TWI301216B - Laser mask and method of crystallization using the same - Google Patents

Description

1301216 九、發明說明： 【發明所屬技術領域】 本發明有關於一種雷射遮罩及使用其之結晶方法，更明確地 况，其係有關於一種可製作一具有均勻結晶特性之多晶矽薄膜的 雷射遮罩及使用其之結晶方法。 【先前技術】 近年來，由於資訊顯示器之需要所致，特別是手提式資訊顯 示器，薄膜型平板顯示器（FPD)裝置，業已積極地被研究及商業 化，而使陰極射線管(CRT)逐漸被取代。就此等平板顯示器裝置而 吕，液晶顯示器（LCD)裝置，係由於彼等之優異解析度、色彩表現 旎力、和畫面品質，而被廣泛用於筆記型電腦和桌上型監視器。 一主動矩陣型（AM)驅動方法，為一種供LCD裝置所使用之典 型驅動方法，係使用一非晶矽薄膜電晶體(3_& TFT)，作為切換 元件，來驅動一 LCD裝置之每一像素。此種a—Si TFT技術，係為

English LeComber et al說明於1979年，以及係在1986年商業 化為一種三吋液晶手提式電視。近年來，已發展出具有顯示面積 超過50吋之TFT-LCD裝置。然而，此種a—Si TFT之場效應遷移 率’係大約為1 cm/Vsec ’此將會妨礙其在一些要供應信號給像 素之週邊電路中的用途，因為週邊電路通常係在超過丨MHz下運 作。因此，已有一使用具有高於a-Si TFT者之場效應遷移率的多 1301216 晶石夕(poly-Si) ΤΠ而在-玻璃基板上面同時形成—像素區域内 的交換電晶體和-驅動電路區域内之週邊電路的研究在積極從事 著 自從LCD彩色電視在1982年被開發出以來，p〇ly—& tft業 已被應用至小型平板顯示器，諸如手提攝影機之目鏡。此種τρτ 係具有低光靈敏度和高場效應遷移率，以及其可直接製作在一 板上面，而形成一些驅動電路。一加增之遷移率，可增加其驅動 電路之運作頻率。其驅動電路之頻率能力，決定了其維持適當之 顯示能力的同時可被驅動之像素的數目。更明確地說，一加增之 頻率將會減少一施加至像素之信號的充電時間，以致可降低其信 號之失真，以及可使其畫面品質提昇。 poly-Si TFT在製作上，可使一多晶矽薄膜直接沉積在一基板 上面’或者可沉積一非晶砍薄膜’接著藉由熱過程使結晶。為要 使用價廉之玻璃作為一基板，將需要一些低溫過程，以及為使用 poly-Si TFT作為驅動電路，將需要一可增加其場效應遷移率之方 法。通常，一些可使非晶矽薄膜結晶化之熱處理方法，為固相結 晶（SPC)法和準分子雷射熱處理法(ELA)。 SPC方法係在一大約600°C之低溫下形成一多晶矽薄膜。在此 一方法中，一多晶矽薄膜在形成上，係藉由在一具有一低熔點之 玻璃基板上面，沉積一非晶矽薄膜，以及接著執行一在大約600 °C下之緩慢加熱過程，使長達數十小時。此種SPC方法所得到之 1301216 多晶石夕薄膜，係具有_些大約數，（微米）之相當大尺寸的顆粒。 然而，此等顆粒中會有許多瑕疵。雖不如一 p〇ly—Si TFT中之顆 粒邊界一樣糟，此等瑕疵將會對一 poly—si TFT之性能，造成一 些負面之影響。 準分子雷射熱處理法，係一在低溫下製造p〇1y —Si TFT之典 型方法。準分子雷娜藉由使-高能量f射絲簡至其非晶石夕 上面，使長達十奈秒之時間，而使一非晶石夕薄膜結晶。在此一方 法中，其非晶矽係在極短之時間内熔化及結晶，以使其玻璃基板 不致受損。此種準分子雷射方法所製成之多晶矽薄膜，相較於一 處理方法所製成之pQly-Si細，亦具有—些優異之電氣特 性。舉例而言，此種準分子雷射方法所製成之ρ〇1γ_& TFT薄膜 的場效應遷移率，係高於100 cmVVsec，而一 a-Si TFT之場效應 遷移率係0· 1〜〇· 2 cm2/Vsec，以及一般熱處理法所製成之p〇iy-Si TFT 的％效應遷移率，係 〜2〇 cm2/vsec (ieee Trans. Electron Devices，ν〇1· 36，no. 12，ρ· 2868，1989) (1989 年之 IEEE 學 報電子器件第36卷12號2868頁）。 兹將詳細說明一使用雷射之結晶方法。第1圖係一可例示一 多晶石夕之顆粒尺寸與一用來形成此多晶矽薄膜之雷射的能量密度 間之關係的曲線圖。 誠如第1圖中所示，在其第一和第二區域I和Η内，如同丨986 年IEEE電子器件快報DEL一7，276中所討論，其多晶矽薄膜之顆 1301216 粒尺寸，將會隨著能量密度之增加而增加。然而，在其第二區域 III中，當其能量密度變得大於一特定之能量密度肊時，其結晶 之多晶矽薄膜的顆粒尺寸將會大幅降低。亦即，依據第i圖中戶斤 顯示之曲線圖，當其能量密度高於一特定之能量密度^時，其石夕 薄膜之結晶機構將會變為不同。 第2A至2C圖、第3A至3C圖、和第4A至4C圖，係一些可 例示依據第1圖之雷射能量密度的雜晶機構之橫截面圖。亦即， 彼等係例示依據每-雷射能量密度之序列結晶化過程。非晶石夕藉 由-雷射熱處理之結晶機構，會受到許多因素之影響，諸如一些 包括雷射能量密度、照射壓力、基板溫鱗雷射照射條件，和二 些包括導熱率、吸收係數、質量、含雜質度、和非晶石夕層厚度等 物理/幾何特性。 首先，誠如第2A至2C圖所示，第1圖之第-區域⑴，係一 部娜化_ ’収其—非__ 12，健使向下結晶化至虛 線，以及此時所形成之顆粒G1的尺寸，係大約為數百a。當一雷 射光束照射至-基板1Q上面形成有_緩衝層u之處的非晶_ 膜12上面時，其非晶_膜12將會親。此時，由於強雷射能 Μ直接照射至其非晶石夕薄膜12之表面處，以及相當弱之雷射能 量’係照射至其非晶梦薄膜12之下部，此非晶樓π，僅會向 下熔化至某-定之部分，因而可完成—部份之結晶。 里地姐雷射結晶方法中，晶體在成長上，係透過一非 1301216 晶石夕薄膜之表面層在其中會因-雷射照射而雜的初步炫化、此 非晶石夕薄膜之下部在其中會因此炫切之固化期間所產生的潛熱 而熔化之二次制匕、和其下層之固化等過程。此等晶體成長過程， 將會做更詳細之解釋。 一其上受到一雷射光束照射之非晶矽薄膜，係具有一超過 1〇〇〇c之雜溫度，以及會初錄化成_液態。由於其表面溶化 層與下層賴基板n財很大之溫度差，其表化層將 會快速冷部，直至達成固相晶核化和固化為止。其表面層將會保 持熔化，直至完成固相晶核化和固化為止。此熔化狀態在其雷射 能量密度很高或其至外部之熱發射很低時，將會持續一段很長之 時間。由於其表面層係在-較結晶奴·化溫度為低的 溫度下熔化，舉例而言，lOOOt：，該表面層將會冷卻，以及在其 溫度低於其相變溫度之處維持一超冷狀態。 此種超冷狀態愈大，亦即，其薄膜之熔化溫度愈低，或者其 冷卻速度愈快，其晶核化在固化時刻下之速率便愈大，以致在其 固化期間，將可成長細晶體。當其固化隨著熔化表面層之冷卻而 開始時，晶體將會自晶核沿向上方向成長。此時，其熔化表面層 自液態至固態之相變期間，將會產生潛熱，以及因而在其下層非 晶矽薄膜熔化之處，將會開始二次熔化。接著，其下層非晶矽薄 膜將會開始固化。此時，其下層第二溶化層晶核產生率將會增加， 因為其下層非晶石夕薄膜’係較其第一溶化層更加超冷卻。因此， 1301216 此第二熔化層所致之晶體尺寸係較小。因此，其固化之冷卻速度， 勢必要降低’以便提昇其結晶特性。冷卻速度可藉由使其吸收之 雷射能量限制發射至其外部而使降低。此種限制方法之範例有， 加熱其基板、加倍光束照射、或在其基板與非晶矽層之間插入一 緩衝絕緣層。 第3A至3C係一些可例示第1圖之第二區域(⑴的石夕結晶機 構之橫截面圖，其中之第二區域（II)，係表示一接近完成之結晶 區域。 參考第3A至3C圖，其一多晶矽薄膜，係具有一些向下形成 至其下緩衝層11之介面大約為3000至4000 A的相當大顆粒 30A-30C。當有一接近完成之熔化能量，而非一完全之熔化之能 量，照射至其非晶矽薄膜12上面時，幾乎所有靠近其緩衝層n 之非晶矽薄膜12將會熔化。此時，其熔化矽薄膜12，與緩衝層η 間之介面處尚未熔化的固種晶35，係當作一結晶晶核，使誘導一 橫向成長，藉以形成該等相當大之顆粒3〇A-30C (J. Appl. Phy& 82, 4086)。然而，由於此一結晶化僅有在其雷射能量可使其固種 晶35停留在其與緩衝層u之介面上時方會發生，其過程裕度係 極為有限。此外，由於其固種晶35在產生上並不均勻，其多晶石夕 薄膜之結晶顆粒30A-30C，係具有不同之結晶方向，因而會造成不 均勻之結晶特性。 參考第4A至4C圖，以對應於此第三區域（in)之能量密度， (S ) 11 1301216 將會不規則地形成-些極小之難3G。當其雷雜量密度，變得 高於-特定之能量密度Ec時，將會有—充份之能量施加，而足以 使其非晶碎薄膜12完全溶化’而無可成長成顆粒之固種晶留下。 其後’其已因接文到強能量之雷射光束而炼化的石夕薄膜12，，將會 歷經到-迅速冷卻之過程，而可產生多個均句之晶核35和因而之 細顆粒30。 同時，已有一採用脈波型雷射之準分子雷射熱處理法，通常 係被用作雷雜晶化，以及_藉由在水付向錄顆粒而在結晶 特性上表現出顯著進步之序列橫向固化(SLS)方法，近年來廣泛被 建議及研究。 此種序列橫向固化法(SLS)，係利用顆粒液相矽與固相矽間之 介面杈向成長的事實(Robert S· Sposilli，M. A. Crowder，and

