专利名称：用于连续横向固化的掩模和采用它的结晶方法
技术领域：
本发明涉及一种非晶硅层的结晶方法，尤其涉及一种用于连续横向固化(sequential lateral solidification)非晶硅层的掩模及其结晶方法。
背景技术：
通常，根据硅的晶相将硅分为非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)。由于可以在低温状态下在一玻璃衬底上沉积非晶硅(a-Si)以形成一薄膜，所以一般将非晶硅(a-Si)用在采用玻璃衬底的液晶显示器(LCDs)的开关器件中。遗憾的是，非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFTs)的显示响应时间较慢，原因在于它们的电特性有限，这使它们不适用于大型LCD。
相反，多晶硅薄膜晶体管(p-Si TFTs)的显示响应时间要快得多。因此，多晶硅(p-Si)非常适于用在大LCD装置如膝上型计算机和壁挂式电视中。多晶硅的薄膜由具有晶界的晶体晶粒构成。晶粒越大，晶界越规则，场效应迁移率越好。因此，那种能产生较大晶粒的硅结晶方法，最理想的是产生单晶的硅结晶方法较好。
将非晶硅结晶为多晶硅的一种方法是连续横向固化(SLS)法。这种SLS法利用了这样一个事实，即，硅晶粒具有从液相硅与固相硅之间的界面横向生长趋势，从而使得到的晶界垂直于这些界面。采用这种SLS法，通过用一激光束经一掩模照射一特定区域，结晶非晶硅，从而使熔化的硅在重结晶的情况下横向形成长大的硅晶粒。接着，去掉掩模，激光照射一个新的区域。然后重复执行该过程，直到所期望的区域结晶为止。
图1是一示意图，它示出了一种根据已有技术用于连续横向固化法的设备结构。
图1中，一种用于连续横向固化(SLS)法的设备包括激光发生器36、第一光学单元40、掩模组件32、第二光学单元42和一工作台46。激光发生器36产生和发射激光束34。激光束34的强度可以由激光束34光路中的一个增益调整器(图中未示)调节。然后，用第一光学单元40和会聚激光束34，将其照射到掩模组件32上。通过掩模组件32处理激光束34，然后用第二光学单元42再次会聚激光束34。所会聚的激光束34沿着x和y方向照射到工作台46上一个衬底44的特定区域上。虽然图1中未示，但是该衬底上形成有一缓冲层，该缓冲层上形成有一非晶硅层。在结晶处理过程之前，可以对非晶硅层进行脱氢处理。
掩模组件32包括掩模38，掩模38有一透过激光束34的透射区“A”和一阻挡激光束34的屏蔽区“B”。因此，非晶硅层受到照射的形状取决于掩模38。由于在目前的技术中，激光束34的尺寸和掩模38的尺寸是有限的，所以不可能同时结晶整个非晶硅层。因此，为了利用SLS法的设备结晶非晶硅层，要重复执行以下步骤激光束34穿过掩模38照射衬底；衬底44或掩模组件32移动几微米或几十微米。这样，一次结晶非晶硅层的一部分，对其每一部分都重复执行结晶处理过程。
图2A至2C是示意性平面图，它们示出了采用根据已有技术的一种SLS法的非晶硅层结晶状态。例如，采用图1中SLS法的设备。
在图2A中，激光束34(图1)穿过掩模38(图1)照射非晶硅层52。因此，只有非晶硅层52的第一照射区熔化。该照射区包括与掩模38(图1)的透射区A对应的第一部分D、第二部分E和第三部分F。这里，激光束的能量(图1)在使非晶硅层52完全熔化的完全熔化范围内。
在激光束34(图1)第一次照射衬底之后，硅晶粒58a从变成液态的硅与相邻固态硅之间的界面56上横向生长，形成多晶硅。硅晶粒58a沿着与界面56垂直的方向朝向变成液态的硅中心生长。硅生长的最大距离取决于几个因素，例如激光束的能量密度、衬底温度和非晶硅层的状态。通常，晶粒生长的最大距离在1μm左右到2μm左右的范围内。如果掩模38(图1)的透射区总变化A(图1)的宽度大于晶粒生长最大距离的两倍，那么从界面56上生长的晶粒之间产生一个微晶硅区。为了防止产生微晶硅区，掩模38(图1)的透射区A(图1)的宽度应小于晶粒生长最大距离的两倍。通过激光束的第一次照射，在非晶硅层52中形成与掩模38(图1)的透射区A(图1)对应的多晶硅。
