多晶矽層、製造其的方法和平板顯示器的製作方法
2023-05-14 02:48:16
專利名稱：多晶矽層、製造其的方法和平板顯示器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種多晶矽層、採用所述多晶矽層的平板顯示器以及所述多晶矽層的製造方法，更具體而言，在本發明所涉及的多晶矽層、採用所述多晶矽層的平板顯示器以及所述多晶矽層的製造方法中，在使非晶矽層結晶為多晶矽層時，採用超晶粒矽(Super Grain Silicon，簡稱SGS)結晶技術使晶種區結晶，並使其具有大於等於400μm2的面積，擴大晶種區的結晶使其變為結晶區域，將所述結晶區域構圖為半導體層，採用所述半導體層製造平板顯示器。
背景技術：
用於諸如有機場致發光裝置的平板顯示器內的薄膜電晶體的製造方法如下在諸如玻璃或矽基板的透明基板上澱積非晶矽層，對所述非晶矽層進行脫氫處理，離子注入雜質以形成溝道，使所述非晶矽層結晶以形成多晶矽層，之後對所述多晶矽層構圖以製造半導體層。
使非晶矽層結晶為多晶矽層的方法包括固相結晶(SPC)、準分子雷射結晶(ELC)、金屬誘導結晶(MIC)和金屬誘導橫向(lateral)結晶(MILC)。SPC是這樣一種方法，即在大約700℃或更低的溫度下對非晶矽層進行幾小時到幾十小時的退火，所述溫度為用作採用薄膜電晶體的顯示裝置的基板的玻璃的臨界溫度。ELC是一種對矽層進行準分子雷射照射，從而在非常短的時間內將其局部加熱至高溫，由此使所述矽層結晶的方法，MIC是一種使非晶矽層與諸如Ni、Pd、Au和Al的金屬接觸，或者將這樣的金屬注入到非晶矽層內，由此實現從非晶矽到多晶矽的相態轉移誘導的方法。MILC涉及一項使通過金屬與矽反應形成的矽化物橫向擴散，由此誘導矽的順序結晶的技術。
但是，由於晶粒尺寸不均勻以及晶粒界限的分布不規則，因此相對於諸如閾值電壓和截止特性的薄膜電晶體特性而言，通過這些方法結晶的多晶矽層是不均勻的。
發明內容
本發明採用超晶粒矽(SGS)技術使不形成薄膜電晶體的預定區域結晶，採用SGS技術使結晶的預定區域的結晶擴展至將要形成薄膜電晶體的區域內使之結晶，從而獲得均勻的晶粒尺寸和規則的晶界分布，由此提供了一種具有優良特性的多晶矽層。本發明還提供了一種採用所述多晶矽層的平板顯示器。
本發明的示範性實施例提供了一種多晶矽層，包括基板；尺寸至少為400μm2的晶種區；以及從所述晶種區生長的結晶區，所述結晶區和所述晶種區位於所述基板上。
優選採用超晶粒矽(SGS)結晶技術使所述晶種區結晶。所述晶種區優選為方形。所述晶種區優選包括晶種。
優選通過所述晶種區的生長使所述結晶區結晶。所述晶種區內的晶界的方向優選是隨機的。優選以所述晶種區為中心沿徑向形成所述結晶區的晶界。
所述晶種優選包括金屬催化劑。所述金屬催化劑優選具有1×1013原子/cm2或更低的濃度。
所述晶種區優選包括第一圖案層，其布置在所述非晶矽層上，以暴露所述非晶矽層的預定區域；第二圖案層，其布置在所述第一圖案層上，並接觸所述非晶矽層的所述預定區域；以及布置在所述第二圖案層上的金屬催化劑層；對具有所述第二圖案、所述第一圖案和所述金屬催化劑的基板進行熱處理，使所述非晶矽層的所述暴露的預定區域結晶以形成所述晶種區。
所述第一圖案層優選包括氧化矽層。所述氧化矽層優選具有處於50到5000的範圍內的厚度。所述第二圖案層優選包括氮化矽層。所述氮化矽層優選具有處於50到5000的範圍內的厚度。
所述晶種區優選包括布置在所述非晶矽層上的第二圖案層；第一圖案層，其布置在所述第二圖案層上，並暴露所述非晶矽層的所述預定區域；以及布置在所述第二圖案層上的金屬催化劑層；其中，對具有所述第二圖案、所述第一圖案和所述金屬催化劑的基板進行熱處理，使所述非晶矽層的所述暴露的預定區域結晶以形成所述晶種區。