James S· Im，Mat. Res· Soc· Symp· Proc· Vol· 452，956 to 957, 1997)。在此一方法中，顆粒係藉由控制一雷射光束之雷射能量密 度和知、射範圍，而以一預定之長度橫向成長，藉以增加其矽顆粒 之尺寸。 此SLS為橫向固化(LS)之一範例，以及其相對於LS之結晶機 構’如今將參考所附諸圖加以說明。第5A至5C圖係一些可依序 例不一依據一習知技術式一般性橫向結晶化之結晶過程的橫截面 圖。 參考第5A圖，當一具有第i圖之第三區域（ΙΠ)中能使一非 1301216 曰曰石夕薄膜112完全熔化的能量密度之雷射，照射至—部份之非晶 石夕薄膜112上面時，此部份之非晶石夕薄膜112，將會完全嫁化。有 一圖案化之遮罩，可被採用來形成—雷射照射之區域，和一雷射 未照射之區域。此時，誠如第5β和％圖中所示，由於此雷射係 具有充份之能量’此雷射照射到之非晶㈣膜112，將可完全炼 化然而，此雷射光束係以某一定之期間照射至其非晶石夕薄膜ιΐ2 上面日日體將會自其雷射未照射之區域（固相）的非晶石夕薄膜112 與其溶化之_膜112,（液相）間之介面成長。 因此’此介面提供了此一結晶所需之晶核。換言之， 緊接雷 射光束照射後，其雜之_膜112,，將會自左/右表面，即其 田射未域之(1域的介面，開始冷卻。此係由於固相非晶石夕薄膜 U2 ’具有較其緩衝層in或石夕薄膜112和112，下方之玻璃基板 110為高的導熱率。因此，其溶化之石夕薄膜112,，將會在水平固 相與液相間之介面處，轉在其中央部分處，魏到達一晶核形 成溫度，EI而可在其對應之部分處，形成_結晶晶核 。在此結晶 曰曰核形成後’-些獅：職和13GB，將會自其低溫側至高溫側， 亦即’自其巾央部分之介面，開始水平成長。由於此橫向結晶所 致將可形成-些大尺寸之顆粒13〇A和13〇B，以及由於此過程係 以第三區域之能量密度來執行，其過祕度相較於其他區域將可 不受限制。 然而，此SLS係具有下列諸項問題。亦即，其結晶化在執行 13 < S ) 1301216 上，係藉由無限小地及重複地移動其遮罩或物料臺，藉以增加其 顆拉之尺寸。結果，其使_大尺寸之非晶梦薄膜結晶化的過程處 理時間將會加長，叹其触產轉會變低。 【發明内容】 因此，本發明係針對一種雷射遮罩和一使用其之結晶方法， ’、可大巾田排除上述W知技術之限制和缺點所致的—個或多個問 題0

桃月之項優點，旨在提供—種雷射遮罩和—使用其之結 方法其可製作-具有均勻結晶特性之多晶石夕薄膜。 本發明之額外特徵和伽，係_於下文之綱巾，以及部 1 分可由其之說明而臻明確，或者可自本發明之實務而習得。本發 月之目的和其他優點，將可藉由此書面說明及其中請專利範圍加 上所附諸圖中所特職出之結構，來加以實現及完成。

為完成鱗和其他目的，以及雜本發明所具現及廣意說明 ^目的，一具有第一和第二區塊之雷射遮罩係包括··一在其第一 品龙内之辨圖案；和此參考醜在其第二區塊内之負圖案。 在本發明之另一特徵中，一種使用一在其第一區塊内具有〆 ’考圖案及在第二區肋具有此參考贿之貞酸的雷射遮罩之 :曰曰^去係包括··設置—具有—⑨細之基板；使其雷射遮罩之 第區塊，配置在一部份之石夕薄膜上方，以及透過此第一區塊，