在图2B中，激光束34(图1)穿过掩模38(图1)第二次照射非晶硅层52(图2A)。激光束34(图1)的第二照射区一部分覆盖包括受到激光束34(图1)第一次照射结晶处理的第一部分D、第二部分E和第三部分F(图2A)的第一照射区，以防晶粒生长不受激光束34(图1)第一次照射的结晶处理影响。当晶粒生长的最大距离在1μm左右到2μm左右的范围内时，SLS法设备的衬底44(图1)或掩模组件32(图1)应当移动小于1μm的距离。因此，第二照射区包括第一照射区的外围部分和与第一照射区相邻的非晶硅层。第二照射区中的多晶硅和非晶硅熔化，然后如上所述受到结晶。所以，第一照射区的晶粒继续在第二照射区中横向生长。
如图2C所示，通过重复照射和移动，一部分非晶硅层52(图2A)发生结晶，由此结晶整个非晶硅层52(FIG.2A)。
虽然SLS法产生大尺寸晶粒，但是结晶方向仅限于垂直方向或水平方向。此外，由于掩模或衬底沿着结晶方向仅仅移动几微米，所以需要用来移动掩模或衬底的时间占据了总加工时间相当大的一部分。这明显降低了产量。因此，本发明提出了一种具有新图案形状的掩模。
图3是一示意性平面图，其示出了一种根据已有技术连续横向固化法的掩模图案形状。
图3中，连续横向固化(SLS)法的掩模62包括第一透射区“N1”至第六透射区“N6”，这些透射区具有相同的矩形形状。透射区的数目可以多于或少于六个。六个透射区N1至N6沿着水平方向H和垂直方向V设置。第一透射区N1至第三透射区N3沿着水平方向H以阶梯排列的方式设置。类似地，第四透射部分N4至第六透射部分N6沿着水平方向H以阶梯排列的方式设置。第一透射区N1和和第四透射区N4沿着垂直方向V相互间隔开。类似地，第二透射区N2和第五透射区N5、第三透射区N3和第六透射区N6沿着垂直方向相互间隔开。第一透射区N1至第三透射区N3在其尾部彼此相接。第四透射区N4至第六透射区N6也在其尾部彼此相接。在激光束34(图1)的第一次照射之后，掩模62或衬底44(图1)沿着水平方向H移动一距离，该距离是每一个透射区P的长度。
图4A至4C是示意性平面图，它们示出了用根据已有技术的连续横向固化法的非晶硅层结晶状态。
图4A示出了采用掩模62(图3)的情况下，用激光束34(图1)第一次照射之后非晶硅层52的结晶状态。在非晶硅层52中，形成与掩模62(图3)的第一透射区N1至第六透射区N6相对应的第一多晶硅区M1至第六多晶硅区M6。
图4B中，实线表示第一次照射之后掩模62(图3)新的位置。掩模62或衬底44(图1)沿着水平方向H(图3)移动一长度P(图3)。(掩模62与衬底44沿相反的方向移动。)在掩模62或衬底44(图1)移动之后，激光束34(图1)第二次照射非晶硅层52。
图4C示出激光束34(图1)的第二次照射之后非晶硅层52的结晶状态。多晶硅区沿着水平方向H和垂直方向V(图3)扩大。
如图4D所示，通过重复照射和移动长度P(图3)，将整个非晶硅层52(图4A至4C)结晶成一个多晶硅层52a。
在采用具有六个透射区N1至N6(图3)的掩模62(图3)的结晶处理方法中，即使掩模62(图3)沿着水平方向H(图3)移动，多晶硅区也沿着水平方向H和垂直方向V(图3)扩大。因此，结晶方法所需的时间缩短了，由于有规则的照射和移动，从而能够得到一个均匀的多晶硅层。
