)則八角形等等。另外,盡管每一塊有12個透射區(qū),每塊內(nèi)透射區(qū)的數(shù)量可以根據(jù)加工條件來改變。另外,盡管透射區(qū)的半徑(R)是透射區(qū)中心之間距離(L)的一半,只要R與L之間的關(guān)系滿足公式(1),就可以改變。在本實施例中,位置‘A’的掩模圖形,位置‘C’的掩模圖形,和位置‘B’的掩模圖形是按照掩模的第一到第三塊的順序定位的,掩模圖形的位置可以改變。
以下要描述三個掩模圖形的另一種定位方式。圖17表示表示按照本發(fā)明第二實施例在激光掩模中構(gòu)成周期性圖形的一種方法。
參見圖17,在激光掩模內(nèi)構(gòu)成圓形透射區(qū)(A,B,C),為了消除照射痕跡將激光掩模分成三個塊。在第一塊內(nèi)形成位置為‘A’的激光透射區(qū)775A,在第二塊內(nèi)形成位置為‘B’的透射區(qū)775B,并在第三塊內(nèi)形成位置為‘C’的透射區(qū)775C。如上所述,圓形掩模圖形775A到775C各自被順序形成在三個塊激光結(jié)晶掩模內(nèi)。按照本實施例,位置‘B’的掩模圖形775B是位于圖17中規(guī)則六邊形的中心,但是本發(fā)明不僅限于此。位置‘A’的透射區(qū)775A和位置‘C’的透射區(qū)775C圍繞參考點775B。也就是說,在第三塊內(nèi)形成的位置‘B’的掩模圖形775B是位于規(guī)則六邊形圖形的中心,不同的圖形(也就是位置‘A’的掩模圖形775A和位置‘C’的掩模圖形775C)圍繞它定位。同時,為了用三次照射方法完成硅薄膜的結(jié)晶并且沒有照射痕跡,掩模圖形775A到775C的尺寸和間隔應(yīng)該滿足公式(1)。
以下要描述具有按上述方法構(gòu)成的掩模圖形的激光掩模和使用這種激光掩模的結(jié)晶過程。圖18A表示按照本發(fā)明第二實施例構(gòu)成激光掩模的一種方法。本發(fā)明的第二實施例與本發(fā)明的第一實施例相同,唯獨位置‘B’或‘C’的掩模圖形被順序定位在第二和第三塊內(nèi)。
參見圖18A,位置‘A’的掩模圖形775A被定位在用正方形實線表示的第一塊780’內(nèi),位置‘B’的掩模圖形775B被定位在第二塊780”內(nèi),而位置‘C’的掩模圖形775C被定位在第三塊780內(nèi)。按照圖17所示的圖形構(gòu)成方法在激光掩模的三個塊780’到780內(nèi)形成三個掩模圖形775A到775C。在第一塊780’內(nèi)按3行×4列矩陣結(jié)構(gòu)布置有12個圓形(掩模圖形775A)透射區(qū)。當(dāng)然,透射區(qū)按十字形布置在奇數(shù)和偶數(shù)行內(nèi),使各行不會彼此對應(yīng),但是為了便于解釋而假設(shè)將透射區(qū)布置在同一行內(nèi)。和位置‘A’的掩模圖形775A一樣,在第二塊780”內(nèi)按3行×4列矩陣結(jié)構(gòu)形成掩模圖形775B的總共12個透射區(qū)。掩模圖形775B的透射區(qū)的位置對應(yīng)著圖18A中第一塊780’內(nèi)小方塊的位置。還要在第三塊780內(nèi)按3行×4列矩陣結(jié)構(gòu)形成位置‘C’的掩模圖形775C的總共12個透射區(qū)。掩模圖形775C的透射區(qū)的位置對應(yīng)著圖18A中第一塊780’和第三塊780內(nèi)的三角形的位置。
各個掩模圖形775A到775C的位置是按照本發(fā)明的圖形構(gòu)成方法組成的。也就是說,在位于掩模圖形775B(以下稱為參考圖形)中第一行×第一列上的透射區(qū)的基礎(chǔ)上,假定在一塊內(nèi)形成三個圖形,相對于參考圖形,位于掩模圖形775A中第一行×第一列上的透射區(qū)是位于等邊三角形左下側(cè)的頂點,而位于掩模圖形775C中第一行×第一列上的透射區(qū)是位于等邊三角形右下側(cè)的頂點。將掩模圖形775A和掩模圖形775C偏移一定距離(等邊三角形左/右一側(cè)長度的一半,以及等邊三角形的垂直高度),在三個塊780’到780內(nèi)形成的三個掩模圖形775A到775C具有相同的3行×4列結(jié)構(gòu)。
