專利名稱：用于多晶硅制作的輔助激光結(jié)晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種輔助激光結(jié)晶的方法，且特別是一種應(yīng)用于多晶硅制作，同時具有熱滯留特性以及抗反射能力的輔助激光結(jié)晶的方法。
背景技術(shù)：
多晶硅(poly-silicon)因具有優(yōu)于非晶硅的電氣特性，以及低于單晶硅的成本考量優(yōu)勢，而于近幾年在薄膜晶體管制造上廣受重視，尤其是在薄膜晶體管驅(qū)動液晶顯示器(TFT-LCD)的應(yīng)用上。
然而，多晶硅結(jié)晶的粒徑(grain size)大小對于電子遷移率(mobility)和元件特性有著很大的影響，其中，多晶硅中存在的結(jié)晶晶界(grain-boundary)更構(gòu)成元件中載子通過柵極通道時的障礙。因此，如何增大多晶硅的結(jié)晶晶粒粒徑，使晶界數(shù)減少，以促進薄膜晶體管元件特性的提升，即是現(xiàn)今多晶硅薄膜制造技術(shù)中相當(dāng)重要的發(fā)展趨勢。以顯示器技術(shù)為例，制作高效能的薄膜晶體管，以開發(fā)出更高性能的平面顯示器，即是目前顯示器技術(shù)發(fā)展的指標(biāo)。
以往傳統(tǒng)制造多晶硅薄膜的方法為固相結(jié)晶化法(Solid PhaseCrystallization)，然而因為玻璃基板的最高承受溫度約只有650℃，故此種方法并不適用于平面顯示器制造上。另外，還有直接氣相沉積多晶硅薄膜的方法。但不論是上述的固相結(jié)晶化法或是直接氣相沉積法所形成的多晶硅的晶粒皆相當(dāng)小，粒徑約只有100nm，因此以這些方法所形成的多晶硅薄膜特性并不佳。
目前在多晶硅薄膜的制作上，最為普遍使用的是準(zhǔn)分子激光回火(ExcimerLaser Anneal；ELA)技術(shù)，雖然所能得到的多晶硅晶粒粒徑約可達600nm，但對于要開發(fā)更高性能的平面顯示器仍顯不足。并且，一般的準(zhǔn)分子激光回火技術(shù)，皆須使用高重復(fù)率的照射方式，來改善準(zhǔn)分子激光所具有的激光能量分布不均以及能量輸出不穩(wěn)的缺點，然而如此高重復(fù)率照射的準(zhǔn)分子激光回火工序，卻會導(dǎo)致制作成本的提高，以及加速激光光學(xué)元件的老化速率。另外，激光能量輸出不穩(wěn)的問題，亦會使得激光操作能量的較佳工序窗口甚小，一般約只有數(shù)十mJ/cm2。
近幾年雖然也有許多增大多晶硅結(jié)晶粒徑的方法被提出，例如連續(xù)橫向成長結(jié)晶(Sequential Lateral Solidification；SLS)或是相位調(diào)變準(zhǔn)分子激光回火(Phase Modulated ELA；PMELA)，但這些技術(shù)均須再對現(xiàn)有的激光系統(tǒng)采取部份修改，且仍存在著有待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于多晶硅制作的輔助激光結(jié)晶的方法，并可應(yīng)用在多晶硅薄膜晶體管的制造上。借由熱滯留層的使用，以延長非晶硅熔融的時間，使非晶硅結(jié)晶為多晶硅的晶粒成長增大，并利用熱滯留層的抗反射厚度的形成，以使激光能量獲得更有效的利用，進而提升激光結(jié)晶的效果。
