FR2849530A1 - Masque pour solidification laterale sequentielle et procede de cristallisation utilisant celui ci - Google Patents

Abstract

Selon le procédé de formation d'une couche de silicium polycristallin à partir d'une couche de silicium amorphe sur un substrat, on dispose un masque (100) par dessus la couche de silicium amorphe, le masque ayant une pluralité de régions transmissives (102), la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers et étant espacées les unes des autres dans une première direction (X1) et dans une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction ; on irradie un faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une première fois à travers le masque de manière à former une pluralité de premières régions irradiées; on déplace le substrat et le masque l'un par rapport à l'autre, de sorte que la première partie latérale de chaque région transmissive chevauche la partie centrale de chacune des premières régions irradiées ; et on irradie le faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une deuxième fois à travers le masque de manière à former une pluralité de deuxièmes régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives (102).Le procédé améliore l'uniformité de la cristallisation et le rendement en production grâce à une réduction de la durée du processus

Description

MASQUE POUR SOLIDIFICATION LAT RALE S QUENTIELLE ET

PROC D DE CRISTALLISATION UTILISANT CELUI-CI La présente invention concerne un procédé de cristallisation d'une couche de silicium amorphe, et plus particulièrement un masque pour une solidification latérale séquentielle d'une couche de silicium amorphe ainsi qu'un procédé de cristallisation de celui-ci.

En général, le silicium est classifié en silicium amorphe (a-Si) et en silicium polycristallin (p-Si), en fonction de la phase du silicium. Comme le silicium amorphe (a-Si) peut être déposé à basse température pour former une mince couche sur un substrat en verre, le silicium amorphe (a-Si) est couramment utilisé dans des dispositifs de commutation d'afficheurs à cristaux liquides (LCD) utilisant le substrat 15 en verre. Malheureusement, les transistors à couches minces de silicium amorphe (TFT a-Si) ont des temps de réponse d'affichage relativement lents en raison de leurs mauvaises propriétés électriques qui limitent leur adaptabilité pour des afficheurs à cristaux liquides ayant une large surface.

Au contraire, les transistors à couches minces de silicium polycristallin (TFT p20 Si) ont des temps de réponse d'affichage beaucoup plus rapides. De ce fait, le silicium polycristallin (p-Si) convient très bien à des afficheurs LCD à larges surfaces, comme des ordinateurs portables et des postes de télévision muraux, par exemple. Une mince couche de silicium polycristallin est composée de grains cristallins ayant des frontières de grains. La mobilité d'effet de champ est d'autant 25 meilleure que les grains sont gros et que les frontières de grains sont régulières. De ce fait, un procédé de cristallisation du silicium qui produit de gros grains - un seul cristal dans l'idéal - serait avantageux.

Un procédé de cristallisation de silicium amorphe en silicium polycristallin est constitué par le procédé de solidification latérale séquentielle (SLS). Le procédé SLS 30 utilise le fait que les grains de silicium tendent à se développer latéralement à partir des interfaces entre le silicium en phase liquide et le silicium en phase solide, si bien que les frontières de grains obtenues sont perpendiculaires aux interfaces. Avec le procédé SLS, le silicium amorphe est cristallisé en irradiant une zone spécifique avec un faisceau laser à travers un masque, si bien que le silicium fondu forme des grains 35 de silicium qui se développent latéralement au moment de la cristallisation. Ensuite, le masque est déplacé, et le laser irradie une nouvelle zone. Ce processus est répété jusqu'à ce que la zone désirée soit cristallisée.

R \Brects\21300\21343 doc - 26 juin 2003 - 1/25 La figure 1 est une vue schématique montrant une configuration d'un dispositif pour un procédé de solidification latérale séquentielle selon un art connexe.