所述第一圖案層優選包括氧化矽層。所述氧化矽層優選具有處於50到5000的範圍內的厚度。所述第二圖案層優選包括氮化矽層。所述氮化矽層優選具有處於50到5000的範圍內的厚度。
本發明的另一示範性實施例提供了一種製造多晶矽層的方法，所述方法包括在基板上形成非晶矽層；形成第一圖案層，其至少暴露400μm2的非晶矽層。形成第二圖案層，其接觸通過所述第一圖案層暴露的非晶矽層；在所述第二圖案層上形成金屬催化劑層；以及對所述基板進行熱處理，從而在所述的暴露的非晶矽層內形成晶種，使所述的暴露的非晶矽層結晶，從而由所述晶種形成晶種區，以及使所述晶種區的結晶擴散至所述的暴露的非晶矽層以外的區域，從而使這些區域結晶為結晶區。
優選在400到800℃的溫度範圍內對所述基板進行持續1到3000分鐘的熱處理。所述第一圖案層優選包括氧化矽層，所述第二圖案層優選包括氮化矽層。所述金屬催化劑層優選包括具有處於1011到1015原子/cm2的範圍內的濃度的金屬催化劑。
本發明的另一示範性實施例提供了一種製造多晶矽層的方法，所述方法包括在基板上形成非晶矽層；在所述非晶矽層上形成第二圖案層；在所述基板上形成至少暴露400μm2的所述第二圖案層的第一圖案層；在所述基板上形成金屬催化劑層；以及對所述基板進行熱處理，從而在對應於所述的暴露的第二圖案層的非晶矽層內形成晶種，使所述的暴露的非晶矽層結晶，從而由所述晶種形成晶種區，以及使所述晶種區的結晶擴散至所述的暴露的非晶矽層以外的區域，從而使這些區域結晶為結晶區。
優選在400到800℃的溫度範圍內對所述基板進行持續1到3000分鐘的熱處理。所述第一圖案層優選包括氧化矽層，所述第二圖案層優選包括氮化矽層。所述金屬催化劑層優選包括具有處於1011到1015原子/cm2的範圍內的濃度的金屬催化劑。
本發明的又一示範性實施例提供了一種平板顯示器，包括基板；半導體層，其縱向平行於或者垂直於從至少為400μm2的晶種區生長的結晶區的生長方向，所述半導體層布置在所述基板上並通過對所述結晶區構圖而形成。布置在所述半導體層上並受到絕緣的柵電極；以及接觸所述半導體層並與所述柵電極絕緣的源電極和漏電極。
所述平板顯示器還優選包括電連接到所述源電極和漏電極的第一電極。
優選採用超晶粒矽(SGS)結晶技術使所述結晶區結晶。所述生長方向優選與所述結晶區的晶界的方向相同。
通過參考下述結合附圖的詳細說明，本發明將得到更好的理解，對本發明的更為全面的評價以及本發明的很多附帶的優點將由此變得顯而易見，在附圖中採用類似的附圖標記表示相同或類似的組件，附圖中圖1A到圖1F是根據本發明的示範性實施例的多晶層的形成方法的截面圖；圖2A到圖2F是根據本發明另一示範性實施例多晶矽層的形成方法的截面圖；圖3是晶種區和根據本發明的示範性實施例結晶的結晶區的平面圖；圖4A到圖4D是根據本發明的示範性實施例的取決於晶種區的面積的結晶區的結晶長度的照片；圖5是圖4A到圖4D的結晶區的生長長度的曲線圖；以及圖6A和圖6B是根據本發明的示範性實施例通過在結晶區上形成半導體層而製造平板顯示器的方法的截面圖。
具體實施例方式
下文中將參考附圖更為充分地描述本發明，附圖中展示了本發明的示範性實施例。
圖1A到圖1F是根據本發明的示範性實施例的多晶層的形成方法的截面圖。
參考圖1A，在諸如玻璃或塑料基板的透明絕緣基板上形成緩衝層110。
緩衝層110的作用在於防止產生於基板上的溼氣和雜質擴散到將在以後形成的器件內部，並在結晶過程中調節熱傳導速率，由此良好地實施半導體層的結晶。
此外，通過物理氣相澱積(PVD)或化學氣相澱積(CVD)在緩衝層110上形成非晶矽層120。