根據(jù)上述的目的，本發(fā)明提出一種用于多晶硅制作的輔助激光結(jié)晶的方法。依照本發(fā)明的較佳實施例是為先在基板上形成一非晶硅層，然后，在非晶硅層上堆疊至少一熱滯留層，其中，熱滯留層是具有一抗反射厚度，以使降低非晶硅的全熔臨界能量。最后，進行激光加熱工序，于是，非晶硅層發(fā)生結(jié)晶而轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢嗑Ч鑼印?br> 上述的熱滯留層的材質(zhì)是為一具有半透光性質(zhì)的薄膜，例如可為氮氧化硅薄膜，故激光加熱工序中所使用的激光能量，是可部份穿透熱滯留層以熔融非晶硅層，以及部份被熱滯留層所吸收，而保留于熱滯留層中，以對熔融態(tài)的非晶硅層具有持續(xù)加熱的作用。另外，熱滯留層形成的較佳抗反射厚度，是會隨著選用的熱滯留層的材質(zhì)差異，以及所使用的激光光源，而有所變動。例如在本實施例中，抗反射厚度可約為1300、2200、3100、4000、4900或5800埃()。并且，激光加熱工序所使用的激光是例如為氯化氙(XeCl)紫外光源的準(zhǔn)分子激光。
由于，熱滯留層可借由抗反射厚度的控制，可使熱滯留層對激光光源具有抗反射能力，以降低非晶硅的全熔臨界能量，故又能在較低的激光操作能量下，例如激光操作能量僅約為200-400mJ/cm2，即達到激光結(jié)晶的效果。
除此之外，還可在熱滯留層與非晶硅層之間，多加設(shè)置具有另一抗反射厚度的另一熱滯留層，且同時具有半透光特性以及適當(dāng)電性，例如選用二氧化硅薄膜，以能作為熱滯留層以及元件結(jié)構(gòu)中的介電層。然后，在激光結(jié)晶完成后，將上層的熱滯留層移除，并保留可作為介電層的熱滯留層，接著，配合上一般的薄膜晶體管后續(xù)制造流程，即可制作出多晶硅薄膜晶體管元件。
又或者可另外利用氮氧化硅薄膜材質(zhì)中各元素組成比例的調(diào)變，以形成具有適當(dāng)電性的氮氧化硅熱滯留薄膜，使擁有介電層特性，而能同時用以作為熱滯留層以及介電層。于是，不論是形成單層或是雙層熱滯留層，甚至是多層結(jié)構(gòu)的熱滯留層，皆可直接于激光結(jié)晶后，進行薄膜晶體管制造的流程，以完成多晶硅薄膜晶體管元件，而不需額外對熱滯留層進行移除。
依照本發(fā)明的方法，不僅利用熱滯留層對非晶硅結(jié)晶行為的額外輔助加熱作用，使增加結(jié)晶的晶粒粒徑成長，更利用熱滯留層的抗反射厚度，使降低激光結(jié)晶工序中使非晶硅全熔的激光能量密度。如此一來，便可大幅提升激光結(jié)晶的效果，以在一般的激光結(jié)晶工序中，獲得大晶粒的多晶硅薄膜。另外，還可直接降低激光的實際操作能量，亦或者可增進熱滯留層的額外輔助加熱作用，以使激光能量獲得更有效的利用。同時，亦借由熱滯留層，使提升激光能量于非晶硅上的分布均勻性，于是，便可避免于傳統(tǒng)激光結(jié)晶工序中需重復(fù)照射激光的缺點，甚至可達到僅利用單發(fā)激光照射，即完成激光結(jié)晶的目的，并且，更進而能使激光操作能量的工序窗口增大。
除此之外，由于熱滯留層的抗反射厚度的形成，可降低使非晶硅全熔的臨界激光能量密度，故另一方面，亦可有助于增加單發(fā)激光照射面積，而使單發(fā)激光照射范圍加大。如此，當(dāng)需針對同一固定面積的基板進行激光結(jié)晶時，則可因單發(fā)激光照射范圍的增加，而使實際使用的激光照射次數(shù)減少，尤其是應(yīng)用于顯示器大面積化制造時，將可更為有效地降低激光照射的次數(shù)，以大幅降低制作成本。
于是，借由本發(fā)明的方法，可確實獲得結(jié)晶粒徑達微米等級的多晶硅薄膜，而明顯擁有更為良好的激光結(jié)晶品質(zhì)，以有利于多晶硅薄膜晶體管元件的制作，進而使多晶硅薄膜晶體管的電性表現(xiàn)更加提升。