與按照本發(fā)明第一實施例的激光掩模構(gòu)成方法相比,按照本發(fā)明第一實施例的激光掩模構(gòu)成方法具有不同的掩模設(shè)計。換句話說,按照第一實施例,掩模圖形‘C’是位于第二塊內(nèi),而第二實施例中是掩模圖形‘B’位于第二塊內(nèi)。
以下要舉例說明按上述圖形構(gòu)成方法形成的激光掩模。圖18B表示參照圖18A所示的圖形構(gòu)成方法制作的一例激光掩模。
如上所述,用本發(fā)明第二實施例的掩模構(gòu)成方法形成的激光掩模有三個塊,具有位置‘A’的掩模圖形775A,位置‘B’的掩模圖形775B,和位置‘C’的掩模圖形775C。在本實施例中,在激光掩模770的每一塊內(nèi)形成12個透射區(qū),考慮到加工條件例如是激光設(shè)備或光學(xué)系統(tǒng),還可以形成12個以上透射區(qū),不受此限制。
以下要描述用激光掩模使大尺寸硅薄膜結(jié)晶的一種方法。圖19A到19G表示用圖18B所示激光掩模使硅薄膜結(jié)晶的順序過程。
如圖所示,為了便于解釋用實線表示三個塊。每一塊用一個正方形實線表示。在本例中,左起第一塊780’對應(yīng)著位置‘A’的掩模圖形,第二塊780”對應(yīng)著位置‘B’的掩模圖形,第三塊780對應(yīng)著位置‘C’的掩模圖形。
參見圖19A,通過圖18B中所示的激光掩模用激光束照射沉積在基板上的硅薄膜,執(zhí)行第一結(jié)晶過程。此時,激光束的能量密度對應(yīng)著前一段中所述的完全熔化區(qū),并且用位于邊界面上的非晶硅(固相)作為晶核朝著圓圈的中心生長晶體,從而在第一照射區(qū)(P1)內(nèi)形成多晶硅第一晶體712’。第一晶體712’具有徑向顆粒在完成第一結(jié)晶過程之后,將安裝基板的平臺(未圖示)或掩模770朝X-軸方向移動一個距離,該距離等于正方形(一塊)的邊長(Dx),然后照射第二激光束。平臺被朝著“-X”軸方向移動X-步幅距離(Dx),例如使第二塊內(nèi)位置‘B’的第一晶體712’與第三塊中位置‘C’的掩模圖形重疊,然后用第二激光束照射基板表面。接著如圖19B所示形成與第一晶體712’具有相同形狀的第二晶體712”。此時,第二晶體712”的位置相對于第一晶體712’偏移了X-步幅距離(Dx),使第二晶體712”與第一晶體712’局部重疊。圖19B中第一激光照射和第二激光照射彼此重疊的兩個中心區(qū)也就是第一照射區(qū)(P1)和第二照射區(qū)(P2)彼此重疊的區(qū)域受到第二照射激光束照射,晶體從第二照射的掩模圖形與第一晶體712’重疊的區(qū)域720’開始朝第二照射的掩模770的圖形的中心生長,形成多晶硅第二晶體712”(參見圖14B)。在圖19B中,在第二照射過程中用掩模770的第一塊形成的晶體是第一晶體而不是第二晶體。
接著,將平臺或掩模770朝X-軸方向再次移動X-步幅距離(Dx),然后用第三激光束照射,在X-方向上繼續(xù)結(jié)晶。例如,在用第二激光照射執(zhí)行第二結(jié)晶過程之后,用第三激光束照射基板的表面。此時,由第一塊形成的位置‘A’的第一晶體712’與第三塊中位置‘C’的掩模圖形重疊。然后,如圖19C所示形成和第一晶體712’具有相同形狀的第三晶體712。此時,圖19C中第一,第二和第三激光照射的中心區(qū)彼此重疊,也就是說,第一照射區(qū)(P1),第二照射區(qū)(P2)和第三照射區(qū)(P3)彼此重疊的區(qū)域(即對應(yīng)著用于第三激光照射的掩模770中第三塊的對應(yīng)區(qū)域)受到第三照射激光束的照射,因此,晶體從第二晶體712”圖形的圓周上(也就是第三照射的掩模圖形與第二晶體712”重疊的區(qū)域720”)開始朝著第三照射的掩模770的圖形中心生長,形成多晶硅第三晶體712(參見圖14C)。按照這種方式,在通過使用具有三個塊的掩模執(zhí)行三次照射結(jié)晶之后,三次照射區(qū)域被結(jié)晶,如圖所示沒有X-重疊,也就是沒有照射痕跡。在圖19C中,在第三照射過程中由掩模770的第二塊形成的晶體是在第一結(jié)晶過程之后由第三激光束新形成的第二晶體712”,不是第三晶體,而在第三照射過程中由掩模770的第一塊形成的晶體是由第三激光照射新形成的第一晶體712’,不是第三晶體。