但是，图4A至4D所示的掩模62(图3)和结晶法存在一些缺点，例如，第一照射区与第二照射区之间的边界线上的结晶不均匀。如图4B所示，由于掩模62(图3)移动了长度P(图3)，所以在用激光束进行第二次照射的过程中，第一透射区N1没有覆盖第一多晶硅区M1。当激光束穿过掩模的透射区时，激光束因衍射而在透射区的边界处有变形。因此，对于透射区边界处的结晶来说，激光束的能量不够，非晶硅层在第一多晶硅区M1的边界上没有受到充分结晶。由于第二照射区沿着垂直方向V(图3)覆盖第一照射区，所以在激光束后来的照射中，上下边界上的未进行充分结晶的非晶硅层发生了重结晶。但是，由于第二照射区在水平方向H(图3)上没有覆盖第一照射区，所以即使在激光束后来的照射中，也没有对左右边界上未进行充分结晶的非晶硅层进行处理和发生重结晶。因此，非晶硅层在第一照射区与第二照射区之间的边界线k(图4B)上具有差的结晶。当在边界线k处形成一器件如薄膜晶体管时，边界线k上较差的结晶会使该器件的电特性降低。
发明内容
因此，本发明涉及一种连续横向固化法，它基本上避免了因已有技术的局限和缺陷导致的一个或多个问题。
本发明的一个优点是提供一种用于连续横向固化法的掩模和一种结晶法，这种结晶法提高了结晶的均匀性，并且因结晶处理的时间缩短而提高了产量。
本发明的其他特征和优点将由下面的描述中列出，根据该描述，它们一部分将变得很明显，或者可以通过对本发明的实践而领会。本发明的目的和其他优点将通过所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构得以实现和获得。
为了实现这些和其他优点，根据本发明的目的，如所具体实施和概括描述的那样，一种用于形成多晶硅层的方法包括在非晶硅层上设置一掩模，所述的掩模具有多个透射区，多个透射区沿着第一方向和基本上与第一方向垂直的第二方向以阶梯排列的方式相互间隔设置，每一个透射区具有一中央部分和第一侧部分与第二侧部分，第一侧部分和第二侧部分在第一方向上分别相邻于中央部分相对的两端，其中每一部分在第一方向上有一长度而在第二方向上有一宽度，并且其中第一部分和第二部分的宽度沿着第一方向从中央部分开始沿向外方向减小；第一次通过掩模将一激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区相对应的多个第一照射区，每一个第一照射区有一中央部分以及在中央部分两侧的第一侧部分和第二侧部分；将衬底和掩模彼此相对移动，以使每一个透射区的第一侧部分与每一个第一照射区的中央部分重叠；通过掩模第二次将激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区相对应的多个第二照射区。
在本发明的另一个方面中，一种用于形成多晶硅层的激光设备的掩模，包括多个透射区，这些多个透射区沿着第一方向以阶梯排列的方式设置，并且沿着第二方向彼此间隔开设置，每一个透射区有一中央部分以及该中央部分两侧的第一侧部分和第二侧部分；和一屏蔽区，它阻挡激光设备的激光束。
应理解的是，前面一般的描述和以下的详细描述是示例性和说明性的，它们用于提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
所包括用来提供对本发明的进一步理解并且作为构成本说明书一部分的附图，示出了本发明的各实施例，并且连同说明书一起用来解释本发明的原理。
这些附图中图1是一示意图，它示出了一种根据已有技术用于连续横向固化法的设备结构；图2A至2C是示意性平面图，它们示出了采用根据已有技术的一种连续横向固化法的非晶硅层结晶状态；图3是一示意性平面图，其示出了一种根据已有技术连续横向固化法的掩模图案形状；图4A至4C是示意性平面图，它们示出了用根据已有技术的连续横向固化法的非晶硅层结晶状态；图5A是一示意性平面图，它示出了一种根据本发明一个实施例用于连续横向固化法的掩模图案形状；图5B是图5A中部分G的放大图；图5C是一示意性平面图，它示出了一种根据本发明一个实施例的激光照射状态；图6A是一示意性平面图，它示出了根据本发明另一个实施例用于连续横向固化法的掩模图案形状；图6B是一示意图，它示出了根据本发明另一个实施例的多个掩模透射区之间的位置关系；图6C是一示意性平面图，它示出了一种根据本发明另一个实施例的激光照射状态。