為讓本發(fā)明之上述特點、方法、目的及優(yōu)點能更明顯易懂，現(xiàn)配合附圖加以說明如下圖1是依照本發(fā)明第一較佳實施例的一種輔助激光結(jié)晶的方法步驟流程圖；圖2A至2B是依照本發(fā)明第一較佳實施例的一種輔助激光結(jié)晶的方法流程剖面示意圖；圖3是依照本發(fā)明第一較佳實施例的熱滯留層厚度對應(yīng)非晶硅全熔的臨界能量關(guān)系曲線圖；圖4A-4B是依照本發(fā)明第二較佳實施例的一種輔助激光結(jié)晶的方法流程剖面示意圖；以及圖5是依照本發(fā)明第二較佳實施例的一種多晶硅薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
由于，一般多晶硅的制作，是大多利用波長為308nm的氯化氙(XeCl)紫外光源的激光結(jié)晶技術(shù)，故本發(fā)明是針對波長308nm的激光光源，制作出具有良好抗反射能力的熱滯留層(heat-retaining layer)，覆蓋于非晶硅層之上，使應(yīng)用于多晶硅激光結(jié)晶技術(shù)中，以輔助激光結(jié)晶效果。其中，利用對熱滯留層的抗反射厚度的控制，可有利于降低激光實際的操作能量，并同時增大激光操作能量的工序窗口，同時，還配合熱滯留層的熱滯留特性，以輔助非晶硅層的激光結(jié)晶行為，以利于大粒徑晶粒的多晶硅的制作。
以下將以實施例對本發(fā)明的方法加以詳細說明。
實施例1本發(fā)明揭示了一種用于多晶硅制作的輔助激光結(jié)晶的方法。在對非晶硅層的激光結(jié)晶工序中，為了延長非晶硅層的熔融時間，可選用一具有半透光特性的膜材，作為一熱滯留層，覆蓋于欲結(jié)晶的非晶硅層上。如此，當(dāng)進行激光光源照射時，除了部分激光光源直接穿透至非晶硅上，還有部分激光光源可被熱滯留層吸收，而對非晶硅具有額外加熱的作用，進而延長熔融硅冷卻的時間，以有利于大粒徑結(jié)晶晶粒的成長。
然而，一般具有半透光特性的熱滯留層，亦同時具有部份的光反射特性，故無法使操作的激光能量完整傳遞至非晶硅層上，當(dāng)激光光源照射至熱滯留層上時，即產(chǎn)生部分光源被反射的現(xiàn)象。因此，若能改善熱滯留層的光反射情形，必將使實際操作的激光光源獲得更有效的利用，且進而更加提升熱滯留層對激光結(jié)晶的輔助功效。
參照圖1，圖1為依照本發(fā)明第一較佳實施例的一種輔助激光結(jié)晶的方法步驟流程圖，而圖2A至2B則為依照本發(fā)明第一較佳實施例的一種輔助激光結(jié)晶的方法流程剖面示意圖。首先，先進行圖1中的非晶硅形成步驟111，配合參照圖2A，即為形成一非晶硅層202于一基板200上，其中，非晶硅層202的形成方式是例如可為等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(Plasma EnhancedChemical Vapor Phase Deposition；PECVD)或是物理氣相沉積(Physical VaporDeposition；PVD)，同時可對非晶硅層202進行去氫步驟，以利后續(xù)的激光工序不會出現(xiàn)氫爆的現(xiàn)象。
接著，進行圖1中的步驟112，并配合圖2A所示，形成具有一抗反射厚度的一熱滯留層204，覆蓋于非晶硅層202之上，借由熱滯留層204的抗反射厚度的控制，使熱滯留層204對激光光源具有抗反射作用。其中，熱滯留層204的材質(zhì)，是例如可為氮氧化硅(SiOxNy)薄膜，具有半透光的性質(zhì)。同時，熱滯留層204的形成，則例如可采用等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法。