14 1301216 遮罩或基板，使其雷射遮 上方，以及透過此第二區 照射一第一雷射光束；以及移動該雷射 罩之第二區塊，配置在該部份之矽薄膜 塊，照射一第二雷射光束。

在本發明之另-特徵中，_種製造一具有一作為開關裳置之 薄膜電晶體的平板顯示裝置之方法係包括：設置—具有一石夕薄膜 之基板；以及使此㈣膜結晶成—多晶破薄膜，藉以使用一雷射 遮罩’械此薄膜電晶體之主動層，此雷射遮罩係具有：一在一 第-區塊内之參考圖案；和此參考圖案在一第二區塊内之負圖案。 在本發明之又-特徵中，-種具有一作為開關裝置之薄膜電 晶體的平板顯示裝置’係包括其_電晶體之主動層，其係包括 一具有多角形顆粒邊界之多晶矽薄膜。 理應瞭解的是，本發明前述之一般性說明和下文之詳細說 明，係屬範例性和解釋性，以及係意在提供其所主張本發明之進 一步解釋。

此等被納入用以提供本發明之進一步瞭解及被合併而構成此 申請案之一部分的附圖，係例示本發明之實施例，以及連同其之 說明，係用以解釋本發明之原理。 【實施方式】 茲將詳細說明本發明之較佳實施例，彼等之範例係例示在所 附諸圖中。 15 1301216 第6A圖係一可例示一在設計上為相照於其習知技術縮短其結 晶時間之序列橫向固化法(SLS)所用的雷射遮罩之一個範例的平 面圖。參考第6A圖，其雷射遮罩270，係包括一狹縫型圖案275， 其係具有一擁有預定寬度和長度之矩形透射區域273。此雷射遮罩 270，係包括兩個可使光波透射之矩形透射區域273，和一可阻隔 光波之阻隔區域274。一透射過此狹縫275之透射區域273的雷射 光束，將可依據此透射區域273之形狀（例如，矩形），使一矽薄 膜結晶化。 然而，參考第6B圖，其結晶化之石夕薄膜的邊緣部分(E)，由 於雷射光束之繞射所致，係具有一不同於遮罩圖案（狹縫275)之 圓形。贿對此詳加說明。僅供參考，第6β目中所顯示之結晶化 的石夕薄膜之邊緣部分⑻處的虛線，係例示其用來結晶化之遮罩 270的狹縫275之形狀。 第7圖係-可例示第6B圖之結晶化石夕薄膜的部分‘E，之放大 平面圖。誠如第7圖中所示，其邊緣部分⑻之中心，區域‘a，， 係具有-類似於狹縫275之結晶圖案，因為所照射係上述具有足 以使細薄縣全熔化德量密度的崎光束。細，雷射光束 在其狹縫275之邊緣部分⑻的角落處，區域‘B，，將會繞射。因 此，雷射絲職法具妓赠私_完全航之能量密度。 結果，其邊緣部分⑻，將會變為具有—外凸或圓弧之形狀。換言 之’由於其結晶碎薄膜具有此圓弧之形狀的邊緣部分⑻中之顆 1301216 粒，係自其熔化之非晶矽的介面處之非晶矽薄膜（固相）附近所 形成之晶核開始成長，在一不同於第一顆粒230A之方向中，將會 成長一第二顆粒230B。亦即，此第二顆粒230B，係具有一些不同 於第一顆粒230A之結晶特性，以及其結果是，在此結晶矽薄膜中， 將會有一不連續性區域存在。此時，由於此具有寬度(W)之不連續 性區域，即此結晶矽薄膜之外凸邊緣部分(E)，係具有不同之結晶 特性，為要使此矽薄膜應用至LCD裝置，要使其不連續性區域之 兄度(W)降低，是很重要的。 茲將說明一使用上文所述之遮罩來結晶化矽薄膜有關的結晶 化過程。第8A至8C圖係一些可依序例示一使用第6A圖之遮罩的 碎薄膜有關之結晶化過程的平面圖。 首先，誠如第8A圖中所示，第6A圖之遮罩270,係配置在一 要照射雷射光束之基板210上面或上方，藉以結晶化一形成在此 基板210上面之非晶矽薄膜212。此時，此要使結晶化之區域，係 對應於上述遮罩270之透射區域273,以及當該遮罩270具有兩個 透射區域時，此結晶化區域，係具有兩個在水平方向中具有一預 定長度之結晶化區域。換言之，當其第一雷射光束，使用此包括 矩形狹縫275之遮罩270，使照射至其基板210之表面上時，此第 一雷射光束透過狹縫275照射到之矽薄膜，將會發展出一自其形 成在其配置在上邊界表面和下邊界表面處之非晶石夕薄膜212 (固 相）附近的晶核橫向（垂直於第8A圖）成長之第一顆粒23〇a。此 17 1301216 時，誠如上文所述，其結晶化矽薄膜212，之邊緣部分，由於雷射 光束之繞射所致，係具有一不同於其遮罩圖案，即上述狹縫2乃 之形狀，的圓形狀。在此圓弧形之邊緣部分(E)處，自其形成在其 配置在熔化非晶矽之邊界表面處的非晶矽薄膜212 (固相）附近之 晶核，將會沿一不同於第一顆粒230A之方向，成長出—第二顆粒 230B。亦即，此第二顆粒230B，係具有一些不同於第_顆粒2· 之結晶特性，以及在其結晶化矽薄膜中，將會存在一不連續之區 域0 在其第-結晶化完成後’其固定基板21Q或上述置於此基板 210上方之遮罩270的物料臺（未圖示），係使移動一段不大於其 遮罩270之圖案的水平長度（狹、縫275之寬度）之短距離，以及 接著會隨著其結晶化過程沿‘ X，⑽方向之進行，有_雷射光束照 射+例而口’在其物料$沿X軸線方向移動而與其以狹縫圖案 結晶化之梦薄膜212’的不連續性區域重疊後，接著會有一雷 射光束’照射至其基板21〇之表面上。 接著，誠如第8B圖中所示，其具有如同第—結晶化所結晶成 夕薄膜212的圖案之第二結晶化圖案212”，係在與第一結晶化 之石夕薄膜212,的不連續性區域綱交疊之際，沿‘χ，抽線方向形 成。其後，當有另—雷射光束，在財關第—雷射光束所說明之 相同方式中，騎至其基板210之表面上時，則在與第二結晶化 之石夕薄膜212”的不連雜區域28G交疊之際，將會形成第三結晶 13〇1216

