半導(dǎo)體層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是關(guān)于一種制造技術(shù)，且特別是關(guān)于一種半導(dǎo)體層。
【背景技術(shù)】
[0002]為了結(jié)晶化半導(dǎo)體，一般而言考慮到基板的內(nèi)受溫度，準(zhǔn)分子激光退火(ExcimerLaser Annealing，ELA)的制程是目前較常采用的技術(shù)。然而，線掃描(Linear scanning)的準(zhǔn)分子激光退火受限于激光光點的尺寸而無法一次處理大面積的區(qū)域，并且由于每一個激光光點的功率不穩(wěn)定，造成均勻性不佳而容易產(chǎn)生斑(Mura)的問題。因此，產(chǎn)能與基板的面積難以提高，生產(chǎn)成本居高不下之外，結(jié)晶品質(zhì)與晶粒尺寸亦不理想。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了提高用于制作半導(dǎo)體元件的結(jié)晶部分的結(jié)晶品質(zhì)與晶粒尺寸，本實用新型是提供一種半導(dǎo)體層，其包含第一結(jié)晶部分與第二結(jié)晶部分。第一結(jié)晶部分由熔融態(tài)(Fus1n)或半恪融態(tài)(Sem1-fus1n)的第一部分結(jié)晶形成，第二結(jié)晶部分由恪融態(tài)或半恪融態(tài)的第二部分結(jié)晶形成。第一結(jié)晶部分相鄰或部分重疊第二結(jié)晶部分。第一部分是透過閃光燈(Flash lamp)與第一光罩以第一能量照射而變?yōu)殂∪趹B(tài)或半恪融態(tài)。第二部分是透過閃光燈、閃光燈與第一光罩或者閃光燈與第二光罩，以第二能量照射而變?yōu)槿廴趹B(tài)或半熔融態(tài)。
[0004]于本實用新型的一實施例中，其中第一結(jié)晶部分包含側(cè)向結(jié)晶部分，側(cè)向結(jié)晶部分從第一部分以外的鄰近部分開始結(jié)晶形成。
[0005]于本實用新型的一實施例中，其中第二結(jié)晶部分包含側(cè)向結(jié)晶部分，側(cè)向結(jié)晶部分從第二部分以外的鄰近部分開始結(jié)晶形成。
[0006]于本實用新型的一實施例中，其中第二部分是透過閃光燈以及第一光罩與半導(dǎo)體層之間的相對位置變化，以第二能量照射而變?yōu)槿廴趹B(tài)或半熔融態(tài)。
[0007]于本實用新型的一實施例中，其中第一結(jié)晶部分或第二結(jié)晶部分包含微結(jié)晶(Micro crystal)部分。
[0008]本實用新型的另一方面是提供一種半導(dǎo)體制造方法，包含以下步驟。利用閃光燈與第一光罩，以第一能量照射一半導(dǎo)體層的一第一部分，使第一部分變?yōu)槿廴趹B(tài)或半熔融態(tài);結(jié)晶化第一部分以形成第一結(jié)晶部分;利用閃光燈、閃光燈與第一光罩或者閃光燈與第二光罩，以第二能量照射半導(dǎo)體層的第二部分，使第二部分變?yōu)槿廴趹B(tài)或半熔融態(tài);結(jié)晶化第二部分以形成第二結(jié)晶部分。
[0009]于本實用新型的一實施例中，其中結(jié)晶化第一部分以形成第一結(jié)晶部分包含:從第一部分以外的鄰近部分開始結(jié)晶化第一部分，其中第一結(jié)晶部分包含側(cè)向結(jié)晶部分。
[0010]于本實用新型的一實施例中，其中結(jié)晶化第二部分以形成第二結(jié)晶部分包含:從第二部分以外的鄰近部分開始結(jié)晶化第二部分，其中第二結(jié)晶部分包含側(cè)向結(jié)晶部分。
[0011]于本實用新型的一實施例中，其中利用閃光燈與第一光罩，以第二能量照射半導(dǎo)體層的第二部分包含:透過第一光罩與半導(dǎo)體層之間的相對位置變化，利用閃光燈以第二能量照射該半導(dǎo)體層的第二部分。
[0012]于本實用新型的一實施例中，其中第一結(jié)晶部分或第二結(jié)晶部分包含微結(jié)晶部分。
[0013]綜上所述，本實用新型除了可利用閃光燈搭配光罩照射而達(dá)成較大面積的結(jié)晶之夕卜，結(jié)晶的品質(zhì)亦較佳。具體而言，本實用新型的半導(dǎo)體層結(jié)晶部分(例如第一結(jié)晶部分、第二結(jié)晶部分)內(nèi)的晶粒的尺寸較大(例如微米(μπι)等級)與較為一致的排列方式(例如側(cè)向結(jié)晶)，亦減少晶粒邊界的數(shù)量。此外，本實用新型亦可達(dá)到同一材料的半導(dǎo)體層的不同部分具有不同的結(jié)晶特性，例如側(cè)向結(jié)晶、微結(jié)晶或是非結(jié)晶特性，以提高實驗元件電路的多樣性。
[0014]以下將以實施方式對上述的說明作詳細(xì)的描述，并對本實用新型的技術(shù)方案提供更進(jìn)一步的解釋。
【附圖說明】
[0015]為讓本實用新型的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下:
[0016]圖1A是說明本實用新型一實施例的半導(dǎo)體層的截面示意圖；
[0017]圖1B是說明本實用新型一實施例的半導(dǎo)體層的截面示意圖；
[0018]圖1C是說明本實用新型一實施例的半導(dǎo)體層的截面示意圖；
[0019]圖1D是說明本實用新型一實施例的半導(dǎo)體層的截面示意圖；
[0020]圖1E是說明本實用新型一實施例的半導(dǎo)體層的截面示意圖；
[0021 ]圖2是說明本實用新型一實施例的半導(dǎo)體層的上視示意圖；以及