最后，即進行圖1中的步驟113，并配合圖2B所示，利用一激光光束210，以進行激光加熱結(jié)晶工序，其中，激光光束210是例如選用氯化氙光源。當(dāng)激光光束210照射至熱滯留層204時，一部分激光光束210是可穿透熱滯留層204而到達非晶硅層202上，使熔融非晶硅層202，另外，還有部份的激光光束210則可為熱滯留層204所吸收，以對非晶硅層202進行持續(xù)加熱的作用，同時亦可使能量更均勻地傳遞至非晶硅層202上。如此，不但能延長非晶硅層202結(jié)晶成長的時間，以使晶粒成長更大，并且亦能改進激光能量分布的均勻性，使非晶硅層202所吸收到的能量分布更為均勻。
由于本發(fā)明發(fā)現(xiàn)熱滯留層204的形成厚度差異，會影響熱滯留層204具有的反射/抗反射特性，進而影響對非晶硅層202的全熔臨界能量值(completemelting threshold energy)。亦即，當(dāng)熱滯留層204具有較佳的抗反射特性時，則可減少對后續(xù)照射的激光光源產(chǎn)生的反射作用，而使熱滯留層204以及非晶硅層202吸收到更為完全的激光能量。如此，便可降低所需供給非晶硅層202，使非晶硅產(chǎn)生全熔的臨界激光能量值，因而，不僅能直接有利于激光結(jié)晶的激光操作能量降低，更能使額外保留于熱滯留層204之中的激光能量增加，以更為提升熱滯留層204對非晶硅層202的輔助加熱效果，進而大幅延長非晶硅層202熔融的時間，以及加強非晶硅層202結(jié)晶的粒徑成長。
根據(jù)一般的光反射原理，不同折射率的材質(zhì)，針對不同波長的光源，皆會有不同的反射行為。且材質(zhì)厚度的大小，亦會影響光反射行為的表現(xiàn)，其中，材質(zhì)厚度是與材質(zhì)的反射性呈現(xiàn)周期變化的關(guān)系，當(dāng)材質(zhì)厚度達到照射光源的波長的二分之一整數(shù)倍時，即具有近似全反射的行為，然而，若當(dāng)材質(zhì)厚度非為照射光源的波長的二分之一整數(shù)倍時，則會出現(xiàn)光干涉的現(xiàn)象，而使材質(zhì)具有抗反射的效果，降低材質(zhì)對照射光源的反射性，此時的材質(zhì)厚度是代表一抗反射厚度。本實施例即利用對熱滯留層204的薄膜抗反射厚度的控制，來達成對激光光源的抗反射作用。例如本實施例中的熱滯留層204的抗反射厚度是較佳約為1300、2200、3100、4000、4900或5800埃()，但事實上的較佳抗反射厚度值，卻是會隨著選用的熱滯留層204的材質(zhì)差異，或是所使用的激光光源條件，而有所變動。
參照圖3，圖3所示即為依照本發(fā)明第一較佳實施例的熱滯留層204厚度對應(yīng)非晶硅全熔的臨界能量關(guān)系曲線圖，關(guān)系圖中的橫軸是代表熱滯留層204的形成厚度，而縱軸則是代表使非晶硅全熔的臨界能量值，圖3顯示出隨著熱滯留層204的厚度變化，使非晶硅完整熔融的臨界能量值亦隨的改變。其中，曲線轉(zhuǎn)折點A、轉(zhuǎn)折點B、轉(zhuǎn)折點C以及轉(zhuǎn)折點D即為當(dāng)熱滯留層204形成至具有一抗反射厚度時的情形。由圖3中的趨勢關(guān)系，可觀察出當(dāng)熱滯留層2 04具有抗反射厚度時，確實擁有明顯較低的非晶硅全熔的臨界能量值。
由上述結(jié)果可知，當(dāng)熱滯留層204具有抗反射厚度時，即可降低激光結(jié)晶工序中，使非晶硅全熔的激光能量密度，如此一來，將可直接降低激光光束210的實際操作能量，亦或者將使熱滯留層204的額外輔助加熱作用更為提升；例如本實施例中的激光操作能量僅約200-400mJ/cm2。因此，本實施例不僅可使激光能量獲得更有效的利用，同時亦借由熱滯留層204，使提升激光能量于非晶硅上的分布均勻性，于是，便可避免在以往激光結(jié)晶工序中，需重復(fù)照射激光的情形，甚至可達到僅利用單發(fā)激光照射，即完成激光結(jié)晶的目的。并且，應(yīng)用本實施例的方法，更進而能使激光操作能量的工序窗口增大至約有100-200mJ/cm2。
