用于基材上薄膜区域的雷射结晶化处理以缩小边缘地区之方法与系统及此种薄膜区域之结构

摘要

在此提供一种用来处理一薄膜样本的制程及系统。详言之，一光束产生器可被控制用以发出至少一光束脉冲。然后，该光束脉冲被遮罩用以产生至少一经过遮罩的光束脉冲，其被用来辐照(irradiate)该薄膜样本的至少一部分。利用该至少一经过遮罩的光束脉冲以充分的强度对薄膜样本的该部分辐照，用以让该部分在稍后结晶化。该薄膜样本的此部分因而能够结晶化而由一第一区域及一第二区域所构成。在其结晶化后，该第一区域包括一第一组晶粒，及该第二区域包括一第二组晶粒，其至少一特性不同于第一组晶粒的至少一特性。该第一区域包围该第二区域，且被建构成可允许有一薄膜电晶体(“TFT”)的一作用区被提供在与其相距一段距离处。

主权项

一种处理一薄膜样本的系统，包含：一薄膜样本，具有一区域与一厚度；一光束产生器，用以发出至少一光束脉冲；一罩幕，用以遮罩该至少一光束脉冲，并产生至少一经过遮罩的光束脉冲来辐照该薄膜样本，其中该至少一经过遮罩的光束脉冲具有足够的强度可贯穿该薄膜样本的厚度以及沿着该薄膜样本的整体区域而完全熔化该薄膜样本的至少一部分；以及一处理装置，被建构成：(a)可控制该光束产生器用以发出该至少一光束脉冲；(b)以该罩幕将该至少一光束脉冲加以遮罩，用以产生该至少一经过遮罩的光束脉冲，其中该至少一经过遮罩的光束脉冲被用来辐照该薄膜样本的至少一部分；以及(c)利用该至少一经过遮罩的光束脉冲，以足以贯穿该薄膜样本的厚度以及沿着该薄膜样本的整体区域而完全熔化该薄膜样本的该至少一部分的强度来辐照该薄膜样本的该至少一部分，其中，该薄膜样本的该至少一部分可以结晶化，被结晶化的该至少一部分是由一第一区域及一第二区域所构成，其中在结晶化该第一区域与该第二区域的时候，该第一区域包括一第一组晶粒，及该第二区域包括一第二组晶粒，该第二组晶粒的至少一特性不同于该第一组晶粒的至少一特性，其中该第一区域包围该第二区域，且被建构成可让一电子装置的一作用区被提供在与该第一区域相距一段距离处。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该经过遮罩的光束脉冲的强度可贯穿该薄膜样本的厚度而完全熔化该薄膜样本的该至少一部分。如申请专利范围第2项所述之系统，其中该经过遮罩的光束脉冲的强度可部分熔化该薄膜样本的该至少一部分。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该TFT的该作用区是位在该第二区域内。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该第二区域相应于至少一像素。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该第二区域具有一截面，该截面可帮助位于该第二区域上之该TFT的所有部分。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该第一区域相对于该第二区域的大小及位置被设计成可让该第一区域对于该TFT的性能没有影响或其影响可被忽略。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该处理装置被进一步建构成在使该薄膜样本的该至少一部分结晶化之后，决定该第一区域的一位置用以避免将该TFT的该作用区置于该第一区域上。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该至少一光束脉冲包括复数个细光束，且其中该第一及第二区域被该等细光束所辐照。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该薄膜样本为一矽薄膜样本。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该薄膜样本是由矽及锗中的至少一者所制成。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该薄膜样本具有大约介于100埃()至10,000埃之间的厚度。如申请专利范围第1项所述之系统，其中在该第一区域内的该第一组晶粒系横向生长的晶粒。如申请专利范围第13项所述之系统，其中该第一区域内的该横向生长的晶粒为等轴(equiaxed)晶粒。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该电子装置为一薄膜电晶体(TFT)。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该薄膜样本为一半导体薄膜样本。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该罩幕包含一二维罩幕。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该罩幕包含一阻光区与一透明区。如申请专利范围第18项所述之系统，其中该阻光区包围该透明区。如申请专利范围第18项所述之系统，其中该透明区包含至少一细缝。如申请专利范围第1项所述之系统，其中该罩幕界定出该至少一经过遮罩的光束脉冲的一轮廓，将该薄膜样本的该经辐照的至少一部分周围的边缘区最小化。如申请专利范围第1项所述之系统，更包含一光束能量密度调变器，用来调整该至少一光束脉冲的能量密度。如申请专利范围第1项所述之系统，更包含一样本平移台，用以在至少一方向中移动该薄膜样本，其中该处理装置控制该薄膜样本相对于该至少一光束脉冲的一相对位置。