接著如圖19D所示,將平臺或掩模770朝X-軸方向再一次移動X-步幅距離(Dx),然后照射第四激光束。這樣就能用第三照射激光在中心形成沒有X-重疊或Y-重疊并且具有均勻結(jié)晶特性的三次照射結(jié)晶區(qū)(P)。如上所述,對應(yīng)著第三晶體712的區(qū)域形成的三次照射結(jié)晶區(qū)(P)沒有X-重疊,也就是沒有照射痕跡。同時在X-軸方向上反復(fù)執(zhí)行結(jié)晶過程。如圖19E和19F所示,沒有照射痕跡的三次照射結(jié)晶區(qū)(P)在X-軸方向上增多。這一三次照射結(jié)晶區(qū)(P)是一種沒有照射痕跡的均勻結(jié)晶區(qū),它是用具有三個塊的激光掩模形成的,每塊具有周期性圖形。
接著,在完成‘X’軸方向的結(jié)晶過程(第一X-軸方向結(jié)晶)之后,在‘Y’軸方向上(對于移動平臺的情況是在‘-Y’軸方向上移動)移動掩模770或平臺,然后如上所述從完成第一結(jié)晶過程的那點起開始在-X軸方向上繼續(xù)執(zhí)行結(jié)晶。在這種情況下,采用和第一X-軸結(jié)晶相同的掩模770的同一塊繼續(xù)執(zhí)行結(jié)晶。掩模770的上部圖形(即形成在遮擋區(qū)以外的圖形)的位置對應(yīng)著在第一X-軸結(jié)晶之后尚未完成激光束照射的下部區(qū)域。這樣就能用-X軸方向的結(jié)晶過程使下部區(qū)域完全結(jié)晶。用這種方法就能形成用-X軸方向上結(jié)晶過程結(jié)晶的下部區(qū)域,沒有Y-重疊。然后在X軸和Y軸方向上反復(fù)執(zhí)行上述方法,形成圖19C所示的隨意結(jié)晶區(qū)。
在第二實施例中,盡管位置‘A’的掩模圖形,位置‘C’的掩模圖形和位置‘B’的掩模圖形被順序定位在激光掩模的第一到第三塊內(nèi),但不受此限制。例如可以將位置‘C’的掩模圖形或是位置‘B’的掩模圖形定位在第一塊內(nèi),同時按同樣的方式維持三個掩模圖形的順序。
按照本發(fā)明的第一和第二實施例所述,激光束通過在激光掩模的三個塊內(nèi)形成的三個掩模圖形照射在硅薄膜上。硅薄膜上受到三次照射激光照射的部位被完全結(jié)晶。三次照射方法包括受到第一照射的第一結(jié)晶過程,受到第二照射的第二結(jié)晶過程,和受到第三照射的第三結(jié)晶過程。在第一結(jié)晶過程中,晶體以位于圓形圖形周圍也就是圓周邊界面上的非晶硅薄膜(固相)作為晶核朝著圓圈的中心生長。在第二和第三結(jié)晶中,晶體以第一和第二晶體的圓周作為起點朝著第二照射和第三照射的掩模圖形的中心生長。
以下要描述按照本發(fā)明采用具有改進(jìn)結(jié)晶特性的硅薄膜制作LCD器件的一種方法。圖20的平面圖表示液晶顯示面板的結(jié)構(gòu),其中的驅(qū)動電路與LCD面板的陣列基板集成。
如圖所示,集成了驅(qū)動電路的LCD面板810包括陣列基板820,濾色器基板830,以及在陣列基板820和濾色器基板830之間形成的液晶層(未圖示)。陣列基板820包括象素單元825,按矩陣構(gòu)造布置有單元象素的圖像顯示區(qū),以及位于象素單元825外邊緣上的柵極驅(qū)動電路單元824和數(shù)據(jù)驅(qū)動電路單元823。盡管圖中沒有表示,陣列基板820的象素單元825包括許多柵極線和數(shù)據(jù)線,它們被垂直和水平布置并且在基板820上限定了許多象素區(qū)。象素單元還包括形成在柵極線和數(shù)據(jù)線的交叉點附近的一個薄膜晶體管即開關(guān)器件以及在象素區(qū)上形成的象素電極。作為開關(guān)器件對象素電極施加信號電壓的薄膜晶體管(TFT)是一種場效應(yīng)晶體管(FET),用電場來控制電流。