參考圖1B，在非晶矽層120上形成包括氧化矽層的第一圖案層130，其用於防止金屬催化劑的擴散。
形成第一圖案層130以暴露非晶矽層120的預定區域。將第一圖案層130形成為具有50到5000的厚度。
參考圖1C，在具有第一圖案層130的基板的整個表面上形成第二圖案層140。
第二圖案層140包括實現金屬催化劑的擴散的氮化矽層，其具有50到5000的厚度。將第二圖案層140形成為整個覆蓋由第一圖案層130暴露的非晶矽層120。
參考圖1D，在第二圖案層140上形成金屬催化劑層150。
採用由下述集合中選出的金屬形成金屬催化劑層150Ni、Pd、Ti、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Co、Mo、Cr、Ru、Rh、Cd和Pt。
將金屬催化劑層150形成為具有1011到1015atoms(原子)/cm2的濃度。這是因為非晶矽層120的結晶範圍根據金屬催化劑層150的濃度而改變。在將金屬催化劑層150形成為具有非常高的濃度時，不僅多晶矽層的晶粒尺寸變得更為細小，而且會提高殘留在多晶矽層上的金屬催化劑的量。因此，多晶矽層的特性被劣化。在將金屬催化劑層150形成為具有非常低的濃度時，難以採用當前的澱積設備均勻地澱積層，並且無法充分地形成使金屬催化劑層150結晶的晶種。
參考圖1E，對包括非晶矽層120、第一圖案層130、第二圖案層140和金屬催化劑層150的基板進行熱處理，從而使金屬催化劑層150中的金屬催化劑擴散到非晶矽層120的預定區域內。
擴散的金屬催化劑形成晶種(未示出)，非晶矽層120的預定區域被結晶為晶種區。
晶種區170的形成受到金屬催化劑的擴散的影響。為了形成晶種區，金屬催化劑容易地擴散160到第二圖案層140內，但是不擴散到第一圖案層130。
金屬催化劑層150的金屬催化劑通過熱處理擴散到非晶矽層120內，從而形成晶種。相應地，在結晶之後，金屬催化劑仍然以小於等於1×1013atoms/cm2的濃度殘留在晶種區170上。
晶種區170是採用SGS結晶技術結晶的多晶矽層。也就是說，如上所述，SGS結晶技術包括的步驟有在基板上依次疊置非晶矽層、實現金屬催化劑的擴散的第二圖案層和金屬催化劑層；通過對基板熱處理使金屬催化劑通過第二圖案層擴散到非晶矽層內，由此形成晶種；以及通過所述晶種使所述非晶矽層結晶。
晶種區170的多晶矽層的晶粒在各晶種處徑向生長，從而獲得半圓形狀，每一晶界也具有半圓形狀。在晶種區170內形成了多個晶粒，但是晶種的位置和數量不受控制。因此，晶種區170內的晶體的生長方向是隨機的，晶種區內的晶界的方向也是隨機的。
參考圖1F，使晶種區170的結晶擴展，由此使位於第一圖案層130之下的非晶矽層形成為結晶區190。
結晶區190受到晶種區170的直接影響。也就是說，結晶區190通過晶種區170的結晶的擴展而生長，因而其受到晶種區170的晶粒尺寸和結晶方向的影響。
但是，與晶種區170不同的是，在結晶區190內不形成晶種，因而在該處幾乎不存在金屬催化劑。
結晶區190的晶界也圍繞晶種區170沿徑向形成。
使晶種區170和結晶區190在大約400到800℃的溫度下進行持續1到3000分鐘的結晶。
圖2A到圖2F是根據本發明另一示範性實施例多晶矽層的形成方法的截面圖。
參考圖2A，在諸如玻璃或塑料基板的透明絕緣基板200上形成緩衝層210。
緩衝層210的作用在於防止產生於基板上的溼氣或雜質擴散到將要在以後形成的器件的內部，或者通過在結晶過程中調節熱傳導速率而使半導體層良好地結晶。
接下來，通過PVD法或CVD法在緩衝層210上形成非晶矽層220。
參考圖2B，在非晶矽層220上形成第二圖案層240，從而實現金屬催化劑的擴散。
第二圖案層240包括氮化矽層，並且具有50到5000的厚度。