具体实施例方式
现在详细描述本发明的实施例，其实例示于附图中。在可能的情况下，在所有附图中用类似的标号表示相同或类似的部件。
图5A是一示意性平面图，它示出了一种根据本发明一个实施例用于连续横向固化(SLS)法的掩模图案形状。
在图5A中，一种SLS方法的掩模100包括多个透射区102和一屏蔽区104。一激光束穿过多个透射区102，而受到屏蔽区104的阻挡。多个透射区102可以如此排列，即，使每一个透射区102具有相同的形状并且可以沿着第一方向X1和第二方向X2重复设置，第一方向X1和第二方向X2可以基本上相互垂直。每一个透射区102包括中央部分106和在中央部分106两侧的第一侧部分108a与第二侧部分108b。中央部分106可以有一基本上为矩形的形状，该形状由两个长边和两个短边组成，而第一侧部分108a与第二侧部分108b可以有一锥形形状，该形状中的宽度逐渐变小。每一个透射区102作为一个整体可以有一基本上为长六边形的形状。第一侧部分108a与第二侧部分108b也可以有一半圆形或半椭圆形的形状。中央部分106的长边基本上平行于第一方向X1。在SLS法后来的移动步骤中，掩模100(或衬底)沿着第一方向X1移动，该方向基本上平行于中央部分106的长边。
多个透射区102可以沿着第一方向X1以阶梯排列的方式设置，并且沿着第二方向X2彼此间隔开设置。例如，一个透射区N5沿着第一方向X1具有左右相邻的透射区N6和N3，而沿着第二方向X2具有上下相邻的透射区N2和N8。一个透射区N5与左右透射区N6和N3之一沿着第一方向X1设置，它们之间差一个台阶。一个透射区N5与上下透射区N2和N8之一沿着第二方向X2设置，他们彼此基本上平行且间隔开。
图5B是图5A中部分G的放大图。在图5B中，一个透射区N1有一中央部分106和该中央部分106每一侧的第一侧部分108a与108b。中央部分106有一基本上为矩形的形状，其第一长边106a和第二长边106b基本上与第一方向X1平行，而其第一短边106c和第二短边106d基本上与第二方向X2平行。第一长边106a和第二长边106b具有第一长度L1，第一短边106c和第二短边106d具有第二长度L2。一个透射区N1和其下面相邻的透射区N5沿着第二方向X2设置，二者之间有第一距离L3。一个透射区N1与右面相邻的透射区N3沿着第一方向X1设置，其第一长边之间有第二距离L4。第一距离L3小于第二长度L2。当沿着第一方向X1移动一个透射区N1和右面相邻的透射区N3时，右面相邻的透射区N3与一个透射区N1相交或重叠。另外，第二距离L4大于第二长度L2的一半而小于第二长度L2。第一距离L3对应于一个透射区N1与下面相邻的透射区N5之间的屏蔽区104的宽度。在该SLS方法一个后来的步骤中，掩模沿着第一方向X1移动一个间距，该间距等于或小于第一长度L1。因此，相邻透射区的第一侧部分108a和第二侧部分108b设置在一条基本上平行于第二方向X2的虚拟线之上，从而对整个非晶硅层进行结晶处理。
图5C是一示意性平面图，它示出了一种根据本发明一个实施例的激光照射状态。实线表示第一照射区，点划线表示第二照射区，虚线表示第三照射区。
在图5C中，通过经一掩模照射一激光束形成多个第一照射区。在掩模(或衬底)沿着方向X1移动第一长度L1(图5B)之后，激光束第二次照射非晶硅层，形成多个第二照射区。由于多个第二照射区覆盖了多个第一照射区之间的空间，所以通过第一次照射和第二次照射使一部分非晶硅层完全结晶。为便于说明，在图5C中，掩模有两列透射区。因此，在掩模移动第一长度L1(图5B)之后，激光束照射非晶硅层的另一部分。第三次照射对应于另一部分的第一次照射。
