CN1641836B - 提供连续运动顺序横向固化的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种对非晶硅薄膜样品进行加工以制造大晶粒并且晶粒边界受控的硅薄膜方法和系统。薄膜样品包括第一边缘和第二边缘。具体说来，采用该方法和系统，使用准分子激光器来提供脉冲激光束，并且屏蔽脉冲激光束以产生图案子光束，每一图案子光束具有足以使薄膜样品融化的强度。用图案子光束以第一恒定预定速度沿第一边缘和第二边缘之间的第一路径对薄膜样品进行连续扫描。此外，用图案子光束以第二恒定预定速度沿第一边缘和第二边缘之间的第二路径对薄膜样品进行连续扫描。

Description

提供连续运动顺序横向固化的方法和系统
本申请是国际申请日为2001年3月12日，申请号为01800540.3，发明名称为“提供连续运动顺序横向固化的方法和系统”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及加工薄膜半导体材料的一种方法和系统，尤其涉及使用激光照射和具有被照射的半导体薄膜的衬底连续运动而从衬底上的非晶或多晶薄膜来形成大晶粒控制晶粒边界位置的半导体薄膜。
背景技术
在半导体加工领域中，已经有多种使用激光把非晶硅薄膜转变成多晶薄膜的尝试。例如，在James Im等人的论文，“Crystalline Si Film for IntegratedActive-Matrix Liquid-Crystal Display”(11 MRS Bulletin 39(1996))中，描述了传统的准分子激光退火技术。在这种传统系统中，使准分子激光束形成长光束，其长度一般长达30cm，并且宽度为500微米或更大。使成形的光束在非晶硅样品上逐步照射(stepped)以促使其融化，并在样品重新固化以后形成晶粒边界受控的多晶硅。
由于某些原因，使用传统的准分子激光热退火技术以产生多晶硅会产生一些问题。首先，加工过程中产生的多晶硅一般是由任意的一种微结构组成的小晶粒(即，晶粒边界的控制较差)，并且颗粒的大小不均匀，因而器件的性能较差、不均匀，而且产量较低。其次，为了得到质量可接受并且晶粒边界受控的多晶薄膜，不得不将生产这种薄膜的制造成品率保持在低水平上。同时，加工过程通常要求非晶硅样品具有某种受控气压，并对其预热，这导致成品率降低。因此，本领域中，人们希望，在较大的成品率下生产出更高质量的多晶硅薄膜。同时，人们还希望有一种制造技术，采用该技术，能够在制造高质量的器件(如用于液晶板显示器的薄膜晶体管阵列)时生产出更大、更均匀的微结构多晶硅薄膜。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用顺序横向固化过程生产大晶粒和晶粒边界位置受控制的多晶薄膜半导体的技术，并以快速方法生产这种硅薄膜。
用一种方法和系统实现这些目的中的至少某些目的，所述方法和系统用于把非晶或多晶硅薄膜样品加工成晶粒边界受控的多晶薄膜或单晶薄膜。薄膜样品包括第一边缘和第二边缘。具体说来，使用这个方法和系统，控制激光束发生器辐射激光束，并且屏蔽该激光束的一部分而产生图案子光束(beamlet)，每一子光束具有足以使薄膜样品融化的强度。图案子光束沿第一边缘和第二边缘之间的第一路径以第一恒定预定速度不断地对薄膜样品进行扫描。此外，图案子光束沿第一边缘和第二边缘之间的第二路径以第二恒定预定速度不断地对薄膜样品进行扫描。
在本发明的另一个实施例中，不断地沿第一方向平移薄膜样品，使得固定的图案子光束不断地沿第一路径照射薄膜样品的顺序第一部分。第一部分因受到辐照而融化。此外，不断地沿第二方向平移薄膜样品，以致固定的图案子光束沿第二路径照射薄膜样品的顺序第二部分。第二部分因受到辐照而融化。此外，在沿第一方向平移薄膜样品以辐照第一路径顺序下一部分之后，使第一部分冷却和重新固化，并且沿第二方向平移薄膜样品以照射第二路径顺序下一部分之后，使第二部分冷却和重新固化。
在本发明的又一个实施例中，放置薄膜样品以致图案子光束相对于薄膜样品照射到薄膜样品边界以外的第一位置处。同时，沿从第二位置开始的第二路径扫描薄膜样品之前，可以使薄膜样品从第一位置微微平移到第二位置上。
在本发明的再一个实施例中，沿第二路径扫描薄膜样品之后，平移薄膜样品，以致图案子光束照射到经微微平移的薄膜样品边界以外的第三位置上。此后，可以使薄膜样品级进，从而使子光束的照射从第三位置移动到第四位置上，而第四位置在薄膜样品边界的外面。然后，保持薄膜样品，使图案子光束照射在第四位置上，直到薄膜样品停止振动和薄膜样品停止移动之后。
在本发明的另一个实施例中，沿第一方向不断地对薄膜样品进行扫描，以致固定位置子光束扫描第一路径，然后沿第二方向，以致固定位置的子光束扫描第二路径。沿第一方向移动薄膜样品之后，继续以第一恒定预定速度，沿第二方向使之平移，以致图案子光束沿第二路径辐照薄膜样品的第一顺序部分，而第二方向与第一方向相对。然后，微微平移薄膜样品，从而子光束的照射从第一位置移动到第二位置上，而第二位置位于薄膜样品边界的外面。此后，沿第一方向以第二恒定预定速度继续平移薄膜样品，从而图案子光束沿第二路径辐照薄膜样品的第二顺序部分，直到子光束照射到第二位置上，而第一位置与第二位置相对。
附图说明
图1a示出本发明执行连续运动固化横向固化(“SLS”)的系统的典型实施例的图；
图1b示出根据本发明的一种方法的实施例，用于提供图1a所示系统可以用来进行连续运动SLS；
图2a示出具有虚线掩膜的图；
图2b示出一部分晶体硅薄膜的图，所述晶体硅薄膜是从图1a所示系统中使用图2a中示出的掩膜方法产生的；
图3a示出具有人字形图案掩膜的图；
图3b示出一部分晶体硅薄膜的图，所述晶体硅薄膜是从图1a所示系统中使用图3a中示出的掩膜方法产生的；
图4a示出具有直线图案的屏蔽的图；
图4b示出一部分晶体硅薄膜的图，所述晶体硅薄膜是从图1a所示系统中使用图4a中示出的掩膜方法产生的；
图5a示出使用具有直线图案掩膜的硅样品的受照射区部分的图；
图5b示出在初始照射和已经平移了样品之后，以及采用图1b所示的方法期间在单个激光脉冲之后，使用具有直线图案掩膜的硅样品的受照射区部分的图；
图5c示出在已经发生第二次照射之后一部分晶体硅薄膜的示意图，它是使用图1b所示的方法产生的；
图6a示出具有对角线图案的掩膜；
图6b示出一部分晶体硅薄膜的图，所述晶体硅薄膜是从图1a所示系统中使用图6a中所示的掩膜产生的；
图7示出根据本发明方法的另一个实施例，用于提供图1a所示系统可以使用的连续运动SLS；
图8是说明图1b所示的方法所执行的步骤的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种使用顺序横向固化过程而制造均匀大晶粒和晶粒边界位置受控的晶状薄膜半导体的技术。为了能够充分理解这些技术，读者首先必须理解顺序横向固化过程。