參考圖2C，在第二圖案層240上形成通過其預定區域暴露非晶矽層220的第一圖案層230，非晶矽層220位於第二圖案層240之下。
第一圖案層230包括不擴散金屬催化劑的氧化矽層，其具有50到5000的厚度。
參考圖2D，在包括第一圖案層230和第二圖案層240的基板上形成金屬催化劑層250。
採用由下述集合中選出的至少一種金屬形成金屬催化劑層250Ni、Pd、Ti、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Co、Mo、Cr、Ru、Rh、Cd和Pt。
此外，將金屬催化劑層250形成為具有1011到1015atoms/cm2的濃度。這是因為非晶矽層220的結晶範圍根據金屬催化劑層250的濃度而改變。在將金屬催化劑層250形成為具有非常高的濃度時，不僅多晶矽層的晶粒尺寸變得更為細小，而且還會提高殘留在多晶矽層上的金屬催化劑的量，從而劣化了多晶矽層的特性。在將金屬催化劑層250形成為具有非常低的濃度時，難以採用當前的澱積設備均勻地澱積層，並且無法充分地形成使金屬催化劑層250結晶的晶種(結晶核)。
參考圖2E，對包括非晶矽層220、第一圖案層230、第二圖案層240和金屬催化劑層250的基板進行熱處理，從而使金屬晶體層250中的金屬催化劑擴散260到非晶矽層220的預定區域內。
擴散的金屬催化劑形成晶種(未示出)，非晶矽層220的預定區域通過所述晶種被結晶為晶種區270。
晶種區270的形成受到金屬催化劑的擴散的影響。金屬催化劑容易地擴散260到第二圖案層240內，但不擴散到第一圖案層230內。也就是說，形成於第一圖案層230上的金屬催化劑層250的金屬催化劑不擴散，而澱積在第二圖案層240上的金屬催化劑則容易擴散從而抵達非晶矽層220。
晶種區270的多晶矽層的晶粒在各晶種處徑向生長，從而獲得半圓形狀，每一晶界也具有半圓形狀。在晶種區270內形成了多個晶粒，但是晶種的位置和數量不受調節。因此，晶種區270內的晶體生長方向是隨機的，晶種區內的晶界的方向也是隨機的。
參考圖2F，使晶種區270的結晶擴展，由此使位於第一圖案層230之下的非晶矽層形成為結晶區290。
結晶區290受到晶種區270的直接影響。也就是說，由於結晶區290通過晶種區270的結晶的擴展而結晶，因而其受到晶種區270的晶粒尺寸和結晶方向的影響。
結晶區290的晶界也圍繞晶種區270沿徑向形成。
使晶種區270和結晶區290在大約400到800℃的溫度下進行持續1到3000分鐘的結晶。
圖3是晶種區和根據本發明的示範性實施例結晶的結晶區的平面圖。
圖3示出了通過參考圖1A到圖1F或圖2A到圖2F描述的方法將非晶矽層結晶為多晶矽層，並去除金屬催化劑層、第一圖案層和第二圖案層之後所得到的結果。
在對其上設置了非晶矽層、第一和第二圖案層以及金屬催化劑層的基板進行熱處理時，金屬催化劑層的金屬催化劑通過第一和第二圖案層有選擇地擴散，從而在非晶矽層的預定區域內形成晶種(結晶核)。通過所述晶種使非晶矽層的預定區域形成為晶種區310。
在本發明的示範性實施例中，形成了方形晶種區310。這是通過將第一和第二圖案層，尤其是第一圖案層形成為方形而實現的。如有必要，可以將晶種區310形成為諸如三角形、長方形、多邊形或圓形的不同形狀。
採用SGS結晶技術使晶種區310結晶，從而使晶體圍繞如上所述的晶種生長，晶種區310內的晶界是隨機的。
因此，在通過對晶種區310構圖而形成薄膜電晶體的半導體層時，在諸如金屬催化劑的雜質以及隨機形成的晶種和晶界的影響下，薄膜電晶體的特性不均勻。
但是，晶種區310與圍繞晶種區310徑向生長的結晶區330不同。