为了缩短结晶处理时间，可以将掩模设计成具有n列(图中未示)透射区。在对一部分执行了第一次和第二次照射之后，掩模移动到一个新的位置，用于使另一部份的结晶。在这个新的位置上，各透射区的第一侧部分与第n列第二照射区的第二侧部分重叠。在掩模移动到这个新的位置之后，激光束对非晶硅层另一部分进行第三次照射。通过重复移动和照射，整个非晶硅层都可以结晶。由于掩模移动到下一部分的距离大于与透射区列数对应的第一长度L1(图5B)，所以可以缩短结晶处理时间。此外，由于每一个第一照射区的第二侧部分与每一个第二照射区的中央部分重叠(图中表示为部分K)，所以在第二次照射中对没有充分结晶的非晶硅层再次进行结晶。因此，改善了因边缘处的衍射导致结晶度差的情况。
图6A是一示意性平面图，它示出了根据本发明另一个实施例用于连续横向固化法的掩模图案形状。
在图6A中，一种SLS法的掩模200可以包括多个透射区202和一个屏蔽区204。一激光束可以穿过多个透射区202而可以受到屏蔽区204的阻挡。多个透射区202可以如此设置，即，使每一个透射区202具有相同的形状并且可以沿着第一方向X1和第二方向X2重复设置，第一方向X1和第二方向X2基本上相互垂直。每一个透射区202包括中央部分206和在中央部分206两侧的第一侧部分208a与第二侧部分208b。中央部分206可以有一基本上为矩形的形状，该形状由两个长边和两个短边组成，而第一侧部分208a与第二侧部分208b可以有一锥形形状，该形状中的宽度逐渐变小。每一个透射区202作为一个整体可以有一基本上为长六边形的形状。第一侧部分208a与第二侧部分208b也可以有一半圆形或半椭圆形的形状。中央部分206的长边基本上平行于第一方向X1。在该SLS法后来的移动步骤中，掩模200(或衬底)沿着第一方向X1移动，该方向基本上平行于中央部分206的长边。
多个透射区202可以沿着第一方向X1以阶梯排列的方式设置，并且沿着第二方向X2彼此间隔开设置。例如，一个透射区N5沿着第一方向X1具有左右相邻的透射区N4和N6，而沿着第二方向X2具有上下相邻的透射区N2和N8。一个透射区N5与左右透射区N4和N6之一沿着第一方向X1设置，它们之间差一个台阶。一个透射区N5与上下透射区N2和N8之一沿着第二方向X2设置，他们彼此基本上平行且间隔开。
图6B是一示意图，它示出了根据本发明另一个实施例的多个掩模透射区之间的位置关系。
在图6B中，一个透射区N1有一中央部分206和该中央部分206每一侧上的第一侧部分208a与208b。中央部分206有一基本上为矩形的形状，其第一长边206a和第二长边206b基本上与第一方向X1平行，而其第一短边206c和第二短边206d基本上与第二方向X2平行。第一长边206a和第二长边206b具有第一长度L1，第一短边206c和第二短边206d具有第二长度L2。一个透射区N5和其下面相邻的透射区N8沿着第二方向X2设置，二者之间有第一距离L3。一个透射区“N5”与右面相邻的透射区N6沿着第一方向X1设置，其第一长边之间有第二距离L4。第一距离L3取决于第一方向X上相邻透射区N4至N6的数目。将第一距离L3确定为当沿着第一方向X1平行移动第一行的最后一个透射区N3和第二行的第一个透射区N4时，使得这两个透射区N3和N4相交或重叠。第二距离L4小于第二长度L2的一半。第一距离L3对应于一个透射区N5与其下面相邻的透射区N8之间的屏蔽区204的宽度。在该SLS方法一个后来的步骤中，掩模沿着第一方向X1移动一个间距，该间距等于或小于第一长度L1。因此，相邻透射区的第一侧部分208a和第二侧部分208b设置在一条基本上平行于第二方向X2的虚拟线之上，从而对整个非晶硅层进行结晶处理。
图6C是一示意性平面图，它示出了一种根据本发明另一个实施例的激光照射状态。实线表示第一照射区，点划线表示第二照射区，虚线表示第三照射区，双点划线表示第四照射区。