陣列基板820上的數(shù)據(jù)驅(qū)動電路單元823位于陣列基板820上比濾色器基板830更加突出的長邊一側(cè),而柵極驅(qū)動電路單元824位于陣列基板820的短邊一側(cè)。為了適當(dāng)輸出一個輸入信號,柵極驅(qū)動電路單元824和數(shù)據(jù)驅(qū)動電路單元823采用具有CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)結(jié)構(gòu)即倒相器的薄膜晶體管。CMOS是一種集成電路,它具有用于高速信號處理的MOS結(jié)構(gòu),并且需要P溝道和N溝道晶體管。其速度和密度特性介于NMOS和PMOS之間。作為用來通過柵極線和數(shù)據(jù)線為象素電極提供掃描信號和數(shù)據(jù)信號的柵極驅(qū)動電路單元824和數(shù)據(jù)驅(qū)動電路單元823被連接到外部信號輸入端子(未圖示),控制通過外部信號端子傳送的外部信號并將其輸出到象素電極。
盡管圖中沒有表示,用來實現(xiàn)彩色的濾色器和作為形成在陣列基板820上的象素電極的一個相對電極的公共電極被形成在圖像顯示區(qū)825上。在陣列基板和濾色器基板之間形成一個墊片,提供均勻的單元間隙。用形成在圖像顯示區(qū)外圍的密封圖形將陣列基板和濾色器基板接合,形成一個單位液晶顯示面板。兩個基板通過形成在陣列基板或濾色器基板上的接合鍵接合。采用多晶硅薄膜的集成了驅(qū)動電路的LCD面板具有許多優(yōu)點,具有良好的器件特性,良好的圖像質(zhì)量,充足的顯示能力,以及低功耗。
以下要通過其制作工藝來描述按照本發(fā)明用結(jié)晶硅薄膜制作的一種集成了驅(qū)動電路的LCD面板。圖21表示用按照本發(fā)明的結(jié)晶方法結(jié)晶的一種硅薄膜制作的一例LCD器件。對于形成在象素單元上的薄膜晶體管(TFT),可以采用N-型和P-型TFT。對于驅(qū)動電路單元,可以采用和象素單元中一樣的N-型或P-型TFT,也可以使用同時具有采用N-型和P-型TFT的CMOS結(jié)構(gòu)。圖21表示一例CMOS液晶顯示器件。
以下要描述CMOS LCD器件的制作方法。首先在透明絕緣材料例如是玻璃制成的基板820上形成由氧化硅薄膜(SiO2)構(gòu)成的一個緩沖層821。接著在形成了緩沖層的基板820上形成多晶硅制成的有源層824N和824P。為此,在基板820的整個表面上形成一個非晶硅薄膜之后,采用按照本發(fā)明的三次照射結(jié)晶方法使有源層824N和824P依次橫向固化。此時,三次照射結(jié)晶方法采用具有三個塊的激光掩模,每塊都具有周期性圖形。這樣就能形成均勻的多晶硅薄膜,沒有照射痕跡。
然后通過照相平板印刷術(shù)對結(jié)晶的多晶硅薄膜構(gòu)圖,在NMOS和PMOS區(qū)內(nèi)形成有源層824N和824P。隨后在有源層824N和824P上沉積一個柵極絕緣薄膜825A。接著在柵極絕緣薄膜825A上的一個特定區(qū)域(也就是有源層824N和824P的溝道形成區(qū))上形成由鉬(Mo),鋁(Al)或鋁合金制成的柵極電極850N和850P。在柵極絕緣薄膜825A上沉積一層?xùn)艠O金屬之后用照相平板印刷術(shù)形成柵極電極850N和850P。然后順序執(zhí)行N-摻雜步驟和P-摻雜步驟形成一個N-型TFT(即在有源層824N的特定區(qū)域通過注入N+離子形成一個具有源極/漏極區(qū)822N和823的TFT)和一個P-型TFT。此時,N-型TFT的源極區(qū)822N和漏極區(qū)823N是通過射入能夠提供電子的第五族元素例如是磷(P)來形成的。源極/漏極區(qū)822P和823P是通過射入能夠提供空穴的第三族元素例如是硼(B)來形成的。然后在基板820的整個表面上沉積一層層間絕緣薄膜825B,并且用照相平板印刷術(shù)形成接觸孔860N和860P暴露出一部分源極/漏極區(qū)822N,822P,823N和823P。最后形成源極/漏極電極851N,851P,852N和852P,通過接觸孔860N和860P的電路連接到源極/漏極區(qū)822N,822P,823N和823P,就制成了一個CMOS液晶顯示器件。盡管本發(fā)明提供了一種具有結(jié)晶硅薄膜的LCD器件的制作方法,本發(fā)明的原理還可以應(yīng)用于諸如有機EL等其它顯示器件,不僅限于LCD器件。