除此的外，由于熱滯留層204的抗反射作用的形成，可降低使非晶硅全熔的臨界激光能量密度，故另一方面，亦可有助于增加單發(fā)激光照射面積，而使單發(fā)激光照射范圍加大。如此，當(dāng)需針對同一固定面積的基板進行激光結(jié)晶時，則可因單發(fā)激光照射范圍的增加，而使實際使用的激光照射次數(shù)減少，尤其是應(yīng)用于顯示器大面積化制造時，將可更為有效地降低激光照射的次數(shù)，以進而大幅降低制作成本。
雖然本實施例的熱滯留層是為一單層結(jié)構(gòu)，但并不局限于只設(shè)置單一層的熱滯留層，任何相同材質(zhì)或是不同材質(zhì)的半透光性質(zhì)的薄膜材料，皆可另外增設(shè)于單一熱滯留層之上，并借由控制出適當(dāng)?shù)目狗瓷浜穸?，以形成雙層甚至是多層的熱滯留層結(jié)構(gòu)，使同樣具有輔助激光結(jié)晶效果的作用。
實施例2本發(fā)明又揭示另一種應(yīng)用于多晶硅制作的輔助激光結(jié)晶的方法，利用兩層同樣具有熱滯留效果的熱滯留層，覆蓋于非晶硅之上，一方面借由熱滯留層抗反射厚度的控制，達到對激光光源的抗反射效果，一方面則借由熱滯留層材質(zhì)的選用，而使熱滯留層具有適當(dāng)電性，以供薄膜晶體管元件結(jié)構(gòu)的制作。
參照圖4A-4B，圖4A-4B為依照本發(fā)明第二較佳實施例的一種輔助激光結(jié)晶的方法流程剖面示意圖。首先，參照圖4A，為先形成一非晶硅層402于一基板400上，其中，非晶硅層402的形成方式是例如為等離子體輔助化學(xué)氣相沉積或是物理氣相沉積。并且，再對非晶硅層402進行去氫步驟，以利后續(xù)的激光工序不會出現(xiàn)氫爆的現(xiàn)象。
接著，依序分別形成具有抗反射厚度的第一熱滯留層404，以及第二熱滯留層406，覆蓋于非晶硅層402之上。其中，不論是第一熱滯留層404或是第二熱滯留層406的制作，皆如同第一實施例般，形成適當(dāng)?shù)目狗瓷浜穸?，以使對激光光源具有良好的抗反射作用?br> 第二熱滯留層406的材質(zhì)，如同第一實施例，例如選用具有半透光性質(zhì)的氮氧化硅薄膜，而第一熱滯留層404的材質(zhì)，則除了需選用具有同樣半透光特性的薄膜材料，并且第一熱滯留層404亦須具有適當(dāng)?shù)碾娦?，以作為一般元件結(jié)構(gòu)中的絕緣介電層，例如本實施例是選用二氧化硅(SiO2)薄膜，作為第一熱滯留層404。又或者可利用氮氧化硅薄膜材質(zhì)中各元素組成比例的調(diào)變，以形成具有適當(dāng)電性的氮氧化硅熱滯留薄膜，作為第一熱滯留層404，使同時擁有介電層特性。
最后，利用一激光光束410，以進行激光加熱結(jié)晶工序，其中，激光光束410是例如選用氯化氙光源。當(dāng)部分激光光束410傳達至非晶硅層402之上時，非晶硅層402即可熔融并進而發(fā)生結(jié)晶，轉(zhuǎn)變成為多晶硅。
至于，上述的第一熱滯留層404以及第二熱滯留層406的抗反射厚度的控制，則會取決于所選用的材質(zhì)特性，且對于激光光束410的反射/抗反射行為，相較于第一實施例，亦將較為復(fù)雜。于是，激光光源實際傳達至非晶硅層402之上的情形，將同時受制于第一熱滯留層404以及第二熱滯留層406的影響。