顺序横向固化过程是一种技术，用于通过在准分子激光器辐射的脉冲串之间使具有硅薄膜的样品作小幅单向平移而产生大晶粒硅结构。当硅薄膜吸收每个脉冲时，导致薄膜的小区域完全融化，并重新固化成由一脉冲串前面的脉冲产生的晶体区域。
申请日为1999年9月3目的共同待批专利申请09/390,537中揭示了一种优越的顺序横向固化过程以及执行该过程的一种设备，该专利申请已转让给共同受让人，在此引用作为参考。尽管上述技术的揭示是针对‘537申请中描述的特定技术来进行的，但读者应该理解，可以容易地将其它顺序横向固化技术(sequential lateral solidification)用于本发明。
图1示出根据本发明的系统，该系统能够执行连续运动SLS过程。同样如在‘537申请中描述的那样，所述系统包括准分子激光器110；能量密度调制器120，用于快速地改变激光束111的能量密度；光束衰减器和光阑130(在该系统中是任选的)；光学元件140、141、142和143；光束均化器(beamhomogenizer)144、透镜和光束控制系统145、148；屏蔽系统150；另一个透镜和光束控制系统161、162、163；入射激光脉冲164；衬底上的硅薄膜样品170、样品平移台180；花岗石块190；支撑系统191、192、193、194、195、196；以及计算机100，它控制硅薄膜样品和衬底170的X和Y方向移动和微移动。计算机100通过屏蔽系统150中的屏蔽装置的移动或通过样品平移台180的移动来控制平移和/或微平移。
如在‘537申请中进一步详细描述的那样，把非晶硅薄膜样品加工成单晶或多晶硅薄膜是通过：产生预定能量密度的多个准分子激光脉冲；可控制地调制准分子激光脉冲的能量密度；在预定平面中使经调制的激光脉冲均匀；屏蔽部分均匀调制激光脉冲而成为图案子光束发射；用图案子光束照射非晶硅薄膜样品，使其因子光束照射而部分融化；以及相对于图案子光束和相对于可控调制可控地平移样品，从而通过使样品相对于图案子光束的顺序平移以及在相应于其上的顺序位置处通过改变能量密度的图案子光束对样品进行照射，使非晶硅薄膜样品加工成单晶或晶粒边界受控的多晶硅薄膜。现在将参考上述加工技术描述本发明的下述实施例。
图1b示出根据提供连续运动SLS的本发明的加工过程的一个实施例，所述连续运动SLS可以使用上述系统。具体说来，计算机100控制样品平移台180的运动(沿X-Y平面方向)和/或屏蔽系统150的运动。计算机100采用这种方式控制样品170相对于脉冲激光束149和最终脉冲激光束164的相对位置。计算机100还控制最终脉冲激光束164的频率和能量密度。
如也已转让给共同受让人，在此引用作为参考的，申请日为1999年9月3日的共同待批专利申请09/390,535(“‘535申请”)中所描述的那样，可以通过移动屏蔽系统150或样品平移台180使样品170相对于激光束149平移，来生成样品170中的晶体区域。例如，为了实现上述目的，激光束149的长度和宽度可以是沿X-方向2cm和沿Y-方向1/2cm(例如，矩形形状)，但是脉冲激光束149并非仅限于这种形状和尺寸。实际上，正如熟悉本技术领域基本技术的人员所知的那样，激光束149可以采用其它的形状和/或尺寸(例如，正方形、三角形等)。
还可以使用各种屏蔽方式从发射的脉冲激光束149产生最终脉冲激光束和子光束164。图2a、3a、4a和6a中示出屏蔽的一些例子，在‘535申请中已经作了详细说明。例如，图2a示出含有形状规则狭缝220的屏蔽210；图3a示出含有人字形图案320的屏蔽310；而图6示出含有对角线图案620的屏蔽610。为了简单起见，下面描述根据本发明的加工过程，其中采用了含有狭缝图案410的屏蔽装置410(如图4a所示)，每个狭缝在屏蔽410上尽可能地延伸，只要入射在屏蔽装置410上的均匀激光束149允许，而且应该具有足够窄的宽度440，以防止在样品170的照射区中发生任何集结(nucleation)。如在‘535申请中所述的那样，宽度440与许多因素有关，例如，入射激光束的能量密度、入射激光束的持续时间、硅薄膜样品的厚度、硅衬底的温度和热传导性能等。
在图1b中示出的示例实施例中，样品170具有的尺寸是沿Y方向40cm，沿X方向30cm。把样品170想像地再分割成许多列(例如，第一列5个、第二列6个等)，并把每列的位置/尺寸存储在计算机100的存储装置中，供计算机100使用。确定每列的尺寸，例如，沿X方向2cm，沿Y方向40cm。因此，可以把样品170想像地再分割成，例如，15列。还可以设想把样品170想像地再分割成具有不同尺寸的列(例如，3cm×40cm列，等)。当把样品170想像地再分割成为一些列时，沿这种列的整个长度延伸的某一列的至少一小部分应该与相邻列的一部分重叠，以防止存在任何未照射区的可能性。例如，重叠区可以具有，例如，1μm的宽度。
在把样品170想像地再分割之后，激励脉冲激光束111(通过用计算机100激励准分子激光器或打开光阑130)，并产生投射到第一位置20上的脉冲激光子光束164(来自脉冲激光束149)。然后，在计算机100的控制下，沿Y方向的正向平移并加速样品170，以达到相对于第一光束路径25中的固定位置子光束的预定速度。使用公式：
Vmax·＝Bw·f，
其中，Vmax是样品170可以相对于脉冲子光束164移动的最大可能速度，Bw是脉冲子光束164的图案宽度(或脉冲子光束164的包络宽度)，而f是脉冲子光束164的频率，可以使用下式来确定预定速度Vpred：
Vpred＝Vmax-K，
其中，K是常数，利用K来避免相邻照射区之间存在任何未照射区的可能性。还可以使用根据图1a中示出的本发明的系统，而无需利用光束衰减器和光阑130，这是由于(如下所述)样品170的连续平移，会使得必须阻断或关断脉冲子光束164的缘故。
当样品170相对于脉冲激光束149的运动速度到达预定速度Vpred时，脉冲子光束164到达样品170的上边缘10’。然后，样品170继续沿Y方向正向，以预定速度Vpred平移，从而脉冲子光束164在整个第二光路30上继续照射样品170的顺序部分。当脉冲子光束164到达样品170的下边缘10”时，样品170相对于脉冲子光束164的平移减慢(在第三光路35中)，从而到达第二位置40。在脉冲子光束164沿第二路径30连续和顺序照射样品170的接下来的部分之后，使样品170接下来的部分完全融化。应该注意，在脉冲子光束164通过样品170的下边缘10”之后，在样品170经照射的第二路径30中形成晶体硅薄膜区540(例如，晶粒边界受控的多晶硅薄膜)，图5b中示出它的一部分。这个晶粒边界受控的多晶硅薄膜区540在经照射的第二光路30的整个长度上延伸。应该注意，在脉冲子光束164已经越过样品170的下边缘10”之后，不必切断脉冲激光束149，因为它不再照射样品170了。
