[发明专利]应用于连续性侧向长晶技术的掩膜以及激光结晶方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种掩膜以及激光结晶方法；具体而言，本发明是关于一种应用于连续性侧向长晶技术的掩膜以及激光结晶方法。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)广泛应用在计算机、电视、以及移动电话等各种电子产品上。液晶显示器是以集成电路驱动，因此，集成电路的晶体管运行的速度成为影响液晶显示器效能的重要因素之一。

与非晶硅内电荷载体相比，多晶硅内电荷载体的移动性(Mobility)较高。因此多晶硅型薄膜晶体管广泛应用于液晶显示器的集成电路。欲增加多晶硅内电荷载体的移动性(Mobility)，可增加结晶晶粒大小，或减少晶体管组件的信道(Channel)中的晶粒边界(Grain Boundary)数目。

如图1a及图1b所示，现有的低温多晶硅的结晶技术是利用激光200通过掩膜90的透光区域10照射在基板800上的非晶硅型硅层400，使非晶型硅熔解成液态后再固化成多晶硅，意即形成如如图1a及图1b中所示的第一结晶区域61及第二结晶区域62。

如图1b所示。在过程中，掩膜90会朝方向201平移。而掩膜90移动后激光200于基板80上可照射到的区域会有部分重迭如重迭结晶区域63，藉以达成连续性侧向长晶。然而，重迭结晶区域63经过激光200重复照射，易产生破洞。因此，上述连续性侧向长晶方法仍有改进的空间。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种应用于连续性侧向长晶技术的掩膜，供减少多晶硅层产生破洞的机会。

本发明的另一主要目的在于提供一种应用于连续性侧向长晶技术的掩膜，供增加多晶硅层的均匀度。

本发明的另一主要目的在于提供一种激光结晶方法方法，供减少多晶硅层产生破洞的机会。

本发明的另一主要目的在于提供一种激光结晶方法方法供增加多晶硅层的均匀度。

本发明的掩膜包括主透光单元以及副透光单元。主透光单元相对于对称轴具有主对称透光区域。副透光单元沿对称轴位于主透光单元的两侧。副透光单元具有遮光图案，且遮光图案中具有相对于对称轴对称分布的复数个副透光区域。

副透光单元进一步包含沿对称轴设置于主透光单元的二侧的第一副透光单元及第二副透光单元。第一副透光单元及第二副透光单元包含相互为镜面对称。遮光图案包含具有复数个遮光线条。遮光线条可具有相同大小或具有不同大小。副透光单元的开口率为0、0.5、π/4、以及1以外的值。副透光单元与相邻的主透光单元连通或相互独立。主透光单元相对于第一轴两端的两侧的形状包含尖锥形。主透光单元相对于第一轴两端的两侧的形状包含圆弧形。主透光单元相对于第一轴两端的两侧的形状包含矩形。

激光结晶方法步骤包含提供具有非晶硅层的基板；提供上述掩膜；使用激光通过掩膜熔融非晶硅层，以于基板上产生第一结晶区域，第一结晶区域包含分别与主透光单元、第一副透光单元、以及第二副透光单元对应的主结晶单元、第一副结晶单元、以及第二副结晶单元；移动掩膜，使对应于第一副结晶单元的第一副透光单元移动至与第二副结晶单元对应；以及使用激光通过掩膜熔融非晶硅层，以于基板上产生第二结晶区域。激光结晶方法步骤还包括重复移动掩膜与使用激光，使非晶硅层转变成多晶硅层。

附图说明

图1a及图1b为现有技术示意图；

图2为本发明较佳实施例示意图；

图3a至图3d为本发明方法较佳实施例示意图；

图4至图6为本发明主透光单元与副透光单元连通的不同实施例示意图；

图7至图11为本发明主透光单元与副透光单元相互独立的不同实施例示意图；

图12至图14为本发明主透光单元相对于第一轴两端的两侧具有不同形状的实施例示意图；

图15为本发明的激光结晶方法的较佳实施例流程图；

图16为本发明的激光结晶方法制成的多晶薄膜晶体管实施例示意图；

附图标号：

10  现有掩膜透光区域      61  现有技术第一结晶区域

62  现有技术第二结晶区域  63  现有技术重迭结晶区域

90  现有掩膜              100 主透光单元

110 对称轴                130 主对称透光区域

200 激光                  201 方向

300 副透光单元            310 主透光单元

330 第一副透光单元        350 第二副透光单元