圖案212, ’，，使具有如同第二結晶化所結晶成之料膜批，的圖 ^時，其林區域愈寬，就其次—f射光束照射(咖) 而言’其雷縣束之重疊區域便愈寬，此將會增加其整體之處理 日价此等結晶化碎_ 212,、212”、和212,，，的不連續性區域 280 ’係具有*同於此等結晶化石夕薄膜212,、212，，、和212，，，3 :曰曰特性。在此-方面，由於該等不連續性區域28〇目周的石夕薄 « 212，仍將停留在非晶石夕狀態中，而未被結晶化，其次1射之 雷射光束’係需要使此等不連續性區域280相重疊。 在完成‘ X，車由線方向中之結晶過程後，其遮罩27〇或物料臺， 係使沿‘Y’軸線方向（在鑛物《之情況中，其係沿-‘γ，軸線方 向移動）鶴-段預定之麟。以及接著，誠如㈣财所例示， 此雷射照射過程，將會自其第-結晶化過程完成之處開始，沿‘ χ， 軸線之方向中再次執行。 田上文所說明之結晶化過程重複被執行時，將會有一問題發 生，其中之多晶石夕薄膜，係具有多個擁有正常顆粒之第_區域打， 和多個擁有不連續性區域之第二區域？2，後者係具有不同之結晶 特性，以及係位於第-區域P1之間。亦即，⑽I置在製作 上，係藉由合併此種具有稍續區域之石夕薄膜時，此lcd裝置將 會承受不均勻之雛，以及此LGD裝置之品f，_會變為劣化。 此外，由於該等不連續性區域四周__，仍停留在非晶石夕狀 態中，而非已被結晶化，其次—照射之雷射光束，係需要使此等 19 1301216 不連續性崎目重疊。此等不連續性區域彼此重疊之重疊區域（亦 即’ X重豐區域）’將會產生―照射記號。此照射記號在應用至一 LCD裝置或-有機鱗射二極體時，將會降低其晝面品質，以及產 生不均勻之裝置特性。 同4，雖未解釋在上述之結晶化過程中，顆粒係可使在‘丫，轴 線之方向巾成長’以及麵罩可使覆蓋在‘ Υ，軸線之方向中，以便 增加其驗之尺寸，以及接著，可魏執行麵晶化。，然而，在 此-情況中，—照射記號便可能會在‘γ’軸線方向巾之重疊區域 (亦即，Υ—重疊區域）内產生。 一結晶特性中之不均勻性的以上問題，在_單—掃描結晶方 法和上文所述之遷移方法巾，將魏—項重要之魏。特言之， 彼等結晶特財之不均勻性，將會造絲置雛巾之不均句性， 此將會關_-由結晶化之㈣膜所製成的細電晶體之通道方 位（亦即，形成通道被之方向），以及將會使—液晶顯示裝置之晝 面品質劣化。 因此，在本發明中，會有一預定形狀之狹縫圖案，以一被分 割成兩個區塊之方式，建立在-雷射遮罩上面，以及-雷射光束 係使用此雷射遮罩，分兩次照射至一矽薄膜上面（”雙照射式結晶 )藉由此一結晶方法，其石夕薄膜之整個表面，可毋須X—重 疊或Υ-重疊而使結晶化。 亦即，本發明之雷射遮罩，係具有兩個各具有一可能擁有一 20 1301216 周期性或規律性之預定圖案的區塊。其第二區塊内之圖案，係具 有其第-區塊之負輯。藉由透過此種雷射遮罩，照射一雷射光 束兩人彳薄膜將會依據本發明之原理，被結晶化成一具有徑 向顆粒和均勻結晶雜之多晶㈣膜。因此，#使用此種均勾結 a曰化之梦雜’來製作—触薄膜電晶體之裝置時，此裝置將會 具有-些大體上免於其通道綠所造成之裝置不均勻性的均句特 性。 以下’將參考所附諸圖，來說明一依據本發明之實施例的雷 射遮罩和使用其之結晶方法。 第9圖係-可例示一依據本發明之第一實施姻以構成一具 有周期性醜的雷射鱗之概要圖。此—實細之雷射遮罩，在 構成上係具有第-和第二區塊，而使其第_區塊，具有一周期性 圖案’以及使其第二區塊，具有其第—區塊之負圖案。 參考第9圖，其一雷射遮罩，主要係被分割為兩個區塊。在 第一區塊内，係形成一些具有位置ΠΑ，，之透射區域375A(亦即， 圓形遮罩®案），以及其餘除透射區域而外之區域，係形成為 一第二區塊内之透射區域。誠如上文所討論，本發明之一原理， 旨在提供一具有兩個區塊之雷射遮罩，而使其一具有一狹縫圖 案，以及使其另一個具有此狹縫圖案之負圖案。理應瞭解的是， 上述之雷射遮罩僅為一範例，以及本發明並非受到其之限制。 其位置A之三個相鄰的透射區域375A之中心，如第9圖中 21 1301216 所例不，係位於一等邊六角形之三個頂點處。其具位置，，A，，之透射 區域375A間的尺寸和距離，依據此第一實施例，應要滿足某一定 之關係。此將參考所附諸圖而加以解釋。 弟10圖係可例示弟9圖之透射區域間的尺寸和距離之概要 圖。 誠如所顯示，若位置A之透射區域375A的半徑為R，以及此 等透射區域375A之中心間的距離為L，此等透射區域375A之半徑 R，應要滿足方程式1，以便藉由照射一雷射光束兩次（”雙照射式 φ 結晶方法”），使一預定之區域全部結晶化。 R < L/2 方程式1 亦即，其位置π Απ之透射區域375A，係具有一小於l/2之半徑 R，此係其位置ΠΑΠ之相鄰透射區域375Α所處彼此相接觸之情況。 在其雷射遮罩中，其餘排除位置” Α”之透射區域375Α的區域， 係構成為其第二區塊内之透射區域。因此，一預定區域之整體， 可於半徑R小於其透射區域375Α之尺寸的最大值之L/2時，藉由 # 雙照射使結晶化。在此一情況下’位置ΠΑΠ之相鄰遮罩圖案， 係彼此相接觸。使用此雷射遮罩照射一雷射光束兩次所得到之多 晶矽薄膜，係具有均勻之特性。此將在下文詳加解釋。 第11Α和11Β圖係一些可例示上述參考第9圖所說明之圖案 構成方法所製成部份的兩區塊式雷射遮罩之概要圖。在此一範例 中，其具有位置"Α，，之遮罩圖案475Α (以下，稱作參考圖案），係 22 1301216 形成在一第一區塊480’内，以及其具有第一區塊之負圖案的遮罩 圖案475B (以下，稱作負圖案），係形成在一第二區塊響内。 在此一實施例中，位置’’A’’之遮罩圖案475A，係藉由上述參考第9 圖所說明之圖案化方法，使構成為其第一區塊48〇，内之一參考圖 案。誠如上文所述，本發明並非受到其之限制，以及其遮罩圖案 之形狀和位置係可有變化。 誠如其中所顯示，其第-區塊480，係包括：多個呈圓形狀而 可使光波透射之第-透射區域娜，和_可阻隔光波之第一阻㉟ 馨 區域474A。其第二區塊480丨’係包括··一對應於第—阻隔區域474八 (亦即’成一相反之形狀）而可使光波透射之第二透射區域W犯， 和多個對應於第-透射區域概而可使光波阻隔之第二阻隔區域 474Β，此等第二透射區域474Β和第二阻隔區域473Β兩者，在構 成上係具有其第-區塊480,之負圖案。雖然其第_透射區域473α 和第二阻隔區域474Β，係具有-圓形之狀形，本發明並非受到其 之限制，以及彼㈣可具有—等邊多肺，諸如等邊三角形、等 φ 邊正方形、等邊六㈣、和等H形。此外，雖然其第一透射 區域473Α和第二阻隔區域474Β，在第11Α和11Β圖中，係具有相 同之尺寸，本發明並非受到其之限制，以及彼等係可具有多種尺 寸，以及可依據本發明使任何形成。 同時，第12Α和12Β圖。係一些可例示一石夕薄膜使用第11Α 矛11Β圖中所例示之雷射遮罩有關的結晶化過程之概要圖。誠如 (S ) 23 1301216 所例不，—㈣膜之整個表面，係、透過上文所例示之兩區塊式雷 射遮罩，照射-雷射光束兩次，使均勻結晶化。此將會詳細加以 解釋。 百先，如第12目中所示，當透過第11A圖之第一區塊48〇,， 亦即，透過其參考圖案475A (亦即，透過其遮罩圖案概之第一 透射區域473A)，藉由照射-雷射光束至-具有_膜412之基板 面而執行一第一結晶化時，使用一位於其周緣介面處之非 曰曰石夕薄膜412 (固相），作為一晶核，將可使晶體朝向其圓形參考 圖案475A之中心成長，藉以形成一些多晶石夕薄膜412,，彼等係一 些具有徑向顆粒之第-晶體。此第-結晶化所結晶成之區域，係 對應於其遮罩之第一透射區域473A。當其遮罩之透射區域的數目 為七時’其結晶化之區域，亦將具有七個圓形之多晶石夕薄膜仍，。 當此第一結晶化完成時，第11B圖之第二區塊480”，係應用 形成第多晶矽薄膜412’所在之基板410，以及照射一雷射 “束藉以執行一第二結晶化。此時，其第二區塊娜，，係具有 上述之負圖案475B。此第二結晶化之結果，誠如第12β圖中所例 厂、可使曰曰體在其圓开，結晶化之石夕薄膜的外向之方向中成長，而 自其第-結晶化所結晶成之石夕薄膜412’的周緣（亦即，使用其矽 溥膜412’之周緣，作為晶體成長之種晶）開始，藉以形成一些為 第二晶體之多晶⑧_412”。在此—實施例中 ，其基板410之整 表面係透過上述之雷射遮罩，無X—重疊或γ—重疊，亦即，無 24 1301216 照射記號，照射一雷射光束兩次，而使結晶化。此外，由於每一 區塊之雷射遮罩，係具有一周期性圖案，一些等邊六角形之顆粒 邊界490，將會形成及均勻分佈在其成就之多晶矽薄膜内。因此， 此成就之多晶石夕薄膜，係具有均勻之結晶特性。 兹將說明一可用以構成一依據第一實施例之雷射遮罩的方 法。第13圖係一可例示一依據本發明之第一實施例用以構成一雷 射遮罩有關的方法之概要圖。 參考第13圖，在一第一區塊580’内，係配置有一參考圖案 麵_ 575A，以及在一第二區塊580”内，係配置有其參考圖案575A之負 圖案575B。此等遮罩圖案575A和575B，係依據第9圖中所例示 之第一實施例的圖案構成方法，使形成在其第一和第二區塊内 580和580”内。有多個之圓形第一透射區域573A，係成一等邊 八角形之形狀，使配置在其第一區塊58〇，内，以及有多個為第一 透射區域573A之負圖案的第二阻隔區域574β，係成—與第一透射 區域573A相同之等邊六角形的形狀，使配置在其第二區塊別〇” ^ 内然而，此僅為一範例，以及一依據本發明之雷射遮罩，並非 受限於此種周期性或規律性。舉例而言，其負圖案575B，可使配 置在其第區塊580’内，以及其參考圖案575A可使配置在其第二 區塊580”内。 同時’該等區塊580,和580"，可被用作其結晶化期間之次— 照射有關的參考。其中，χ_步進距_χ)，係表示—遮罩或物料 25 c S ) 1301216 $執行X-軸結晶化而在X-軸線方向中之移動距離，以及Y〜步進距 離(Dy)，係表示一遮罩或物料臺在完成χ—軸結晶化後要執行γ—軸 結晶化而在Υ-軸線方向中之移動距離。此外，χ—步進有關之χ一步 進距離(Dx)，和Υ-步進有關之Υ—步進距離(Dy)，在決定上係考慮 到區塊580’和580”之周期性圖案，以便除去一 x_重疊或γ—重疊。 茲將例示一具有上述特性之雷射遮罩。第14圖係一可例示第 13圖中所說明之雷射遮罩構成方法所製成的雷射遮罩之概要圖。 誠如其中所顯示，其一雷射遮罩570係具有：一内含第一透 射區域573A和第一阻隔區域574A之參考圖案575A，和一内含第 二透射區域573B和第二阻隔區域574B之負圖案575B。此雷射遮 罩570,可阻隔一入射至其遮罩圖案575A* 575B除透射區域573八 和573B外之阻隔區域574A和574B上面的雷射光束。此雷射遮罩 570，可以一類似鋁等在反射雷射光束方面優異之金屬來製成。 同時’其雷射遮罩570’係具有一不同於上文所說明之圖案（特 別是在第13圖中所顯示之區塊的邊界區域内）的圖案。此係由於 其雷射遮罩570,在製作上要考慮到其第二區塊580”之負圖案 575B的第二透射區域573B之形狀。亦即，其負圖案575B之第二 透射區域573B ’係無法在其遮罩内形成邊界。因此，如第μ圖中 所例示，在其第二區塊580’1之邊界區域内，係可形成一預定之阻 隔區域。 下文將說明一矽薄膜使用第14圖之雷射遮罩的結晶化過程。 (S ) 26 Ϊ301216 此結晶化過程，在執行上係依上述如第12A和12B圖中所解釋之 順序，以及將解釋其基於以上順序之χ—軸和γ_軸結晶化。 首先，一第一結晶化在執行上，係藉由使一雷射光束，照射 至具有上文所說明透過第13圖或第14圖中所例示之雷射遮罩 沉積成的非晶矽基板上面。其雷射光束，係具有前節中所說明之 完全溶化區_能量密度。在其照射之後，晶體將會自其位於周 緣介面處之非晶矽薄膜（固相）開始成長。結果，將會形成一些 多晶矽薄膜，彼等係屬一些具有徑向顆粒之第一晶體。 當此第一結晶完成時，此基板所在之遮罩或物料臺，將會沿 X-軸線之方向，移動一段X—步進距離(Dx)。接著，有一雷射光束 照射，以及使用其第-結晶化所結晶成之石續膜，作為其晶體成 長之種晶，進行一第二結晶化。藉此，誠如上文所述，環繞其第 -結晶化之㈣膜四周，將會有—些具有等邊六角形之顆粒邊界 的多晶矽薄膜形成。 一旦重複沿X-軸線之方向移動其遮罩或基板，以及照射一雷 射光束使透過其雷射遮罩，而完成其x—轴結晶化，便開始其卜轴 結晶化。在其Y-軸結晶化期間，其遮罩或物料臺，係沿軸線之 方向（在移動其物料臺之情況中，沿負Y—軸線之方向），使移動一 段預定之距離，以及接著使再次沿負X—軸線之方向，執行其[軸 結晶化，而開始於其X-軸結晶化完成所在之部分。藉由重複執行 其X-軸和Y-軸結晶化，將可得到一具有均勻結晶特性之多晶矽薄 27 1301216 膜的希望尺寸。 在此一實施例中，其參考圖案，係具有第9或13圖中所顯示 等邊六角形的形狀。然而，本發明並非受到其之限制，以及一依 據本發明之雷射遮罩，係可以一具有第15圖中所顯示之等邊正方 形的參考圖案來加以構成。第15圖係一可例示一依據本發明之第 二實施例的雷射遮罩之概要圖。 誠如其中所顯示，其一雷射遮罩670係包括：一在第一區塊 680’内具有等邊正方形之參考圖案675A，和一在第二區塊68〇"内 之負圖案675B。此參考圖案675A，係具有多個之第一透射區域 673A和一第一阻隔區域674A。此參考圖案，係具有一等邊正方形 之形狀，其中之四個相鄰的透射區域之中心，係形成一等邊正方 形。其負圖案675B，係具有其參考圖案675A之負片形狀，亦即， 具有-為其第-透射區域673A之負片形狀的_狀之第二阻隔區 域674B，和其第-阻隔區域674A之負片形狀的第二透射區域 673B。雖然其第一透射區域673A和第二阻隔區域674B，係具有圓 形之圖案，但本發明並非受到其之限制，以及彼等在構成上係可 具有一等邊多角形之形狀，諸如等邊三角形、等邊正方形、等邊 六角形、和等邊八角形。此外，其圓形狀之第一透射區域673A和 第二阻隔區域674B，並不須具有相同之尺寸。 上文所綱之實施例的雷射料，係包括—種具有周期性或 規律性之酸。然而’本發明並非受到其之限制，以及係可應用 28 1301216 至-具有不麵鱗機之圖案的兩區塊式雷射遮罩。第16圖係一 可例示-絲本發明之第三實麵具有不酬紐機關案之雷 射遮罩的概要圖。 誠如其中所顯示，其一雷射遮罩770係包括：-在-第一區 塊780内具有多個圓形之第_透射區域773A和一第一阻隔區域 774A的參考圖案775A，和-在_第二區塊·” π具有多個為第 -透射區域773Α之負片形狀的第二阻隔區域774β和—為第一阻 區域774Α之負片形狀的第二透射區域773β之負圖案775β。其 第-透射區域773Α和第二阻隔區域774β，如第16圖中所例示而 不同於其第二實施例，係並未具有相同之尺寸，以及係隨機配置， 而不具任何之規律性。如同在第_和第二實施例中，—均句性多 晶石夕薄膜，係可藉由透過其具林規贱_之圖案的雷射遮 罩’照射一雷射光束兩次而得到。 亦即，本發明之雙照射式結晶方法，在應用上可無關乎兩區 塊式雷射遮罩上面所構成之圖案的形狀和位置，只要其第二區 塊’係具有第-區塊之負圖案。因此，—石讀膜之整個表面，係 可藉由雙照射使結晶化。 同時，第17圖係可顯示一依據本發明之雷射結晶方法有關的 雷射結晶能量區域之曲線圖。舉例而言，所顯示係一具有圓點圖 案之雷射遮罩的雷射結晶能量區域，其中之每—_圖案的直經 是5//m。第一實施例具有等邊六角形之圖案的雷射遮罩，係被用 29 l3〇l2l6 來传到第17圖中之曲線圖。使用第二或第三實施例之雷射遮罩， 亦可能得到大體上相同之結果。 日士減如其中所顯示，當一雷射遮罩中之圓點圖案的直徑為5/ζπι /、使用之替射’係具有一超過Η⑽mjycm2之雷射能量密度， 則薄膜内之結晶圖案的尺寸，便可使大於_。此外，此曲線 圖係顯示’若雷射能量密度為左右，-結晶化圖案之 尺寸’便會增加至5· 。亦即，—基板上面之料膜的整個表 面’可以本發明之雙照射式結晶化來使結晶，即使其巾具有一為 〇·—之兩倍的〇· 或以下之準直誤差。此準直誤差係發生於 其結晶化有關移動一遮罩或基板時。 、舉例而言，當-具有大約_fflJ/cm2之能量密度的雷射，為 上述雙照射式結晶方法所使㈣，其整個表面甚至可在—〇 一 或以下之準直誤差下被結晶化，因為其結晶化圖案之尺寸，係較 其雷射遮罩中之參考圖案大出0.4//m。 茲將說明-使用上述具有該等依據本發明之改良式結 的石夕薄膜來製造-液晶顯示器裝置之方法。第18 _一可例示 液晶顯示面板之結構的平關，其中有—驅動電路，係與此l 面板之陣列基板積體合成。 誠如其中所顯示，此種驅動電路積體式lcd面板係包括··— 陣列基板·、-編基板㈣、和—形成在鱗_基板㈣ 與遽色片基板㈣間之液晶層（未圖示）。其陣列基板咖係包括··