此后，为了消除许许多多在熔化边界530处形成的小初始晶体541，并且当沿脉冲子光束164沿Y方向的位置是固定的时候，使样品170沿第四光路45在X方向微平移预定距离(例如，3微米)，然后，在计算机100的控制下使之沿Y方向的反向上加速(朝向样品170的上边缘10’)，以达到沿第四光路50相对于脉冲子光束164的预定平移速度。当样品170相对于脉冲子光束164的速度达到预定速度Vpred时，脉冲子光束164到达样品170的下边缘10”。沿Y方向反向继续以预定速度Vpred平移样品170(即，不停止)，使得脉冲子光束164在第五光路55的整个长度上照射样品170。当样品170在计算机100的控制下平移使得脉冲子光束164到达样品170的上边缘10’时，再次减慢样品170相对于脉冲子光束164的连续平移速度(在第六光路60中)，以到达第四位置65。第五光路的辐照结果是，样品170的区域551、552、553使剩下的非晶硅薄膜542和多晶硅薄膜区540的初始结晶区543融化，而使多晶硅薄膜的中心部分545仍保持固化。在脉冲子光束164沿第五光路55连续和顺序地照射了样品170的顺序部分之后，使样品170的这些顺序部分完全融化。因此，由于激光束149在第五光路55整个长度上对第一列5进行了连续(即，不停地)照射，在沿第二光路30进行连续照射而形成的薄膜熔化区域542，542固化以后，形成中心部分545的晶体结构向外生长。因此，在样品170上，沿第五光路55的整个长度上，形成方向受到控制的长晶粒多晶硅薄膜。图5c中示出了这种结晶结构的一部分。所以，使用上述连续运动SLS过程，可以沿样品170的整个列长度，连续形成所示的结晶结构。
然后，使样品170进到下一列6，通过第七光路70，到达第五位置72，并使样品固定在该位置，从而停止样品170在进到第五位置72时出现的振动。实际上，对于到达第二列6的样品170来说，具有宽度为2cm(沿X方向)的列前进了约2cm。然后，对于第二列6，可以重复上述针对第一列5的照射而描述的过程。采用这种方式，可以正确地照射样品170的所有列，而所需的设置时间(因而等待样品170停止振动)的时间对于要设置的样品170来说可能是最短的。实际上，设置样品170所需的唯一时间是当激光器已经完成对样品170的整列(例如，第一列5)的照射，并使样品170进到样品170的下一列(例如，第二列6)的时候。使用上述典型尺寸的样品170(30cm×40cm)，由于每列的尺寸是2cm×40cm，因而对于该典型样品170，只有15列是必须照射的。因此，对于该样品170来说，可能出现的“级进加设置”延迟的数目为14或15。
为了说明使用根据本发明制造晶体硅薄膜的连续运动SLS过程中的时间节省，在样品170的各种移动路径中，在整个长度上平移样品170(它具有上述的样品、列和激光束尺寸)所取的时间可以估计如下：
第一光路25-    0.1秒，
第二光路30-    0.5秒(因为在整列长度上样品不必停止
               和放置而作连续平移)，
第三光路35-    0.1秒，
第四光路45-    0.1秒，
第五光路50-    0.1秒
第六光路55-    0.5秒(同样，因为在整列长度上样品170
               不必停止放置稳定而作连续平移)，
第七光路60-    0.1秒，以及
第八光路70-    0.1秒。
因此，完全照射样品的每个列5、6所需要的总时间是1.6秒(或最多，例如2秒)。因此，对于样品170的15个列，形成晶粒边界受控的多晶结构薄膜所需要的总时间(对于整个样品170)约为30秒。
如上所述，还可以使用不同尺寸和/或形状的激光束149的横截面区。例如，可以使用横截面尺寸是1cm×1cm(即，正方形)的脉冲激光束149。应该理解，最好使用脉冲子光束164的直径作为列的尺寸参数。在这个例子中，可以把30cm×40cm的样品170想像地再分割成30个列，每一列沿X方向的尺寸是1cm，而沿Y方向的尺寸是40cm(假设脉冲子光束164的图案的直径为1cm的横截面)。使用这种图案的脉冲子光束164，可以增加用于平移样品170的预定速度Vpred，并且可以降低脉冲激光束149的总能量。这样，根据本发明的系统和方法将通过30个列而不是通过15列来照射样品。虽然要费更长时间一列一列地对30个列进行推进和放置(与上述15个列不同)，但是可以加快样品平移，这是因为，由于列的宽度较小，脉冲激光束149的强度可以较大，因而可以使激光脉冲能量集中在较小子光束图案内，从而使样品170有效结晶，而完成样品170照射的总时间不必显著长于样品具有15个列时进行照射的总时间。
根据本发明，可以把在‘535申请中描述和示出的任何一种屏蔽用于图1b中示出的连续运动SLS过程。例如，当在屏蔽系统150中使用屏蔽310时，制成一种经加工的样品(即，图3b中示出的具有结晶区360的部分350)。每个结晶区360将包括菱形的单晶区370以及在每一人字形尾部的两个长晶粒、控制晶粒边界方向的多晶硅区380。也可以使用含有对角线狭缝图案620的屏蔽610(如图6a所示)。对于该屏蔽610，当样品170沿Y方向连续平移时，而在图1a所示的屏蔽系统150中使用屏蔽610时，制成一个经加工的样品(如图6b所示的具有结晶区660的部分650)。每一结晶区660将包括长晶粒的、具有晶粒边界方向受控的结晶区670。
还可以沿与正方形样品170的边缘不平行的列来照射样品170。例如，这些列可以相对于样品170的边缘成约45度角。计算机100存储每列的开始点和终止点，并能够沿平行列(它们相对于样品170的边缘倾斜，例如，45度)执行如图1b中所示的过程。还可以沿相对于样品170的边缘以其它角度(例如，60度、30度等)倾斜的平行列来照射样品170。
在图7中示出的本发明的方法的另一个示例实施例中，把样品170想像地再分割成为几个列。在再分割样品170之后，可以接通脉冲激光束149(通过用计算机100或打开光阑130激励准分子激光器)，从而产生初始投射到第一位置20上的脉冲子光束164(类似于图1b中示出的实施例)。然后，在计算机100的控制下使样品170沿Y方向平移并加速，以到达相对于第一光路700中脉冲子光束164的预定样品平移速度Vpred。当相对于脉冲激光束149，样品170的平移速度达到预定速度Vpred时，脉冲子光束164(以及子光束)到达样品170的上边缘10’。然后，样品170继续沿Y方向以预定速度Vpred连续和顺序地平移，使得脉冲子光束164照射样品170相对于第二光路705的整个长度。当脉冲子光束164到达样品170的下边缘10”时，样品170减慢相对于脉冲子光束发射164的平移(在第三光路710中)，以到达第二位置715。应该注意，在脉冲子光束164通过样品170的下边缘10”之后，已经使沿第二光路705的样品170的整个部分顺序进行了完全融化和固化。