在图6C中，通过经一掩模照射一激光束形成多个第一照射区。在掩模(或衬底)沿着方向X1移动第一长度L1(图6B)之后，激光束第二次照射非晶硅层，形成多个第二照射区。在掩模(或衬底)再次移动第一长度L1(图6B)之后，激光束第三次照射非晶硅层，形成多个第三照射区。通过第三次照射，第一照射区和第二照射区中的晶粒生长，而使剩下的非晶硅区进行结晶。由于多个第二照射区和多个第三照射区覆盖了多个第一照射区之间的空间，所以通过第一次照射、第二次照射和第三次照射使一部分非晶硅层完全结晶。对于本实例来说，在图6C中，掩模有三列透射区。因此，在掩模移动第一长度L1(图6B)之后，激光束第四次照射非晶硅层的另一部分。第四次照射对应于另一部分的第一次照射。
为了缩短结晶处理时间，可以将掩模设计成具有n列(图中未示)透射区。在对一部分执行了第一次、第二次和第三次照射之后，掩模移动到一个新的位置，用于对另一部份的结晶。在这个新的位置上，各透射区的第一侧部分与第n列第二照射区的第二侧部分重叠。在掩模移动到这个新的位置之后，激光束对非晶硅层另一部分进行第四次照射。通过重复移动和照射，整个非晶硅层都可以进行结晶。由于掩模移动到下一部分的距离大于与透射区列数对应的第一长度L1(图6B)，所以可以缩短结晶处理时间。此外，由于每一个第一照射区的第二侧部分与每一个第二照射区的中央部分和/或每一个第三照射区的中央部分重叠(图中表示为部分K)，所以在第二次照射和/或者第三次照射中对没有充分结晶的非晶硅层再次进行结晶。因此，改善了因边缘处的衍射导致结晶度差的情况。
因此，通过激光束后来的第二和第三次照射，因掩模边缘处的衍射导致的未充分结晶的部分充分结晶。这种结晶度的提高使采用多晶硅的器件的电特性得以改善。此外，由于各侧部分具有锥形形状，所以结晶处理过程的可靠性也得到了改善。
对于本领域那些技术人员来说很明显的是，在不脱离本发明的实质或范围的情况下，可以在本发明中作各种修改和变换。因此，本发明意欲覆盖属于所附的权利要求书及其等同物的范围内的所有修改和变换。
权利要求
1.一种用于在一衬底上由一非晶硅层形成多晶硅层的方法，包括在该非晶硅层上设置一掩模，该掩模具有多个透射区，所述的多个透射区沿着第一方向和基本上与第一方向垂直的第二方向以阶梯排列的方式相互间隔设置，每一个透射区具有一中央部分和第一侧部分与第二侧部分，第一侧部分和第二侧部分在第一方向上分别相邻于中央部分相对的两端，其中每一部分在第一方向上有一长度而在第二方向上有一宽度，并且其中第一部分和第二部分的宽度沿着第一方向从中央部分开始向外减小；第一次通过掩模将一激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区对应的多个第一照射区，每一个第一照射区有一中央部分以及在中央部分两侧的第一侧部分和第二侧部分；将衬底和掩模彼此相对移动，以使每一个透射区的第一侧部分与每一个第一照射区的中央部分重叠；通过掩模第二次将激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区对应的多个第二照射区。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的掩模还具有一阻挡激光束的屏蔽区。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，每一个透射区的中央部分有一基本上为矩形的形状，并且其中每一个透射区的第一侧部分和第二侧部分有一锥形形状。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，每一个透射区的中央部分具有基本上平行于第一方向的第一长边和第二长边以及基本上平行于第二方向的第一短边和第二短边，其中第一长边和第二长边具有第一长度，并且其中第一短边和第二短边具有第二长度。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于，相邻的第一侧部分与第二侧部分之间最近的距离大得足以防止在跨越该最近的距离的区域中由于完全熔化而产生的结晶在相邻的第一端部与第二端部之间的形成。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，移动衬底，而使掩模静止。