30 c S ) 1301216 一像素單元825、一其中以矩陣組態排列有單元像素之影像顯示區 域和位於其像素早元825之外緣處的閘極驅動電路單元824 和貧料驅動電路單元823。雖未顯示出，其陣列基板820之像素單 元825，係包括多個垂直及水平排列而可在其基板82〇上面界定出 多個之像素區域的閘極線和資料線。其像素單元係進一步包括： 一薄膜電晶體、一形成在其閘極線與資料線之交點附近的開關裝 置、和一些形成在其像素區域處之像素電極。就一供應一信號電 壓給其像素電極之開關裝置而言，其薄膜電晶體(TFT)，係一可藉 @ 由電場來控制一電流之流動的場效電晶體(FET)。 就其陣列基板820之驅動電路部分823和824而言，其資料 驅動電路單元823,係錄其_基板之貌片基板處而 突出的較長側處，以及其驅動電路單元824，係位於其陣列基板 820之較紐側處。為適當輸出一輸入之信號，其閘極驅動電路單元 824和資料驅動電路單元823，係使用一具有cm〇s (互補式金屬氧 化物半導體）和一反相器之薄膜電晶體。僅供參考，此CMOS係- · 具有-可供高速信號處理用之腦結構的積體電路，以及係需要 一 P通道和N通迢電晶體。其速度和密度特性，係在腦s與 之間w亥等為一些可透過閘極線和資料線將掃描信號和資料信號 t、應、、”像素電極之裝置的閘極驅動電路單元卿和資料驅動電路 早疋823 ’係使連接至一外部信號輸入端子（未圖示），以便控制 透過其外部#就輸入端子傳送之外部信號，以及將其輸出給其 31 1301216 像素電極。 雖未顯不出，一可具現色彩之濾、色片，和-為其陣列基板820 面所化成之像素電極的對手電極之共用電極，係使形成在其影 像顯示區诚τ* , - 面。一在其陣列基板與濾色片基板間之隔片， 〜成上可提供_均勻之晶袼間隙。其_基板和濾色片基板， 由幵少成在其影像顯示區域之外側緣處的封合圖案使相接 σ藉以形成-單元液晶顯示面板。此兩基板係透過—形成在其 車歹i基板_色片基板處之接合鍵片使相接合。此種使用多晶石夕 薄膜之驅動電路積體式LQ)面板，係具有優異之裝置特性、優異 之晝面品質、勝任之顯示能力、和低耗電量等眾多優點。 下文將詳細說明一使用一依據本發明製成之結晶化矽薄膜的 CMOS液晶顯示裝置。第19圖係例示一使用依據本發明之結晶方法 所結晶成之矽薄膜而製作成的CMOS液晶顯示裝置之範例。就其像