不进行X方向微移动的样品170沿Y方向的相反方向上平移回样品170的上边缘10’。具体说来，在计算机100的控制下，使样品170沿第四光路720，沿负Y方向加速，在达到样品170的下边缘10”之前达到预定样品平移速度Vpred。然后，样品170继续以预定速度Vpred，沿负Y方向平移，从而脉冲子光束164沿第五光路725(沿第二光路705的路径)的整个长度连续和顺序地照射样品170。当脉冲子光束164到达样品170的上边缘10’时，样品170减慢相对于脉冲子光束164的平移(在第六光路730中)，直到子光束164投射到第一位置20上为止。应该注意，在脉冲子光束164通过样品170的上边缘10’之后，已经使样品170的整个部分沿第二光路顺序融化和固化。因此，当完成这个通过时，使相应于第五光路725的样品170的表面部分地融化和重新固化。如此，可以进一步使薄膜表面光滑。此外，使用该技术，可以降低脉冲激光束149的(以及脉冲子光束164的)能量输出，以有效地使薄膜表面光滑。与图1b所示技术相似，在样品170的照射区中形成晶粒边界受控的多晶硅薄膜区540，图5b中示出它的一部分。该晶粒边界受控多晶硅薄膜区540延伸第二和第五照射光路705、725的整个长度。再有，在脉冲子光束164已经越过样品170的下边缘10”之后不必关闭脉冲激光束149，并且不再照射样品170。
此后，使样品170沿第七光路735，沿X方向微平移预定距离(例如，3微米)，直到脉冲子光束投射到第三位置740上，然后，在计算机100的控制下，再沿Y方向的正向加速(朝样品170的下边缘)，以沿第八光路745相对于脉冲子光束164达到预定速度Vpred。当样品170的平移速度相对于脉冲子光束164达到预定速度Vpred时，脉冲子光束164到达样品170的上边缘10’。然后，样品170继续(即，不停止)沿Y方向正向以预定速度Vpred平移，以致脉冲子光束164连续并顺序照射相对于第九光路750整个长度的样品170。当脉冲子光束164到达样品170的下边缘10”时，样品170减慢相对于脉冲子光束164的平移(在第十光路760中)，直到脉冲子光束164投射到第四位置765上。应该注意，在最终脉冲激光束164通过样品170的下边缘10”之后，已经使沿第九光路750经受照射的样品170的整个部分经受了顺序融化和重新固化。
此后，在不经过微平移的情况下，样品170的平移方向再次反向(通过光路770、775、780)，并且通过沿Y方向的反向(它也沿第九光路延伸)以预定速度Vpred连续平移样品170，而再次连续地和顺序地照射样品170的这些路径中的每一条。相应地，当完成这一光路通过时，使相应于光路775的样品170的表面部分融化和重新固化。由于沿样品170的相同光路(没有微平移)的正向和反向Y向平移和照射，使得这些路径745-780的表面光滑起来。这种过程的最终结果是产生沿样品170的整个列(例如，尺寸2cm×40cm)的大晶粒且晶粒边界受控的结晶结构，具有平坦(或更平坦)的表面。
然后，使样品170进入下一列(即，第二列6)，直到子光束通过另一光路785照射到第五位置790上，并放置样品170以阻尼样品170和台面180的任何振动，而所述的振动可能是因在脉冲子光束164投射到第五位置790处推进样品170时出现的。对于样品170的所有列重复这个过程，这与上述并示于图1b中的过程相似。
接着参考图8，下面描述通过计算机100执行的步骤来控制根据图1b和/或图7中示出的过程实施的硅薄膜结晶生长方法。例如，在步骤1000中由计算机100使图1a中示出的系统的各电子部分初始化，以启动所述加工过程。然后，在步骤1005中，把衬底上的非晶硅薄膜样品170装载到样品平移台180上。应该注意，这种装载可以是人工实施的，也可以是在计算机100的控制下自动完成的。接着，在步骤1015中，把样品平移台180移动到初始位置，它可以包括相对于样品170上的基准进行的对准。如果需要，在步骤1020中调节系统的各光学元件并进行聚焦。然后，在步骤1025中，根据待进行的特定加工处理，使激光器稳定在使非晶硅样品在入射到样品上的每一脉冲子光束的横截面区域上完全熔化所需要的能量水平和脉冲重复率上。如果需要，在步骤1030中细调脉冲子光束164的衰减。
接着，在步骤1035中可以打开光阑(或计算机启动而打开脉冲激光束149)，用脉冲子光束164照射样品170，并且相应地，开始图1b和7中示出的连续运动顺序横向固化方法。沿Y方向连续平移样品，同时连续和顺序地照射样品的第一光路(例如，沿第二光路30的样品)(步骤1040)。以预定速度Vpred沿Y方向连续平移样品170，同时连续和顺序地照射样品的第二光路(例如，沿第六光路550的样品)(步骤1045)。参照图1b可以看到，沿第二光路30连续平移样品170而同时连续和顺序地照射样品170，然后沿第三光路35减慢，沿第四光路45沿X方向微平移样品，等待样品170稳定，沿第五光路50加速，然后沿第六光路55连续平移样品170而同时连续和顺序地照射样品170。如此，顺序地照射样品170的整列。如果没有照射到样品170的当前列的某些部分，则计算机100控制样品170沿特定方向以预定速度Vpred继续平移，从而照射到样品170的当前列的尚未照射到的其他部分(步骤1055)。
然后，如果已经完成样品170的某一区域的结晶，则在步骤1065、1066中相对于脉冲子光束164重新放置样品(即，移动到下一列或行即第二列6)，并在新路径上重复结晶过程。如果未曾指定结晶接下来的路径，则在步骤1070中关闭激光器，在步骤1075中关断硬件，并在步骤1080中完成加工。当然，如果希望对另外的样品进行加工，或者如果要把本发明用于批量加工，则可以对每个样品重复步骤1005、1010和1035-1065。熟悉本技术领域基本技术的人员会理解，也可以沿X方向连续平移样品，而沿Y方向微平移样品。实际上，可以沿任何方向连续平移样品170，只要脉冲子光束164的平移路径是平行的、连续的，并且从样品170的一个边缘延伸到样品170的另一个边缘即可。
上面只说明本发明的原理。根据这些原理，熟悉本领域技术的人员将明了，所描述的实施例还有各种修改和变化形式。例如，薄的非晶或多晶硅薄膜样品170可以由具有这种硅薄膜的预制图案的岛状物的样品来代替。此外，尽管所描述的实施例针对的是激光束，并且激光束是固定的并且最好是不可扫描的，但应该理解，根据本发明的方法和系统可以使用脉冲激光束，它可以沿固定样品的路径以恒定速度偏移。因此，应当理解，熟悉本技术领域的人员将能够得到许多的系统和方法，虽然这里没有明显地说明或描述这些系统和方法，但是它们实施本发明的原理是在本发明的精神和范围内。

Claims (46)

1.一种加工硅薄膜样品以制造晶体硅薄膜的方法，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
(a)控制一激光束发生器，以发射一激光束；
(b)屏蔽部分激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)以第一恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于第一边缘和第二边缘之间的第一路径而移动；以及