如上所述,按照本發(fā)明的激光掩模和結(jié)晶方法有許多優(yōu)點。按照本發(fā)明的激光掩模有三個塊,每塊具有自身的周期性圖形。按照本發(fā)明的采用激光掩模的結(jié)晶方法,只要反復(fù)使用這三個塊,就能夠獲得沒有X重疊或Y重疊也就是沒有照射痕跡的多晶硅薄膜。另外,如果用多晶硅薄膜制作液晶顯示器件,由于有源層的結(jié)晶特性,器件能獲得改進(jìn)的均勻特性。此外,由于有源層沒有照射痕跡,液晶顯示器件的圖像質(zhì)量也能得到改進(jìn)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠看出,無需脫離本發(fā)明的原理和范圍還能對上述顯示器件及其驅(qū)動方法作出各種各樣的修改和變更。因此,本發(fā)明應(yīng)該覆蓋屬于本發(fā)明權(quán)利要求書及其等效物范圍內(nèi)的修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種激光掩模,具有第一,第二和第三塊,每一塊具有包括多個透射區(qū)和一個遮擋區(qū)的周期性圖形,第一塊的周期性圖形具有第一位置,第二塊的周期性圖形具有第二位置,第三塊的周期性圖形具有第三位置,第一,第二和第三位置彼此不同。
2.按照權(quán)利要求1的激光掩模,其特征在于,當(dāng)該三個周期性圖形被設(shè)計在一塊內(nèi),相鄰的三個透射區(qū)構(gòu)成一個等邊三角形,而六個等邊三角形構(gòu)成一個規(guī)則六邊形。
3.按照權(quán)利要求1的激光掩模,其特征在于,該透射區(qū)具有圓形形狀。
4.按照權(quán)利要求3的激光掩模,其特征在于,該透射區(qū)中心之間的距離是L,圓形透射區(qū)的半徑是R,并且L和R的關(guān)系是L3≤R<L2.]]>
5.按照權(quán)利要求1的激光掩模,其特征在于,該透射區(qū)具有多邊形形狀,多邊形包括三角形,正方形,六邊形和八角形。
6.按照權(quán)利要求1的激光掩模,其特征在于,各塊內(nèi)的該透射區(qū)被布置成N行×M列矩陣結(jié)構(gòu),N和M都是整數(shù)。
7.按照權(quán)利要求6的激光掩模,其特征在于,各塊內(nèi)的該透射區(qū)按奇數(shù)和偶數(shù)行被布置成十字形。
8.按照權(quán)利要求1的激光掩模,其特征在于,該激光掩模是用金屬制成的,金屬包括鉻或鋁。
9.一種采用掩模的結(jié)晶方法,包括提供一個具有半導(dǎo)體層的基板;將一個掩模定位在基板上面,該掩模具有第一,第二和第三塊,每一塊具有包括多個透射區(qū)和一個遮擋區(qū)的周期性圖形,第一塊的周期性圖形具有第一位置,第二塊的周期性圖形具有第二位置,第三塊的周期性圖形具有第三位置,第一,第二和第三位置彼此不同;并且通過掩模用激光束照射半導(dǎo)體層使其結(jié)晶。
10.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,當(dāng)該三個周期性圖形被設(shè)計在一塊內(nèi),相鄰的三個透射區(qū)構(gòu)成一個等邊三角形,而六個等邊三角形構(gòu)成一個規(guī)則六邊形。
11.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,該透射區(qū)具有圓形形狀。
12.按照權(quán)利要求11的方法,其特征在于,該透射區(qū)中心之間的距離是L,圓形透射區(qū)的半徑是R,并且L和R的關(guān)系是L3≤R<L2.]]>