也就是說，結晶區330從晶種區310開始生長320，從而使晶粒沿特定方向生長，結晶區330內的小角度晶界340也圍繞晶種區310沿諸如徑向的特性方向形成，因而大角度晶界350變成了結晶區330的邊界區。換言之，大角度晶界350變成了由不同晶種區生長的不同結晶區之間的邊界線或者變成了結晶區和未結晶的非晶矽區之間的邊界線。並且，小角晶粒間界340變成了單個結晶區內具有不同結晶度的晶粒的邊界線。
因此，如圖3所示，對結晶區330內的預定區域360構圖，使得生長方向，即小角度晶界340的方向為縱向，由此形成薄膜電晶體的半導體層，此時所述半導體層與採用相同方法形成的另一半導體層具有基本相同的特性，因為其晶體顆粒的指向與載流子在溝道中的移動方向相同。而且，根據這些晶粒特性，其具有類似於單晶的特性。因此，有可能獲得具有良好的均勻特性的薄膜電晶體。
而且，可以對結晶區330的預定區域構圖，使得其縱向垂直於生長方向，即小角度晶界340的方向，由此形成薄膜電晶體的半導體層。
儘管與包括不具有晶界的半導體層的薄膜電晶體相比，具有垂直於生長方向320構圖的半導體層的薄膜電晶體可能具有較低的電子遷移率，但是其更為均勻。
圖4A到圖4D是根據本發明的實施例的取決於晶種區的面積的結晶區的結晶長度的照片。
參考圖4A到圖4D，正如參考圖1A到圖1F或圖2A到圖2F描述的，將晶種區170和270形成為具有不同面積，並通過擴展相應的晶種區170和270而形成相應的結晶區190和290。
在圖4A的頂部，形成10×10μm(100μm2)的晶種區410，在底部形成20×20μm(400μm2)的晶種區420。
而且，在圖4B的頂部，形成30×30μm(900μm2)的晶種區430，在底部形成40×40μm(1600μm2)的晶種區440。
此外，在圖4C的頂部，形成50×50μm(2500μm2)的晶種區450，在底部形成60×60μm(3600μm2)的晶種區460。
此外，在圖4D的頂部，形成70×70μm(4900μm2)的晶種區470，在底部形成80×80μm(6400μm2)的晶種區480。
就位於圖4A的頂部的具有100μm2的面積的晶種區410而言，未形成結晶區，而就位於圖4A的底部的具有400μm2的面積的晶種區420而言，開始形成結晶區490。
這表明結晶區490的生長受到晶種區420到480的面積的直接影響。具體而言，其表明結晶區490的生長長度或面積與晶種區的面積成比例。
圖5是圖4A到圖4D的結晶區的生長長度的曲線圖。
參考圖5，對於分別具有100μm2、400μm2、900μm2、1600μm2、2500μm2、3600μm2、4900μm2和6400μm2的面積的晶種區410到480而言，結晶區的生長長度分別約為0、5μm、15μm、20μm、25μm、50μm、100μm和110μm。
因此，其表明在採用SGS結晶技術使非晶矽層結晶，並且使所形成的方形晶種區410到480至少為400μm2時才能形成結晶區490。
相應地，其表明在如參考圖1A到圖1F或者圖2A到圖2F所述使非晶矽層結晶為多晶矽層時，將第一圖案層130或230以及第二圖案層140或240形成為使晶種區170和270具有至少400μm2的面積。
圖6A和圖6B是根據本發明的實施例通過在第二結晶區內形成半導體層而製造平板顯示器的方法的截面圖。
參考圖6A和圖6B，當在單位像素內的預定區域中形成半導體層540a和540b時，其中，所述單位像素是通過在基板上形成掃描線510、數據線520和公共電源線530而界定的，提前確定設置半導體層540a和540b的區域，並在襯底上形成非晶矽層。
接下來，採用與上述相同的方法在非晶矽層上形成第一圖案層、第二圖案層和金屬催化劑層。