(d)以第二恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于第一边缘和第二边缘之间的第二路径而移动，
其中，至少一个图案子光束具有一预定宽度和一预定长度，所述预定长度大于所述预定宽度，并且所述预定长度沿所述第一路径和所述第二路径中的至少一条路径延伸。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤(c)包括：连续平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束沿所述第一路径顺序辐照所述硅薄膜样品的第一顺序部分，其中所述第一部分因受到辐照而融化，而
步骤(d)包括：连续平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束沿所述第二路径顺序辐照所述硅薄膜样品的第二顺序部分，其中所述第二部分因受到辐照而融化。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
在沿所述第一路径平移所述硅薄膜样品以辐照所述硅薄膜样品的下一个第一顺序部分之后，使以前被照射的第一部分再固化；以及
在沿所述第二路径平移所述硅薄膜样品以辐照所述硅薄膜样品的下一个第二顺序部分之后，使以前被照射的第二部分再固化。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一路径平行于所述第二路径；
在步骤(c)中，沿第一方向连续扫描所述硅薄膜样品；以及
在步骤(d)中，沿第二方向连续扫描所述硅薄膜样品，所述第一方向与所述第二方向相反。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一边缘位于所述硅薄膜样品的那一侧与所述第二边缘位于所述硅薄膜样品的那一侧相对。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，它还包含下列步骤：
(e)在步骤(d)之前，确定所述硅薄膜样品的位置，以致所述图案子光束照射到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中一个边缘以外的第一位置上；以及
(f)在步骤(e)之后和步骤(d)之前，平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点从所述第一位置移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中所述一个边缘以外的第二位置；
其中，当所述图案子光束照射到所述第二位置上时，开始执行步骤(d)。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：
(g)在步骤(d)之后，平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束照射到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中一个边缘以外的第三位置上；
(h)在步骤(g)之后，使硅薄膜样品步进，以致所述图案子光束的照射点从所述第三位置移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中一个边缘以外的第四位置上；以及
(i)在步骤(h)之后，保持所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束照射到所述第四位置上，直到所述硅薄膜样品的振动受到阻尼为止。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：
(j)在步骤(i)之后，对于所述图案子光束在所述硅薄膜样品上的第三和第四路径，重复步骤(c)和(d)。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
在步骤(c)中，沿第一方向连续扫描所述硅薄膜样品；以及
在步骤(d)中，沿第二方向连续扫描所述硅薄膜样品，并且还包括下列步骤：
(k)在步骤(c)之后，以所述第一恒定预定速度，连续平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点沿所述第一路径移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中一个边缘之外的第一位置上，其中所述图案子光束照射所述硅薄膜样品的所述第一顺序部分，而所述硅薄膜样品沿与所述第一方向相反的方向平移；
(l)在步骤(k)之后和步骤(d)之前，平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点从所述第一位置移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中所述一个边缘之外的第二位置上；以及
(m)在步骤(l)和(d)之后，以所述第二恒定预定速度，连续平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点沿所述第二路径移动到所述第二位置，其中所述图案子光束辐照所述硅薄膜样品的所述第二顺序部分，而所述硅薄膜样品沿与所述第二方向相反的方向平移。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：
(n)在步骤(m)之后，使所述硅薄膜样品步进，以致所述图案子光束的照射点从所述第二位置移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中所述一个边缘之外的第三位置上；以及
(o)在步骤(n)之后，保持所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束照射在所述第三位置上，直到所述硅薄膜样品的振动受到阻尼为止。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：
(p)在步骤(o)之后，重复步骤(c)、(d)、(k)、(l)和(m)，以致所述图案子光束的照射点分别沿所述硅薄膜样品上的第三和第四路径而移动。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述图案子光束沿所述第一路径照射所述硅薄膜样品时不停顿地执行所述步骤(c)。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述图案子光束沿所述第二路径照射所述硅薄膜样品时不停顿地执行所述步骤(d)。