13.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,該透射區(qū)具有多邊形形狀,多邊形包括三角形,正方形,六邊形和八角形。
14.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,各塊內(nèi)的該透射區(qū)被布置成N行×M列矩陣結(jié)構(gòu)(N和M都是整數(shù))。
15.按照權(quán)利要求14的方法,其特征在于,各塊內(nèi)的該透射區(qū)按奇數(shù)和偶數(shù)行被布置成十字形。
16.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,該激光掩模是用金屬制成的,金屬包括鉻或鋁。
17.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,使半導(dǎo)體層結(jié)晶還包括通過掩模照射第一激光束形成第一結(jié)晶區(qū),第一結(jié)晶區(qū)的尺寸是W;按小于W的距離移動基板;通過掩模照射第二激光束形成第二結(jié)晶區(qū);按小于W的距離移動基板;并且通過掩模照射第三激光束形成第三結(jié)晶區(qū)。
18.按照權(quán)利要求17的方法,其特征在于,該基板的移動距離大約是W的三分之一。
19.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,使半導(dǎo)體層結(jié)晶還包括通過掩模照射第一激光束形成第一結(jié)晶區(qū);按照大致等于一個塊的尺寸的距離移動掩模;通過掩模照射第二激光束形成第二結(jié)晶區(qū);按照大致等于一個塊的尺寸的距離移動掩模;并且通過掩模照射第三激光束形成第三結(jié)晶區(qū)。
20.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,該照射的激光具有能形成一個完全熔化區(qū)的能量密度。
21.按照權(quán)利要求9的方法,其特征在于,按照順序橫向固化(SLS)方法使半導(dǎo)體層結(jié)晶。
22.一種顯示器件,包括彼此交叉形成一個象素的柵極線和數(shù)據(jù)線;靠近交叉點的薄膜晶體管(TFT),TFT包括一個多晶硅層,多晶硅層包括多個圓形晶體,由三個毗鄰的圓形晶體構(gòu)成一個等邊三角形,而六個等邊三角形構(gòu)成一個規(guī)則六邊形。
23.一種顯示器件,包括彼此交叉形成一個象素的柵極線和數(shù)據(jù)線;靠近交叉點的薄膜晶體管(TFT),TFT包括一個多晶硅層,多晶硅層包括具有多邊形的多個晶體,并且三個毗鄰晶體的中心構(gòu)成一個等邊三角形,而六個等邊三角形構(gòu)成一個規(guī)則六邊形。
24.按照權(quán)利要求23的器件,其特征在于,透射區(qū)具有多邊形形狀,多邊形包括三角形,正方形,六邊形和八角形。
25.一種制作顯示器件的方法,包括在基板上形成多個柵極線和數(shù)據(jù)線,柵極線和數(shù)據(jù)線彼此交叉限定象素;并且在象素中各交叉點處形成一個薄膜晶體管(TFT),這一步驟還包括在基板上形成半導(dǎo)體層;將一個掩模定位在基板上面,該掩模具有第一,第二和第三塊,每一塊具有包括多個透射區(qū)和一個遮擋區(qū)的周期性圖形,第一塊的周期性圖形具有第一位置,第二塊的周期性圖形具有第二位置,第三塊的周期性圖形具有第三位置,第一,第二和第三位置彼此不同;并且通過掩模用激光束照射半導(dǎo)體層使其結(jié)晶。
26.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,該三個周期性圖形被設(shè)計在一塊內(nèi),相鄰的三個透射區(qū)構(gòu)成一個等邊三角形,而六個等邊三角形構(gòu)成一個規(guī)則六邊形。