素單元處所形成之薄膜電晶體(TFT)而言，N-類型和p-類型之TFT 兩者均屬可用。就其驅動電路單元而言，其像素單元中，可使用 N-類型TFT或P-類型TFT，或者亦可使用上述具有N-類型TFT和 P-類型TFT之CMOS結構。 下文將說明一用以製造CMOS液晶顯示裝置之方法。首先，一 由石夕氧化物薄膜Si〇2製成之緩衝層821，係使形成在一由玻璃等 絕緣材料製成之基板820上面。其次，在此緩衝層821上面，係 形成一由多晶矽製成之主動層824N和824P。此等主動層824N和 32 1301216 824P，在形成上係使用一具有均勻結晶特性之多晶矽薄膜，藉由 在其基板820上面沉積一非晶矽薄膜，以及接著使用本發明之兩 區塊式雷射遮罩，以雙照射使其橫向結晶化，而不須一照射記號。 其後，此結晶化之多晶矽薄膜，係透過一照相平版印刷過程加以 圖案化，藉以在彼等NMOS和PMOS區域上面，形成該等主動層圖 案 824N 和 824P。 其後，在其形成主動層824N和824P之基板820上面，係沉 積成一閘極絕緣薄膜825A。 其-人’一些由鉬（M〇)、|呂(A1)、或銘合金製成之閘極電極85〇n 和850P，係使形成在其基板82〇沉積有閘極絕緣薄膜825A之預定 區域（亦即，主動層824N和824P之通道區域）上面。此等閘極 電極825N和825P在形成上，係藉由在其基板82〇形成有閘極絕 緣薄膜825A之整個表面上，沉積一閘極金屬，以及接著圖案化此 閘極金屬，藉以使用一照相平版印刷過程，形成該等閘極電極82训 和 825P。 其次，一 N-型薄膜電晶體（亦即，一具有一些摻雜有N+離子 之源極/汲極區域的薄膜電晶體）和P—型薄膜電晶體在形成上， 係藉由執行一 N-攙雜過程和一 P-攙雜過程。此時，其N—型薄膜電 晶體之源極和汲極區域822N和823N在形成上，係藉由植入一類 似磷(P)等可贈與電子之第五族元素。此外，其卜型薄膜電晶體之 源極和汲極區域822P和823P在形成上，係藉由植入一類似硼（B) 33 1301216 等可給與電洞之第三族元素。 其次，在其基板820之整個表面上，係沉積有一夹層絕緣薄 膜觀，以及接著-些可暴露出部份之源極/沒極區域㈣、 822P、謂、和823P的接氣，錢用—則目平版_過程來加 以形成。 最後，有-些透過接觸孔以電氣方賴源極和汲極區域 822N、822P、823N、和823P相連接之源極和汲極電極測、851p、 852N、和852P會形成’藉以完成第19圖中所顯示之⑽s液晶顯 示裝置。 同時，雖然此-實施_說明—種使用—依據本發明結晶化 之石夕薄膜來製作液晶顯示H裝置的方法，但本發明並非受到其之 限制，而係可應用至其他類似有機乩或同類之裝置。 誠如上文所述，依據本發明，兩區塊式雷射遮罩在形成上， 係使其中ϋ塊，係具有-在第—區塊内之預定圖案，以及 使其第二區塊，具有此第一區塊内之圖案的負圖案。接著，一矽 薄膜係藉由透過此兩區塊式雷射遮罩，照射一雷射光束兩次，使 結晶化成一具有均勻結晶特性之多晶矽薄膜。此成就之多晶矽薄 膜，大體上係無照射記號，亦即，X-重疊或γ—重疊。此外，當一 平板顯示器裝置，係使用此種多晶矽薄膜來製作時，將可得到均 勻之裝置特性，以及此平板顯示器裝置之品質，因而可被提昇。 此外，本發明可藉由雙照射式結晶方法，來提昇其產率，以及降 1301216 低其製造成本。 本技術之專業人員將可明瞭，在不偏離本發明之精神或界定 範圍下，上文所討論之顯示裝置和其之驅動方法，係可完成各種 修飾和變更。因此，其係意在使本發明涵蓋本發明在所附申請專 利範圍和彼等之等同體所界定範圍内之修飾體和變更形式。 【圖式簡單說明】 第1圖係一可例示一多晶矽之顆粒尺寸與一用來形成此多晶 石夕薄膜之雷射的能量密度間之關係的曲線圖； 第2A至2C圖、第3A至3C圖、以及第4A至4C圖，為一此 可例示依據第1圖之雷射能量密度的矽結晶機構之橫戴面圖； 第5A至5C圖為一些可依序例示一依據一習知技術式橫向結 晶化之結晶化過程的橫截面圖； 第6A圖為一可例示一序列橫向固化法(SLS)所用之雷射遮罩 的一個範例之平面圖； 第6B圖為-可例示第6A圖之雷射遮罩所結晶化的石夕薄膜之 平面圖； 第7圖為一可例示第6B圖之結晶化石夕薄膜的部分‘e，之放大 平面圖； 弟8A至8C圖為-些可依序例示一使用第6A圖之遮罩有關石夕 薄膜的結晶化過程之平面圖； 35 1301216 第9圖為一可例示一依據本發明之第一實施例用以構成一具 有周期性圖案的雷射遮罩之概要圖； 第10圖為一可例示第9圖之透射區域間的尺寸和距離之概要 圖； 第11A和11B圖為一些可例示上述參考第g圖所說明之圖案 構成方法所製成部份的兩區塊式雷射遮罩之概要圖； 第12A和12B圖為一些可例示一矽薄膜使用第nA和nB圖 中所例示之雷射遮罩有關的結晶化過程之概要圖； 謂_ 第13圖為一可例示一依據本發明之第一實施例用以構成一雷 射遮罩有關的方法之概要圖； 第14圖為-可例示第13圖之雷㈣罩構成方法所製成的雷 射遮罩之概要圖； 第15圖為-可例示一依據本發明之第二實施例的雷射遮罩之 概要圖， 第16圖為一可例示一依據本發明之第三實施例的雷射遮罩之 · 概要圖； 第17圖為-可顯示一依據本發明之雷射結晶方法有關的雷射 結晶能量區域之曲線圖； 第18圖為一可例示一液晶顯示面板之結構的平面圖，其中有 -驅動電路’係與此液晶顯示面板之_基板積體合成；以及 第19圖則為例示—使用依據本發明之結晶方法所結晶成的石夕薄膜 36 1301216 而製作成的CMOS液晶顯示裝置之範例。 【主要符號元件說明】 10 基板 11 緩衝層 12 非晶矽薄膜 12， 熔化矽薄膜 30 顆粒 30A-30C 顆粒 35 固種晶 110 玻璃基板 111 緩衝層 112 非晶矽薄膜（固相） 112， 非晶矽薄膜（液相） 130A, 130B 顆粒 210 基板 212 非晶矽薄膜 212， 第一結晶化矽薄膜 212，， 第二結晶化矽薄膜（圖案） 212"， 第三結晶化矽薄膜（圖案） 230A 第一顆粒