第一和第二圖案層以及金屬催化劑層取決於將要形成半導體層540a和540b的區域以及半導體層的縱向。這是因為，首先形成晶種區545，之後對由晶種區545的擴展而形成的結晶區547進行構圖，從而按照與圖6A所示的相同的位置和方向形成半導體層540a和540b。
因此，根據用於形成半導體層540a和540b的位置和方向，形成了晶種區545，並且形成了第一和第二圖案層以及金屬催化劑層。但是，是考慮晶粒生長方向而在結晶區547的內部形成半導體層540a和540b並隨後而對其構圖的。
在圖6A中，按照與生長方向相同的方向對半導體層540a和540b構圖，但是如有必要，可以垂直於生長方向對其構圖。
接下來，如圖6B所示，形成柵極絕緣層(未示出)、掃描線510、數據線520、公共電源線530、柵電極550a和550b、源電極和漏電極560a和560b、包括上部和下部電極570b和570a的電容器570、第一電極580、至少包括有機發射層的有機膜層(未示出)和第二電極(未示出)。
還可以形成層間絕緣層或平面化層來保護器件或層，或者使其絕緣或平面化。
因此，本發明通過採用第一和第二圖案層在預期區域內形成晶種區和結晶區而提供了一種具有經調節的晶粒和晶界的多晶矽層。而且，還可以採用所述多晶矽層製造具有良好特性的薄膜電晶體，並採用所述薄膜電晶體形成具有良好特性的平板顯示器。
儘管已經在文中描述了本發明的示範性實施例，但是本領域的普通技術人員將清楚，在不背離由權利要求界定的本發明的精神和範圍的情況下，可以對所描述的實施例做出各種形式和細節上的變化。
本申請將2005年12月13日在韓國知識產權局在先提交的發明名稱為POLYCRYSTALLINE SILICON LAYER，FLAT PANEL DISPLAY USINGTHE SAME，AND METHODS OF FABRICATING THE SAME的，申請號為No.10-2005-122627的申請的全文引入以供參考，並要求其所有權益。
權利要求
1.一種多晶矽層，包括基板；尺寸至少為400μm2的晶種區；以及從所述晶種區生長的結晶區，所述結晶區和所述晶種區位於所述基板上。
2.根據權利要求1所述的多晶矽層，其中，採用超晶粒矽結晶技術使所述晶種區結晶。
3.根據權利要求1所述的多晶矽層，其中，通過所述晶種區的生長使所述結晶區結晶。
4.根據權利要求1所述的多晶矽層，其中，所述晶種區為方形。
5.根據權利要求1所述的多晶矽層，其中，所述晶種區包括晶種。
6.根據權利要求5所述的多晶矽層，其中，所述晶種包括金屬催化劑。
7.根據權利要求6所述的多晶矽層，其中，所述金屬催化劑具有1×1013原子/cm2或更低的濃度。
8.根據權利要求1所述的多晶矽層，其中，所述晶種區內的晶界的方向是隨機的。
9.根據權利要求1所述的多晶矽層，其中，以所述晶種區為中心沿徑向形成所述結晶區的晶界。
10.根據權利要求1所述的多晶矽層，其中，所述晶種區包括第一圖案層，其布置在所述非晶矽層上，以暴露所述非晶矽層的預定區域；第二圖案層，其布置在所述第一圖案層上，並接觸所述非晶矽層的所述預定區域；以及布置在所述第二圖案層上的金屬催化劑層；其中，對具有所述第一圖案、所述第二圖案和所述金屬催化劑的基板進行熱處理，使所述非晶矽層的所述暴露的預定區域結晶以形成所述晶種區。
11.根據權利要求10所述的多晶矽層，其中，所述第一圖案層包括氧化矽層。
12.根據權利要求11所述的多晶矽層，其中，所述氧化矽層具有處於50到5000的範圍內的厚度。
13.根據權利要求10所述的多晶矽層，其中，所述第二圖案層包括氮化矽層。
14.根據權利要求13所述的多晶矽層，其中，所述氮化矽層具有處於50到5000的範圍內的厚度。