Sur la figure 1, un dispositif pour un procédé de solidification latérale séquentielle (SLS) comprend une génératrice laser 36, une première unité optique 40, s un ensemble de masque 32, une deuxième unité optique 42 et un palier 46. La génératrice laser 36 génère et émet un faisceau laser 34. L'intensité du faisceau laser 34 peut être ajustée par un atténuateur (non représenté) situé sur la trajectoire du faisceau laser 34. Le faisceau laser 34 est ensuite concentré par la première unité optique 40 et dirigé sur l'ensemble de masque 32. Le faisceau laser 34 passe à travers 10 l'ensemble de masque 32, à la suite de quoi il est à nouveau concentré par la deuxième unité optique 42. Le faisceau laser concentré 34 est projeté sur une région spécifique d'un substrat 44 sur le palier 46 qui est susceptible de se déplacer le long des directions x et y. Bien que non représentée sur la figure 1, une couche tampon est réalisée sur le substrat et une couche de silicium amorphe est réalisée sur la couche 15 tampon. Un processus de déshydrogénation peut être exécuté pour la couche de silicium amorphe avant le processus de cristallisation.

L'ensemble de masque 32 comprend un masque 38 ayant une région transmissive "A" à travers laquelle passe le faisceau laser 34 et une région protectrice "B" qui bloque le faisceau laser 34. Par conséquent, la forme irradiée de la couche de 20 silicium amorphe dépend du masque 38. Comme la taille du faisceau laser 34 et la taille du masque 38 sont limitées dans la présente technologie, il est impossible de cristalliser la totalité de la couche de silicium amorphe en une seule fois. Par conséquent, afin de cristalliser la couche de silicium amorphe en utilisant le dispositif du procédé SLS, les étapes suivantes sont répétées: le faisceau laser 34 irradie le 25 substrat à travers le masque 38; et le substrat 44 ou l'ensemble de masque 32 se déplace de plusieurs micromètres ou de plusieurs dizaines de micromètres. De ce fait, la couche de silicium amorphe est cristallisée une section à la fois et le processus de cristallisation est répété pour chaque section.

Les figures 2A à 2C sont des vues en plan schématiques montrant les états de 30 cristallisation d'une couche de silicium amorphe par un procédé SLS selon l'art connexe. Par exemple, un dispositif pour le procédé SLS de la figure 1 est utilisé.

Sur la figure 2A, un faisceau laser 34 (figure 1) irradie une couche de silicium amorphe 52 à travers un masque 38 (figure 1). Par conséquent, uniquement une première région d'irradiation de la couche de silicium amorphe 52 est fondue. Cette 35 région d'irradiation comprend une première, une deuxième et une troisième parties D, E et F qui correspondent à la région transmissive A (figure 1) du masque 38 (figure 1). Là encore, l'énergie du faisceau laser (figure 1) se situe à l'intérieur du R \Bc cits\2 1300\21 343.doc - 26 juin 2003 - 2/25 régime de fusion complet dans lequel la couche de silicium amorphe 52 est complètement fondue.

Après que le faisceau laser 34 (figure 1) a irradié tout d'abord le substrat, un grain de silicium 58a se développe latéralement à partir d'une interface 56 entre le 5 silicium liquéfié et le silicium solide adjacent, pour former un silicium polycristallin.

Le grain de silicium 58a se développe vers un centre du silicium liquéfié le long d'une direction perpendiculaire à l'interface 56. La largeur maximale de croissance du grain dépend de plusieurs facteurs comme la densité d'énergie du faisceau laser, la température du substrat, et l'état de la couche de silicium amorphe, par exemple. En 10 général, la largeur maximale de croissance du grain se situe à l'intérieur d'une plage comprise entre 1 grm environ et 2 pim environ. Si la largeur de la région transmissive A globalement modifiée (figure 1) du masque 38 (figure 1) est plus grande que deux fois la largeur maximale de croissance du grain, une région de silicium microcristalline est générée entre les grains qui se développent à partir des interfaces 15 56. Pour empêcher la génération d'une région de silicium microcristallin, la largeur de la région transmissive A (figure 1) du masque 38 (figure 1) doit être de moins de deux fois la largeur maximale de croissance du grain. Du silicium polycristallin correspondant à la région transmissive A (figure 1) du masque 38 (figure 1) est formé dans la couche de silicium amorphe 52 par la première irradiation par le 20 faisceau laser.