7.一种用于形成多晶硅层的激光设备的掩模，包括多个透射区，所述的多个透射区沿着第一方向以阶梯排列的方式设置，并且沿着第二方向彼此间隔开设置，每一个透射区具有一中央部分以及所述的中央部分两侧的第一侧部分和第二侧部分一屏蔽区，它阻挡激光设备的激光束。
8.根据权利要求7的掩模，其特征在于，所述的第一方向基本上垂直于所述的第二方向。
9.根据权利要求8的掩模，其特征在于，每一个透射区的中央部分具有一基本上为矩形的形状，并且其中每一个透射区的第一侧部分和第二侧部分具有一锥形形状。
10.根据权利要求9的掩模，其特征在于，每一个透射区的中央部分具有基本上平行于第一方向的第一长边和第二长边以及基本上平行于第二方向的第一短边和第二短边，其中第一长边和第二长边具有第一长度，并且其中第一短边和第二短边具有第二长度。
11.一种用于由一非晶硅层形成多晶硅层的设备，包括一激光，它照射非晶硅层以形成一多晶硅层；和一掩模，它具有一屏蔽区和多个透射区，其中多个透射区以一阶梯排列的方式排布，并且其中每一个透射区有一中央部分以及该中央部分的相对两端上与该中央部分相邻的第一部分和第二部分。
12.根据权利要求11的设备，其特征在于，第一部分和第二部分是锥形的。
13.根据权利要求11的设备，其特征在于，第一部分和第二部分是三角形的。
14.根据权利要求11的设备，其特征在于，中央部分是矩形的。
15.一种用于在一衬底上由一非晶硅层形成多晶硅层的方法，包括在非晶硅层上设置一掩模，该掩模具有多个透射区，所述的多个透射区沿着第一方向和与第一方向基本上垂直的第二方向以阶梯排列的方式彼此间隔开，每一个透射区有一中央部分以及与该中央部分相对的两端相邻的第一侧部分和第二侧部分，中央部分沿着第一方向经过一个基本上恒定的激光能量密度，其中每一个侧部分沿着远离中央部分的第一方向经过一个逐步减小的激光能量密度；第一次通过掩模将一激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区对应的多个第一照射区，每一个第一照射区具有一中央部分以及与中央部分相对的两端相邻的第一侧部分和第二侧部分；将衬底和掩模彼此相对移动，以使每一个透射区的第一侧部分与每一个第一照射区的中央部分重叠；通过掩模第二次将激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区对应的多个第二照射区。
16.根据权利要求15的方法，其特征在于，掩模还有一个阻挡激光束的屏蔽区。
17.根据权利要求15的方法，其特征在于，每一个透射区的中央部分具有一基本上为矩形的形状，并且其中每一个透射区的第一侧部分和第二侧部分具有一锥形形状。
18.根据权利要求17的方法，其特征在于，每一个透射区的中央部分具有基本上平行于第一方向的第一长边和第二长边以及基本上平行于第二方向的第一短边和第二短边，其中第一长边和第二长边具有第一长度，并且其中第一短边和第二短边具有第二长度。
19.根据权利要求15的方法，其中相邻的第一侧部分与第二侧部分之间最近的距离大得足以防止在跨越该最近的距离的区域中由于完全熔化而产生的结晶在相邻的第一端部与第二端部之间的形成。
20.根据权利要求21的方法，其特征在于，衬底移动而掩模静止。