15.根據權利要求1所述的多晶矽層，其中，所述晶種區包括布置在所述非晶矽層上的第二圖案層；第一圖案層，其布置在所述第二圖案層上，並暴露所述非晶矽層的預定區域；以及布置在所述第二圖案層上的金屬催化劑層；其中，對具有所述第二圖案、所述第一圖案和所述金屬催化劑的基板進行熱處理，使所述非晶矽層的所述暴露的預定區域結晶以形成所述晶種區。
16.根據權利要求15所述的多晶矽層，其中，所述第一圖案層包括氧化矽層。
17.根據權利要求16所述的多晶矽層，其中，所述氧化矽層具有處於50到5000的範圍內的厚度。
18.根據權利要求15所述的多晶矽層，其中，所述第二圖案層包括氮化矽層。
19.根據權利要求18所述的多晶矽層，其中，所述氮化矽層具有處於50到5000的範圍內的厚度。
20.一種製造多晶矽層的方法，所述方法包括在基板上形成非晶矽層；形成第一圖案層，其至少暴露400μm2的所述非晶矽層；形成第二圖案層，其接觸通過所述第一圖案層暴露的非晶矽層；在所述第二圖案層上形成金屬催化劑層；以及對所述基板進行熱處理，從而在所述的暴露的非晶矽層內形成晶種，使所述的暴露的非晶矽層結晶，從而由所述晶種形成晶種區，以及使所述晶種區的結晶擴散至所述的暴露的非晶矽層以外的區域，從而使這些區域結晶為結晶區。
21.根據權利要求20所述的方法，其中，在400到800℃的溫度範圍內對所述基板進行持續1到3000分鐘的熱處理。
22.根據權利要求20所述的方法，其中，所述第一圖案層包括氧化矽層，所述第二圖案層包括氮化矽層。
23.根據權利要求20所述的方法，其中，所述金屬催化劑層包括具有處於1011到1015原子/cm2的範圍內的濃度的金屬催化劑。
24.一種製造多晶矽層的方法，所述方法包括在基板上形成非晶矽層；在所述非晶矽層上形成第二圖案層；在所述基板上形成至少暴露400μm2的所述第二圖案層的第一圖案層；在所述基板上形成金屬催化劑層；以及對所述基板進行熱處理，從而在對應於所述的暴露的第二圖案層的非晶矽層內形成晶種，使所述的暴露的非晶矽層結晶，從而由所述晶種形成晶種區，以及使所述晶種區的結晶擴散至所述的暴露的非晶矽層以外的區域，從而使這些區域結晶為結晶區。
25.根據權利要求24所述的方法，其中，在400到800℃的溫度範圍內對所述基板進行持續1到3000分鐘的熱處理。
26.根據權利要求24所述的方法，其中，所述第一圖案層包括氧化矽層，所述第二圖案層包括氮化矽層。
27.根據權利要求24所述的方法，其中，所述金屬催化劑層包括具有處於1011到1015原子/cm2的範圍內的濃度的金屬催化劑。
28.一種平板顯示器，包括基板；半導體層，其縱向平行於或者垂直於從至少為400μm2的晶種區生長的結晶區的生長方向，所述半導體層布置在所述基板上並通過對所述結晶區構圖而形成；布置在所述半導體層上並被絕緣的柵電極；以及接觸所述半導體層並與所述柵電極絕緣的源電極和漏電極。
29.根據權利要求28所述的平板顯示器，還包括電連接到所述源電極和漏電極的第一電極。
30.根據權利要求28所述的平板顯示器，其中，採用超晶粒矽結晶技術使所述結晶區結晶。
31.根據權利要求28所述的平板顯示器，其中，所述生長方向與所述結晶區的晶界的方向相同。
全文摘要
提供了一種多晶矽層、採用所述多晶矽層的平板顯示器和製造所述多晶矽層的方法。在基板上形成非晶矽層。在非晶矽層上形成第一圖案層、第二圖案層和金屬催化劑層。形成第一圖案層和第二圖案層以界定一個至少400μm
文檔編號H01L21/20GK1983570SQ20061016698
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月13日 優先權日2005年12月13日
發明者梁泰勳, 李基龍, 徐晉旭, 樸炳建 申請人:三星Sdi株式會社