14.一种加工硅薄膜样品以制造晶体硅薄膜的方法，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
(a)控制激光束发生器，以发射一激光束；
(b)屏蔽部分激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)以一恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于第一边缘和第二边缘之间的一预定路径而移动，其中当所述图案子光束沿所述预定路径照射所述硅薄膜样品时不停顿地执行所述连续步骤，
其中，至少一个图案子光束具有一预定宽度和一预定长度，所述预定长度大于所述预定宽度，并且所述预定宽度沿所述第一路径和所述第二路径中的至少一条路径延伸。
15.一种加工硅薄膜样品以制造晶体硅薄膜的方法，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
(a)控制激光束发生器，以发射一激光束；
(b)屏蔽部分激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)以第一恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于第一边缘和第二边缘之间的第一路径而移动；以及
(d)以第二恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于第一边缘和第二边缘之间的第二路径而移动，
其中，所述第一路径和所述第二路径中的至少一条沿一方向而延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前熔化部分重新固化时颗粒生长的方向。
16.一种加工硅薄膜样品以制造晶体硅薄膜的方法，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
(a)控制激光束发生器，以发射一脉冲激光束；
(b)屏蔽部分脉冲激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)不作微微平移，而是以第一恒定预定速度连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于第一边缘和第二边缘之间的第一路径而移动；以及
(d)不作微微平移，而是以第二恒定预定速度连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于第一边缘和第二边缘之间的第二路径而移动。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一路径沿一方向延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前融化部分重新固化时颗粒生长的方向。
18.一种加工硅薄膜样品以制造晶体硅薄膜的方法，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
(a)控制激光束发生器。以发射一激光束；
(b)屏蔽部分激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)不作微微平移，而是以一恒定预定速度连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于第一边缘和第二边缘之间的一预定路径而移动，其中，当所述图案子光束沿所述预定路径照射所述硅薄膜样品时不停顿地进行所述连续步骤。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一路径沿一方向延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前融化部分重新固化时颗粒生长的方向。
20.一种加工硅薄膜样品以制造晶体硅薄膜的方法，所述硅薄膜样品具有包括第一边界和第二边界的至少一个区域，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
(a)控制激光束发生器，以发射一脉冲激光束；
(b)屏蔽部分脉冲激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述至少一个区域上，并具有足以融化所述至少一个区域的光强；
(c)不作微微平移，而是以第一恒定预定速度连续扫描所述至少一个区域，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述至少一个区域上位于第一边界和第二边界之间的第一路径而移动；以及
(d)不作微微平移，而是以第二恒定预定速度连续扫描所述至少一个区域，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述至少一个区域上位于第一边界和第二边界之间的第二路径而移动。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一路径沿一方向延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前融化部分重新固化时颗粒生长的方向。
22.一种加工硅薄膜样品以制造晶体硅薄膜的方法，所述硅薄膜样品具有包括第一边界和第二边界的至少一个区域，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
(a)控制激光束发生器，以发射一脉冲激光束；
(b)屏蔽部分脉冲激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述至少一个区域上，并具有足以融化所述至少一个区域的光强；以及
(c)不作微微平移，而是以恒定预定速度连续扫描所述至少一个区域，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述至少一个区域上位于第一边界和第二边界之间的一预定路径而移动，其中，当所述图案子光束照射沿所述预定路径照射所述至少一个边界时不停顿地进行所述连续步骤。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一路径沿一方向延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前融化部分重新固化时颗粒生长的方向。
24.一种把多晶硅薄膜样品加工成晶体硅薄膜的系统，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述系统包括：
用于存储一计算机程序的存储器；以及
用于在执行所述计算机程序时执行下列步骤的加工装置：