27.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,該透射區(qū)具有圓形形狀。
28.按照權(quán)利要求27的方法,其特征在于,該透射區(qū)中心之間的距離是L,圓形透射區(qū)的半徑是R,并且L和R的關(guān)系是L3≤R<L2.]]>
29.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,該透射區(qū)具有多邊形形狀,多邊形包括三角形,正方形,六邊形和八角形。
30.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,各塊內(nèi)的該透射區(qū)被布置成N行×M列矩陣結(jié)構(gòu)(N和M都是整數(shù))。
31.按照權(quán)利要求30的方法,其特征在于,各塊內(nèi)的該透射區(qū)按奇數(shù)和偶數(shù)行被布置成十字形。
32.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,該激光掩模是用金屬制成的,金屬包括鉻或鋁。
33.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,使半導(dǎo)體層結(jié)晶還包括通過掩模照射第一激光束形成第一結(jié)晶區(qū),第一結(jié)晶區(qū)的尺寸是W;按小于W的距離移動基板;通過掩模照射第二激光束形成第二結(jié)晶區(qū);按小于W的距離移動基板;并且通過掩模照射第三激光束形成第三結(jié)晶區(qū)。
34.按照權(quán)利要求33的方法,其特征在于,該基板的移動距離大約是W的三分之一。
35.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,使半導(dǎo)體層結(jié)晶還包括通過掩模照射第一激光束形成第一結(jié)晶區(qū);按照大致等于一個塊的尺寸的距離移動掩模;通過掩模照射第二激光束形成第二結(jié)晶區(qū);按照大致等于一個塊的尺寸的距離移動掩模;并且通過掩模照射第三激光束形成第三結(jié)晶區(qū)。
36.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,該照射的激光具有能形成一個完全熔化區(qū)的能量密度。
37.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,按照順序橫向固化(SLS)方法使半導(dǎo)體層結(jié)晶。
38.按照權(quán)利要求22的器件,其特征在于,該顯示器件是一種液晶顯示器或電致發(fā)光顯示器。
39.按照權(quán)利要求23的器件,其特征在于,該顯示器件是一種液晶顯示器或電致發(fā)光顯示器。
40.按照權(quán)利要求25的方法,其特征在于,該顯示器件是一種液晶顯示器或電致發(fā)光顯示器。
41.按照權(quán)利要求22的器件,其特征在于,每個圓形晶體包括多個徑向生長的顆粒。
42.按照權(quán)利要求23的器件,其特征在于,每個晶體包括多個徑向生長的顆粒。
全文摘要
一種采用掩模的結(jié)晶方法,包括提供一個具有半導(dǎo)體層的基板;將一個掩模定位在基板上面,該掩模具有第一,第二和第三塊,每一塊具有包括多個透射區(qū)和一個遮擋區(qū)的周期性圖形,第一塊的周期性圖形具有第一位置,第二塊的周期性圖形具有第二位置,第三塊的周期性圖形具有第三位置,第一,第二和第三位置彼此不同;并且通過掩模用激光束照射半導(dǎo)體層使其結(jié)晶。
文檔編號H01L29/786GK1637483SQ20041009118
公開日2005年7月13日 申請日期2004年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者俞載成 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社