37 1301216 230B 弟二顆粒 270 雷射遮罩 273 矩形透射區域 274 阻隔區域 275 狹縫型圖案/狹縫 280 不連續性區域 375A 透射區域 410 基板 412 非晶矽薄膜 412，，412丨， 多晶矽薄膜 473A 第一透射區域 473B 第二透射區域 474A 第一阻隔區域 474B 第二阻隔區域 475A 遮罩圖案 475B 負圖案 480π 第二區塊 480， 第一區塊 490 顆粒邊界 570 雷射遮罩 573Α 第一透射區域 1301216 573B 第二透射區域 574A 第一阻隔區域 574B 第二阻隔區域 575A 參考圖案 575B 負圖案 580丨丨 第二區塊 580， 第一區塊 670 雷射遮罩 673A 第一透射區域 673B 第二透射區域 674A 第一阻隔區域 674B 第二阻隔區域 675A 參考圖案 675B 負圖案 680 丨， 第二區塊 680， 第一區塊 770 雷射遮罩 773A 第一透射區域 773B 第二透射區域 774A 第一阻隔區域 774B 第二阻隔區域 1301216 775A 參考圖案 775B 負圖案 780， 第一區塊 780” 第二區塊 820 陣列基板 821 緩衝層 822N 源極區域 822P 源極區域 823 資料驅動電路單元 823N 汲極區域 823P >及極區域 824 閘極驅動電路單元 824N, 824P 主動層 825 像素單元/影像顯示區域 825A 閘極絕緣薄膜 825B 夾層絕緣薄膜 825N，825P 閘極電極 830 濾色片基板 850N，850P 閘極電極 851N，851P 源極電極 852N,852P 汲極電極