Sur la figure 2B, le faisceau laser 34 (figure 1) irradie la couche de silicium amorphe 52 (figure 2A) une deuxième fois à travers le masque 38 (figure 1). La deuxième région d'irradiation par le faisceau laser 34 (figure 1) chevauche partiellement la première région d'irradiation qui comprend la première, la deuxième 25 et la troisième parties D, E et F (figure 2A), qui ont été cristallisées au cours de la première irradiation par le faisceau laser 34 (figure 1), pour empêcher une croissance du grain indépendante de la cristallisation par la première irradiation par le faisceau laser 34 (figure 1). Lorsque la largeur maximale de croissance du grain se situe à l'intérieur d'une plage comprise entre 1 gm environ et 2 ptm environ, le substrat 44 30 (figure 1) ou l'ensemble de masque 32 (figure 1) d'un dispositif pour un procédé SLS doit se déplacer d'une distance de moins de 1 jam environ. Par conséquent, la deuxième région d'irradiation comprend une partie périphérique de la première région d'irradiation et de la couche de silicium amorphe adjacente à la première région d'irradiation. Le silicium polycristallin et le silicium amorphe dans la 35 deuxième région d'irradiation sont fondus puis cristallisés comme décrit ci-dessus.

Par conséquent, le grain de la première région d'irradiation continue de se développer latéralement dans la deuxième région d'irradiation.

R \Brevets\21300\21343 doc - 26juin 2003 - 3/25 Comme représenté sur la figure 2C, la couche de silicium amorphe 52 (figure 2A) d'une section est cristallisée en répétant l'irradiation et le déplacement et, de ce fait, la totalité de la couche de silicium amorphe 52 (figure 2A) est cristallisée.

Bien que le procédé SLS produise des grains de grande dimension, une 5 direction de cristallisation est limitée soit à la direction verticale, soit à la direction horizontale. De plus, comme le masque ou le substrat se déplace uniquement de quelques micromètres le long de la direction de la cristallisation, la durée nécessaire pour que le masque ou le substrat se déplace, occupe une partie significative de la durée globale du processus. Ceci réduit de manière significative le rendement du 10 processus de fabrication. Par conséquent, un masque ayant une nouvelle forme de tracé est suggéré.

La figure 3 est une vue en plan schématique montrant une forme du tracé d'un masque pour un procédé de solidification latérale séquentielle selon l'art connexe.

Sur la figure 3, un masque 62 pour un procédé de solidification latérale 15 séquentielle (SLS) comprend une première à une sixième régions transmissives "N1" à "N6" ayant une forme rectangulaire égale. Le nombre de régions transmissives peut être de plus ou de moins de six. Les six régions transmissives NI à N6 sont disposées le long des directions horizontal et verticale, H et V. La première à la troisième régions transmissives NI à N3 sont disposées selon un agencement en paliers le long 20 de la direction horizontale H. D'une façon similaire, la quatrième à la sixième régions transmissives N4 à N6 sont disposées selon un agencement en paliers le long de la direction horizontale H. La première et la quatrième régions transmissives Ni et N4 sont espacées l'une par rapport à l'autre le long de la direction verticale V. D'une façon similaire, la deuxième et la cinquième régions transmissives N2 et N5, et la 25 troisième et la sixième régions transmissives N3 et N4, sont espacées l'une par rapport à l'autre le long de la direction verticale V. La première à la troisième régions transmissives Ni à N3 se rencontrent l'une l'autre au niveau de leurs extrémités. La quatrième à la sixième régions transmissives N4 à N6 se rencontrent de la même façon l'une l'autre au niveau de leurs extrémités. Après la première irradiation par le 30 faisceau laser 34 (figure 1), le masque 62 ou le substrat 44 (figure 1) se déplace le long de la direction horizontale H sur la longueur de chaque région transmissive P. Les figures 4A à 4C sont des vues en plan schématiques montrant les états de cristallisation d'une couche de silicium amorphe par un procédé de solidification latérale séquentielle selon l'art connexe.