[0022]圖3是說明本實用新型一實施例的半導(dǎo)體制造方法流程圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型的敘述更加詳盡與完備，可參照附圖及以下所述的各種實施例。但所提供的實施例并非用以限制本創(chuàng)作所涵蓋的范圍；步驟的描述亦非用以限制其執(zhí)行的順序，任何由重新組合，所產(chǎn)生具有均等功效的裝置，皆為本創(chuàng)作所涵蓋的范圍。
[0024]于實施方式與申請專利范圍中，除非內(nèi)文中對于冠詞有所特別限定，否則“一”與“該”可泛指單一個或復(fù)數(shù)個。將進(jìn)一步理解的是，本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”及相似詞匯，指明其所記載的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個或多個其它特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件，與/或其中的群組。
[0025]關(guān)于本文中所使用的“約”、“大約”或“大致約”一般通常是指數(shù)值的誤差或范圍約百分之二十以內(nèi)，較好地是約百分之十以內(nèi)，而更佳地則是約百分之五的以內(nèi)。文中若無明確說明，其所提及的數(shù)值皆視作為近似值，即如“約”、“大約”或“大致約”所表示的誤差或范圍。
[0026]此外，相對詞匯，如“下”或“底部”與“上”或“頂部”，用來描述文中在附圖中所示的一元件與另一元件的關(guān)系。相對詞匯是用來描述裝置在附圖中所描述之外的不同方位是可以被理解的。例如，如果一附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，元件將會被描述原為位于其它元件的“下”側(cè)將被定向為位于其他元件的“上”側(cè)。例示性的詞匯“下”，根據(jù)附圖的特定方位可以包含“下，，和“上，，爾中方位。
[0027]為了說明結(jié)晶化過程，請參考圖1A?圖1E，其是說明本實用新型一實施例的半導(dǎo)體層100的截面示意圖。如圖1A所示，半導(dǎo)體層100形成于基板170上。于一實施例中，圖1A的半導(dǎo)體層100為非結(jié)晶態(tài)(Amorphous)。由于第一光罩150的不透光(Opaque)區(qū)域152的阻擋，所以閃光燈(Flash I amp) 160僅可照射到部分的半導(dǎo)體層100。于一實施例中，此時閃光燈160以第一能量照射半導(dǎo)體層100。
[0028]如圖1B所示，半導(dǎo)體層100的第一部分110受到閃光燈160照射，因為吸收閃光燈160光線的第一能量而變?yōu)殂∪?Fus1n)態(tài)或半恪融(Sem1-fus1n)態(tài)。未受到閃光燈160照射的半導(dǎo)體層100第二部分120則未發(fā)生改變，而維持原先狀態(tài)(例如非結(jié)晶態(tài))。
[0029]如圖1C所示，閃光燈160停止照射，熔融態(tài)或半熔融態(tài)的第一部分110從鄰近部分(例如第二部分120)開始結(jié)晶化(如圖1C的虛線箭頭所示)，以形成第一結(jié)晶部分130。于一實施例中，第一結(jié)晶部分130具有側(cè)向結(jié)晶(Lateral crystallizat1n)特性。
[0030]如圖1D所示，將圖1A的第一光罩150更換為第二光罩180以進(jìn)行閃光燈160的第二次照射。第二光罩180的不透光區(qū)域182相異于第一光罩150的不透光區(qū)域152，本實施例的第二光罩180的不透光區(qū)域182與第一光罩150的不透光區(qū)域152是例如設(shè)計為相對互補(bǔ)的區(qū)域，因此閃光燈160可透過第二光罩180的不透光區(qū)域182的阻擋而照射半導(dǎo)體層100的不同部分。于一實施例中，此時閃光燈160以第二能量照射半導(dǎo)體層100，其中第二能量與上述第一能量可相同或不同，以調(diào)整半導(dǎo)體結(jié)晶的迀移率(Mobility)。
[0031]于本實施例中，半導(dǎo)體層100的第二部分120受到閃光燈160照射，因為吸收閃光燈160的第二能量而變?yōu)槿廴趹B(tài)或半熔融態(tài)。于第二次照射過程中，未受到閃光燈160照射的半導(dǎo)體層100第一結(jié)晶部分130則未發(fā)生改變，而維持原先狀態(tài)(例如結(jié)晶態(tài))。
[0032]如圖1E所示，閃光燈160停止照射，熔融態(tài)或半熔融態(tài)的第二部分120從鄰近部分(例如第一結(jié)晶部分130)開始結(jié)晶化(如圖1E的虛線箭頭所示)，以形成第二結(jié)晶部分140。于一實施例中，第二結(jié)晶部分140具有側(cè)向結(jié)晶特性。如上述，閃光燈160第二能量的照射能量可相同或不同于第一能量，因此形成的第一結(jié)晶部分130的迀移率與第二結(jié)晶部分140的迀移率相同或相異。舉例而言，若第一能量與第二能量相同，則第一結(jié)晶部分130的迀移率與第二結(jié)晶部分140的迀移率相同。若第一能量與第二能量不同，則第一結(jié)晶部分130的迀移率與第二結(jié)晶部分140的迀移率相異。
[0033]于另一實施例中，圖1D?圖1E的閃光燈160第二次照射過程亦可繼續(xù)使用第一光罩150，并且移動第一光罩150或者移動基板170以產(chǎn)生第一光罩150與半導(dǎo)體層100的相對位置變化，進(jìn)而使閃光燈160照射到不同于圖1B中第一部分110的區(qū)域，以在半導(dǎo)體層100的不同部分形成結(jié)