經(jīng)由第二實施例的方法，可在結(jié)晶工序完成后，將第二熱滯留層406移除，然后，依序進行一般薄膜晶體管元件制作的后續(xù)工序，以完成一多晶硅薄膜晶體管元件結(jié)構(gòu)。例如參照圖5，圖5所示是為依照本發(fā)明第二較佳實施例的一種多晶硅薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖5中，多晶硅層403為經(jīng)由上述的結(jié)晶處理，而從非晶硅層402形成結(jié)晶所轉(zhuǎn)變，且在第二熱滯留層406移除后，將覆于多晶硅層403之上的第一熱滯留層404用作為一介電層，直接圖案化第一熱滯留層404，以形成接觸窗口407于第一熱滯留層404之中，而于接觸窗口407中暴露出多晶硅層403。然后，再制作柵極金屬408，并對柵極金屬408兩側(cè)的接觸窗口407中的多晶硅層403，進行離子植入(ion implantation)步驟，以分別形成源極區(qū)403s以及漏極區(qū)403d。接著，制作源/漏極金屬409于接觸窗口407之中，使與多晶硅層403中的源極區(qū)403s以及漏極區(qū)403d電性相接觸。如此，所完成的結(jié)構(gòu)即為一多晶硅薄膜晶體管。
除了上述實施例的方法，另外，若可形成具有適當(dāng)電性的氮氧化硅薄膜以作為熱滯留層時，更可應(yīng)用第一實施例的方法，僅形成單一熱滯留層于非晶硅層上，以輔助激光結(jié)晶工序，并于結(jié)晶完成后，直接將氮氧化硅薄膜材質(zhì)的單一熱滯留層作為介電層，并進行一般后續(xù)的薄膜晶體管制造流程。
由上述本發(fā)明的實施例可知，應(yīng)用本發(fā)明的方法，可同時借由熱滯留層對非晶硅的持續(xù)加熱作用，以及熱滯留層的抗反射厚度的控制，使激光結(jié)晶效果更為提升。不僅非晶硅熔融時間得以延長，以獲得大晶粒成長的多晶硅薄膜，同時，激光能量亦能更加完整地被利用，以利于激光結(jié)晶的進行。
另外，結(jié)合熱滯留層的使用，以及抗反射厚度的特性，本發(fā)明更可同時降低結(jié)晶工序的激光能量密度，以及提升激光能量傳遞至非晶硅層上的均勻性。于是，能直接使激光實際的操作能量值有效降低，或是使單發(fā)激光的照射范圍加大，以減少對固定面積基板進行激光結(jié)晶時，所需使用的激光照射次數(shù)，使進而大幅降低工序成本。并且，更足以避免激光高重復(fù)率照射的情形，進而達到以單發(fā)激光照射，即完成激光結(jié)晶的效果。
于是，借由本發(fā)明的方法，可確實獲得結(jié)晶粒徑達微米(μm)等級的多晶硅薄膜，相較于以往傳統(tǒng)的多晶硅結(jié)晶方式，明顯擁有更為良好的結(jié)晶品質(zhì)，而有利于多晶硅薄膜晶體管元件的制作，以使提升多晶硅薄膜晶體管的電性表現(xiàn)。
本發(fā)明的方法不僅局限使用于平面顯示器的薄膜電晶體制造上，任何多晶硅薄膜電晶體驅(qū)動元件的制造以及多晶硅薄膜的制作皆可利用本發(fā)明的方法而提升產(chǎn)品效能。
雖然本發(fā)明已以實施例揭示如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的等效的改變或替換，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視后附的本申請權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于多晶硅制作的輔助激光結(jié)晶的方法，至少包含形成一非晶硅層于一基板上；形成至少一熱滯留層，堆疊于該非晶硅層之上，其中，該熱滯留層具有一抗反射厚度，以使降低一非晶硅全熔臨界能量；以及進行一激光加熱工序，使該非晶硅層轉(zhuǎn)變成一多晶硅層，其中該激光加熱工序所使用的一激光光束能量，是部分穿透該熱滯留層，以及部分被該熱滯留層所吸收。