(a)控制激光束发生器，以发射一激光束；
(b)屏蔽部分激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)以第一恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于所述第一边缘和第二边缘之间的第一路径而移动；以及
(d)以第二恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于所述第一边缘和第二边缘之间的第二路径而移动，
其中，至少一个图案子光束具有一预定宽度和一预定长度，所述预定长度大于所述预定宽度，并且所述预定长度沿所述第一路径和所述第二路径中的至少一条路径延伸。
25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，
在步骤(c)的执行期间，所述加工装置使所述硅薄膜样品连续平移，以致所述图案子光束的照射点沿所述第一路径而移动，其中所述图案子光束辐照所述硅薄膜样品的第一顺序部分，所述第一顺序部分因受到辐照而融化；以及
在步骤(d)的执行期间，所述加工装置使所述硅薄膜样品连续平移，以致所述图案子光束的照射点沿所述第二路径而移动，其中所述图案子光束辐照所述硅薄膜样品的第二顺序部分，所述第二顺序部分因受到辐照而融化。
26.如权利要求25所述的系统，其特征在于，
在所述加工装置使所述硅薄膜样品平移以致所述图案子光束沿所述硅薄膜样品的第一路径辐照下一个第一顺序部分之后，使沿所述第一路径的以前被照射的第一部分再固化；并且
在所述加工装置使所述硅薄膜样品平移以致所述图案子光束沿所述硅薄膜样品的第二路径辐照下一个第二顺序部分之后，使沿所述第二路径的以前被照射的第二部分再固化。
27.如权利要求25所述的系统，其特征在于，
所述加工装置执行下列附加步骤：
(e)在步骤(d)之前，确定所述硅薄膜样品的位置，以致所述图案子光束照射到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中一个边缘以外的第一位置上；以及
(f)在步骤(e)之后和步骤(d)之前，平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点从所述第一位置移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中所述一个边缘以外的第二位置上；并且
其中当所述图案子光束照射到所述第二位置上时，所述加工装置执行步骤(d)。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述加工装置执行下列附加步骤：
(g)在步骤(d)之后，使所述硅薄膜样品平移，以致所述图案子光束的照射点移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中一个边缘以外的第三位置；
(h)在步骤(g)之后，使所述硅薄膜样品步进，以致所述图案子光束的照射点从所述第三位置移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中一个边缘以外的第四位置，；以及
(i)在步骤(h)之后，保持所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束照射到所述第四位置上，直到所述硅薄膜样品的振动受到阻尼为止。
29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述加工装置执行下列附加步骤：
(j)在步骤(i)之后，对于所述图案子光束沿所述硅薄膜样品上第三路径和第四路径所进行的照射，重复步骤(c)和(d)。
30.如权利要求25所述的系统，其特征在于，
在执行步骤(c)时，所述加工装置沿第一方向连续平移所述硅薄膜样品；
在执行步骤(d)时，所述加工装置沿第二方向连续平移所述硅薄膜样品，并且
所述加工装置执行下列附加步骤：
(k)在步骤(c)之后，以所述第一恒定预定速度连续平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点沿所述第一路径移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中一个边缘以外的第一位置，其中，所述图案子光束顺序辐照所述硅薄膜样品的所述第一顺序部分，而所述硅薄膜样品沿与所述第一方向相反的方向平移；
(l)在步骤(k)之后和步骤(d)之前，平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点从所述第一位置移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中所述一个边缘以外的第二位置，；以及
(m)在步骤(l)和(d)之后，以第二恒定预定速度连续平移所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点沿所述第二路径移动到所述第二位置，以致所述图案子光束顺序辐照所述硅薄膜样品的所述第二顺序部分，而所述硅薄膜样品沿与所述第二方向相反的方向平移。
31.如权利要求30所述的系统，其特征在于，所述加工装置执行下列附加步骤：
(n)在步骤(m)之后，使所述硅薄膜样品步进，以致所述图案子光束的照射点从所述第二位置移动到位于所述硅薄膜样品之第一和第二边缘中所述一个边缘以外的第三位置上；以及
(o)在步骤(n)之后，保持所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束照射到所述第三位置上，直到所述硅薄膜样品的振动受到阻尼为止。
32.如权利要求31所述的系统，其特征在于，所述加工装置执行下列附加步骤：
(p)在步骤(o)之后，对于所述图案子光束沿所述硅薄膜样品上第三路径和第四路径所进行的照射，重复步骤(c)、(d)、(k)、(l)和(m)。
33.如权利要求24所述的系统，其特征在于，
所述第一路径平行于所述第二路径，
在执行所述步骤(c)时，所述加工装置使得沿第一方向连续扫描所述硅薄膜样品，并且
在执行步骤(d)时，所述加工装置使得沿第二方向连续扫描所述硅薄膜样品，所述第一方向与所述第二方向相反。
34.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述第一边缘位于所述硅薄膜样品上的那一侧与所述第二边缘位于所述硅薄膜样品上的那一侧相对。
35.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述加工装置在所述图案子光束沿所述第一路径照射所述硅薄膜样品时不停顿地执行步骤(c)。