Claims (1)

1. Λ Λ

   .)正本 十、申請專利範圍： 1· 一種具有第一區塊和第二區塊之雷射遮罩，包括·· 在該第一區塊内之一參考圖案；以及 在該第二區塊内的該參考圖案之一負圖案， 其中，該參考圖案包括複數個第一透射區域和一第一阻 隔區域，而該負圖案包括複數個第二阻隔區域和一第二透射 區域，而其中該些第一透射區域和該些第二阻隔區域係具有 相同之形狀，且該第一阻隔區域和該第二透射區域係具有相 同之形狀。 2. 如申請專利範圍第1項之雷射遮罩，其中，第—透射區域 和第二阻隔區域，係使形成一圓形之形狀。 3. 如申請專利範圍第2項之雷射遮罩，其中，第—透射區域 的半徑，係等於或小於兩相鄰之第一透射區域之中心間的 一半距離。 如申請專利範圍第丨項之雷射遮罩，其中，相鄰第一透射 區域的中心，_成一等邊多角形之形狀，此等邊多角形 之形狀係包括··等邊三角形、等邊正謂、等邊六角形、 41 c S ) 1301216 和等邊八角形。 5·如申請專利範圍第1項之雷射遮罩，其中，參考圖案，係 具有周期性或規律性。 6·如申請專利範圍第1項之雷射遮罩，其中，第_透射區域， 係隨機或不規則地分佈在其第一區塊内。 7· 一種使用具有第一區塊及第二區塊的雷射遮罩之結晶方 法，包括： (a) 製作該雷射遮罩，使該雷射遮罩在其第一區塊内包括 一參考圖案，並在其第二區塊内包括該參考圖案的一 負圖案，其中該參考圖案包括複數個第一透射區域和 一第一阻隔區域，而該負圖案包括複數個第二阻隔區 域和一第二透射區域，而其中該些第一透射區域和該 @ 些第二阻隔區域係具有相同之形狀，且該第一阻隔區 域和該第二透射區域係具有相同之形狀； (b) 設置一具有一矽薄膜之基板； (c) 使該雷射遮罩之該第一區塊配置在一部份之石夕薄膜上 方，以及透過該第一區塊，照射一第一雷射光束；以 及 (S ) 1301216 ()移動l射遮罩或基板，使該雷射遮I之該第二區塊 配置在該部份之秒薄膜上方，以及透過該第二區塊， 照射一第二雷射光束。 •如申請專利範圍第7項之古、土甘士& ^ 、之方去，其中，弟一透射區域和第二 阻隔區域，係使形成__之形狀。 9.如申請專利範圍第8

   、之方法，其中，弟一透射區域的 徑，係等於或小於兩相鄰之第—透射區域之中心間的一 距離。 1〇.如申請專利範圍第7項之方法，其中，相鄰之第， 域的中心，係形成-等邊多㈣之形狀，此等邊多角 之形狀係包括：等邊三角形、等邊正方形、等邊六角开

   和等邊八角形。 11· 如申請專利範圍第7項之方法，其中，所有第 係具有相同之尺寸。 透射區域 12.如申請專利細第7項之方法，其中，第-透射區域，係 具有不同之尺寸。 43 < S ) 1301216 13.如申請專利範圍第7項之方法，其中，參考圖案，係具有 周期性或規律性。 14. 如申請專利範圍第7項之方法，其中，第一透射區域，係 隨機或不規則地分佈在其第一區塊内。 15. 如申請專利範圍第7項之方法，其中，第一和第二雷射光 束，係具有一完全熔化區域之能量密度。 16.如申請專利範圍第7項之方法，其中，結晶化係一序列式 橫向結晶化。

   17.如申請專利範圍第7項之方法，其中，第一透射區域的尺 寸在決定上，係考慮到其第一和第二雷射光束之能量密 度與移動期間會發生之準直誤差。 18.如申請專利範圍第7項之方法，更包括： 沿一 X-軸線方向，重複(b)和（c)步驟； 沿一 Y-轴線方向，移動雷射遮罩或基板；以及 沿一負X-軸線方向，重複(b)和（c)步驟。 (:S ) 44 1301216 19· -種製造一具有-作為開關裝置之薄膜電晶體的平板顯 示裝置之方法，其包括以下步驟： 設置一具有一石夕薄膜之基板；以及 利用-雷射遮罩，使該石夕薄膜結晶成一多晶石夕薄膜，以形 成該薄膜電晶體之-主動層，該雷射遮罩具有一第一區塊 和-第二區塊，而在其第一區塊内具有一參考圖案，且在 其第一區塊内具有該參考圖案之一負圖案， 其中該參考圖案包括複數個第一透射區域和一第一阻隔區 域而.亥負圖案包括複婁支個第二阻隔區域和一第二透射區域，而 其中該些第-透射區域和該·二阻隔區域係具有相同之雜， 而该第-_區域和該第二透射區域係具有姻之形狀。 2〇·如申請專利範圍第19項之方法，其中，使細薄膜結晶 成一多晶矽薄膜更包括： φ 使其雷射遮罩之第一區塊，配置在一部份之矽薄膜上方， 以及透過此第一區塊，照射一第一雷射光束；以及 移動4雷射遮罩或基板，使其雷射遮罩之第二區塊，配置 在該部份之矽薄膜上方，以及透過此第二區塊，照射一 弟一雷射光束。 45 1301216 21. 如申請專利範圍第19項之方法，其中，平板裝置，係一液 晶顯示裝置或電致發光二極體。 22. 如申請專利範圍第19項之方法，其中，該薄膜電晶體的 該主動層，係包括具有一多角形之顆粒邊界的多晶石夕薄膜。 23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中，該多角形的形狀 係包括：等邊三角形、等邊正方形、等邊六角形、和等邊 # 八角形。

   (S ) 46 1301216 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（14 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 570 雷射遮罩 573A 第一透射區域 573B 第二透射區域 574A 第一阻隔區域 574B 第二阻隔區域 575A 參考圖案 575B 負圖案 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 無