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該熱滯留層為一半透光性質(zhì)的薄膜。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于該熱滯留層的材質(zhì)為氮氧化硅。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該激光加熱工序所使用的激光包含氯化氙紫外光源的準(zhǔn)分子激光。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還至少包含圖案化該熱滯留層，以形成多個接觸窗口于該熱滯留層之中，而于該些接觸窗口中暴露出部分該多晶硅層；以及形成至少一柵極金屬以及多個源/漏極金屬，其中該柵極金屬是位于該熱滯留層之上，而該些源/漏極金屬是位于該些接觸窗口中。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于該熱滯留層是用以作為一介電層。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該激光加熱工序所使用的激光操作能量約為200-400mJ/cm2。
8.一種用于多晶硅制作的輔助激光結(jié)晶的方法，至少包含形成一非晶硅層于一基板上；形成一第一熱滯留層于該非晶硅層之上；形成至少一第二熱滯留層，堆疊于該第一熱滯留層之上，其中，該第一熱滯留層以及該第二熱滯留層，分別具有一第一抗反射厚度以及一第二抗反射厚度，以使能共同降低一非晶硅全熔臨界能量，且該第一熱滯留層還具有一絕緣介電性質(zhì)；以及進行一激光加熱工序，使該非晶硅層轉(zhuǎn)變成一多晶硅層，其中該激光加熱工序所使用的一激光光束能量，是部分穿透該第一熱滯留層以及該第二熱滯留層，而部分被該第一熱滯留層以及該第二熱滯留層所吸收。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于該第一熱滯留層以及該第二熱滯留層的材質(zhì)為半透光性質(zhì)的薄膜。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于該第一熱滯留層為二氧化硅或氮氧化硅。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于該第二熱滯留層為氮氧化硅。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于還至少包含移除該第二熱滯留層，以完整暴露出該第一熱滯留層；圖案化該第一熱滯留層，以形成多個接觸窗口于該第一熱滯留層之中，而于該些接觸窗口中暴露出部分該多晶硅層；以及形成至少一柵極金屬以及多個源/漏極金屬，其中該柵極金屬是位于該第一熱滯留層之上，而該些源/漏極金屬是位于該接觸窗口中。
全文摘要
一種用于多晶硅制作的輔助激光結(jié)晶的方法，是先在基板上形成非晶硅層，然后形成一熱滯留層于非晶硅層之上，其中，借由對熱滯留層的厚度控制，使熱滯留層具有一抗反射厚度，以降低非晶硅的全熔臨界能量。最后，進行激光加熱結(jié)晶工序，使非晶硅層結(jié)晶為多晶硅層，其中，部份激光能量是穿透熱滯留層使熔融非晶硅層，而部份激光能量則保留于熱滯留層中，使持續(xù)加熱非晶硅層。
文檔編號H01L21/324GK1770397SQ20041008585
公開日2006年5月10日 申請日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者林家興, 陳麒麟, 陳昱丞, 蔡柏豪 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院