36.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述加工装置在所述图案子光束沿所述第二路径照射所述硅薄膜样品时不停顿地执行步骤(d)。
37.一种把硅薄膜样品加工成晶体硅薄膜的系统，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述系统包括：
用于存储一计算机程序的存储器；以及
用于在执行所述计算机程序时执行下列步骤的加工装置：
(a)控制激光束发生器，以发射一激光束；
(b)屏蔽部分激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)以一恒定预定速度连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于所述第一边缘和第二边缘之间的一预定路径而移动，其中当所述图案子光束沿所述预定路径照射所述硅薄膜样品时不停地执行所述连续扫描步骤；
其中，至少一个图案子光束具有一预定宽度和一预定长度，所述预定长度大于所述预定宽度，并且所述预定宽度沿所述第一路径和所述第二路径中的至少一条路径延伸。
38.一种把硅薄膜样品加工成晶体硅薄膜的系统，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述系统包括：
用于存储一计算机程序的存储器；以及
用于在执行所述计算机程序时执行下列步骤的加工装置：
(a)控制激光束发生器，以发射一激光束；
(b)屏蔽部分激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)以第一恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于所述第一边缘和第二边缘之间的第一路径而移动；以及
(d)以第二恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于所述第一边缘和第二边缘之间的第二路径而移动，
其中，所述第一路径和第二路径中的至少一条沿一方向延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前融化部分重新固化时颗粒生长的方向。
39.一种把硅薄膜样品加工成晶体硅薄膜的系统，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述系统包括：
用于存储一计算机程序的存储器；以及
用于在执行所述计算机程序时执行下列步骤的加工装置：
(a)控制激光束发生器，以发射一脉冲激光束；
(b)屏蔽部分脉冲激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)不作微微平移，而是以第一恒定预定速度连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于所述第一边缘和第二边缘之间的第一路径而移动；以及
(d)不作微微平移，而是以第二恒定预定速度，连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于所述第一边缘和第二边缘之间的第二路径而移动。
40.如权利要求39所述的系统，其特征在于，所述第一路径沿一方向延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前融化部分重新固化时颗粒生长的方向。
41.一种把硅薄膜样品加工成晶体硅薄膜的系统，所述硅薄膜样品具有第一边缘和第二边缘，其特征在于，所述系统包括：
用于存储一计算机程序的存储器；以及
用于在执行所述计算机程序时执行下列步骤的加工装置：
(a)控制激光束发生器，以发射一激光束；
(b)屏蔽部分激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述硅薄膜样品的光强；
(c)不作微微平移，而是以一恒定预定速度连续扫描所述硅薄膜样品，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述硅薄膜样品上位于所述第一边缘和第二边缘之间的一预定路径而移动，其中在所述图案子光束沿所述预定路径照射所述硅薄膜样品时不停地执行所述连续扫描步骤。
42.如权利要求41所述的系统，其特征在于，所述第一路径沿一方向延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前融化部分重新固化时颗粒生长的方向。
43.一种把硅薄膜样品加工成晶体硅薄膜的系统，所述硅薄膜样品具有包括第一边界和第二边界的至少一个区域，其特征在于，所述系统包括：
用于存储一计算机程序的存储器；以及
用于在执行所述计算机程序时执行下列步骤的加工装置：
(a)控制激光束发生器，以发射一脉冲激光束；
(b)屏蔽部分脉冲激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述硅薄膜样品上，并具有足以融化所述至少一个区域的光强；
(c)不作微微平移，而是以第一恒定预定速度连续扫描所述至少一个区域，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述至少一个区域上位于所述第一边界和第二边界之间的第一路径而移动；以及
(d)不作微微平移，而是以第二恒定预定速度连续扫描所述至少一个区域，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述至少一个区域上位于所述第一边界和第二边界之间的第二路径而移动。
44.如权利要求43所述的系统，其特征在于，所述第一路径沿一方向延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前融化部分重新固化时颗粒生长的方向。
45.一种把硅薄膜样品加工成晶体硅薄膜的系统，所述硅薄膜样品具有包括第一边界和第二边界的至少一个区域，其特征在于，所述系统包括：
用于存储一计算机程序的存储器；以及
用于在执行所述计算机程序时执行下列步骤的加工装置：
(a)控制激光束发生器，以发射一脉冲激光束；
(b)屏蔽部分脉冲激光束，以产生图案子光束，每个图案子光束照射到所述至少一个区域上，并具有足以融化所述至少一个区域的光强；以及
(c)不作微微平移，而是以一恒定预定速度连续扫描所述至少一个区域，以致所述图案子光束的照射点随着所述图案子光束的移动沿所述至少一个区域上位于所述第一边界和第二边界之间的一预定路径而移动，其中当所述图案子光束沿所述预定路径照射所述至少一条边界时不停地执行所述连续扫描步骤。
46.如权利要求45所述的系统，其特征在于，所述第一路径沿一方向延伸，所述延伸方向近似垂直于所述硅薄膜样品中特定的先前融化部分重新固化时颗粒生长的方向。
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