21.一种用于在一衬底上由一非晶硅层形成多晶硅层的方法，包括在非晶硅层上设置一掩模，所述的掩模具有多个透射区，多个透射区沿着第一方向和基本上与第一方向垂直的第二方向以阶梯排列的方式相互间隔设置，每一个透射区在第一方向上具有一沿第一方向基本恒定的激光能量密度，所述的激光能量密度逐渐减小到一个值，所述的值可使透射区端部附近的非晶硅层不发生完全熔化；第一次通过掩模将一激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区对应的多个第一照射区，每一个第一照射区具有一完全熔化的部分和一由于照射非晶硅层的激光能量密度的原因而没有完全熔化的部分；将衬底和掩模彼此相对移动，以使每一个透射区的第一侧部分与每一个第一照射区的中央部分重叠；通过掩模第二次将激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区对应的多个第二照射区。
22.根据权利要求21的方法，其特征在于，掩模还具有一个阻挡激光束的屏蔽区。
23.根据权利要求21的方法，其特征在于，每一个透射区的中央部分具有一基本上为矩形的形状，并且其中每一个透射区的第一侧部分和第二侧部分具有一锥形形状。
24.根据权利要求23的方法，其特征在于，每一个透射区的中央部分具有基本上平行于第一方向的第一长边和第二长边以及基本上平行于第二方向的第一短边和第二短边，其中第一长边和第二长边具有第一长度，并且其中第一短边和第二短边具有第二长度。
25.根据权利要求21的方法，其特征在于，相邻的第一侧部分与第二侧部分之间最近的距离大得足以防止在跨越该最近的距离的区域中由于完全熔化而产生的结晶在相邻的第一端部与第二端部之间的形成。
26.根据权利要求21的方法，其特征在于，衬底移动而掩模静止。
27.一种用于形成多晶硅层的激光设备的掩模，包括多个透射区，所述的多个透射区沿着第一方向以阶梯排列的方式设置，并且沿着第二方向彼此间隔开设置，每一个透射区具有一中央部分以及与该中央部分相对的两端相邻的第一侧部分和第二侧部分，中央部分沿着第一方向经过一个基本上恒定的激光能量密度，其中每一个侧部分沿着远离中央部分的第一方向经过一个逐步减小的激光能量密度；一屏蔽区，它阻挡激光设备的激光束。
28.根据权利要求27的掩模，其特征在于，第一方向基本上垂直于第二方向。
29.根据权利要求28的掩模，其特征在于，每一个透射区的中央部分具有一基本上为矩形的形状，并且其中每一个透射区的第一侧部分和第二侧部分具有一锥形形状。
30.根据权利要求29的掩模，其特征在于，每一个透射区的中央部分具有基本上平行于第一方向的第一长边和第二长边以及基本上平行于第二方向的第一短边和第二短边，其中第一长边和第二长边具有第一长度，并且其中第一短边和第二短边具有第二长度。
全文摘要
一种用于形成多晶硅层的方法，包括在非晶硅层上设置一掩模，所述的掩模具有多个透射区，多个透射区沿着第一方向和基本上与第一方向垂直的第二方向以阶梯排列的方式相互间隔设置，每一个透射区有一中央部分和第一侧部分与第二侧部分，第一侧部分和第二侧部分在第一方向上与中央部分的相对的两端相邻，其中每一部分在第一方向上有一长度而在第二方向上有一宽度，并且其中第一部分和第二部分的宽度沿着第一方向从中央部分开始向外减小；第一次通过掩模将一激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区对应的多个第一照射区，每一个第一照射区有一中央部分以及在中央部分两侧的第一侧部分和第二侧部分；将衬底和掩模彼此相对移动，以使每一个透射区的第一侧部分与每一个第一照射区的中央部分重叠；通过掩模第二次将激光束照射到非晶硅层上，形成与多个透射区对应的多个第二照射区。
文档编号B23K26/06GK1514304SQ0313747
公开日2004年7月21日 申请日期2003年6月25日 优先权日2002年12月31日
发明者郑允皓 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社