La figure 4A représente un état de cristallisation d'une couche de silicium amorphe 52 après la première irradiation par le faisceau laser 34 (figure 1) en utilisant un masque 62 (figure 3). La première à la sixième régions de silicium polycristallin MI à M6 qui correspondent à la première à la sixième régions R \BrcvetsU21300\21343.doc - 26juin 2003 - 4/25 transmissives NI à N6 du masque 62 (figure 3) sont formées dans la couche de silicium amorphe 52.

Sur la figure 4B, la ligne continue indique la nouvelle position du masque 62 (figure 3) après la première irradiation. Le masque 62 ou le substrat 44 (figure 1) se 5 déplace le long d'une direction horizontale H (figure 3) sur une longueur P (figure 3).

(Le masque 62 se déplace dans la direction opposée au substrat 44). Après que le masque 62 ou le substrat 44 (figure 1) s'est déplacé, le faisceau laser 34 (figure 1) irradie la couche de silicium amorphe 52 une deuxième fois.

La figure 4C représente l'état de cristallisation de la couche de silicium 10 amorphe 52 après la deuxième irradiation par le faisceau laser 34 (figure 1). La région de silicium polycristallin est agrandie le long des directions horizontale et verticale, H et V (figure 3).

Comme représenté sur la figure 4D, la totalité de la couche de silicium amorphe 52 (figures 4A à 4C) est cristallisée en une couche de silicium polycristallin 15 52a par l'irradiation répétée et le déplacement sur la longueur P (figure 3).

Dans le processus de cristallisation utilisant le masque 62 (figure 3) ayant six régions transmissives NI à N6 (figure 3), la région de silicium polycristallin est agrandie le long des directions tant horizontale que verticale, H et V (figure 3) bien que le masque 62 (figure 3) se déplace le long de la direction horizontale H (figure 20 3). Par conséquent, la durée du processus est réduite, et une couche uniforme de silicium polycristallin est obtenue en raison de l'irradiation et du déplacement qui sont réguliers.

Toutefois, le masque 62 (figure 3) et le procédé de cristallisation illustrés sur les figures 4A à 4D présentent certains inconvénients comme, par exemple, le 25 manque d'uniformité de la cristallisation au niveau d'une ligne frontière entre la première et la deuxième régions irradiées. Comme représenté sur la figure 4B, comme le masque 62 (figure 3) se déplace sur la longueur P (figure 3), la première région transmissive Ni ne chevauche pas la première région de silicium polycristallin MI durant la deuxième irradiation par le faisceau laser. Lorsque le 30 faisceau laser passe à travers la région transmissive du masque, le faisceau laser est déformé par la diffraction au niveau d'une frontière de la région transmissive. Par conséquent, l'énergie du faisceau laser n'est pas suffisante pour réaliser la cristallisation à la frontière de la région transmissive, et la couche de silicium amorphe n'est pas suffisamment cristallisée à la frontière de la première région de 35 silicium polycristallin MI. Comme la deuxième région irradiée chevauche la première région irradiée le long de la direction verticale V (figure 3), la couche de silicium amorphe insuffisamment cristallisée au niveau des parties de frontière supérieure et inférieure, est re cristallisée à l'occasion d'une nouvelle irradiation par R \Brevcts\21300\21343 doc - 26juin 2003 - 5/25 le faisceau laser. Toutefois, comme la deuxième région irradiée ne chevauche pas la première région irradiée le long de la direction horizontale H (figure 3), la couche de silicium amorphe insuffisamment cristallisée au niveau des parties de frontière droite et gauche n'est pas polymérisée ni re cristallisée même à l'occasion d'une nouvelle 5 irradiation par le faisceau laser. Par conséquent, la couche de silicium amorphe au niveau de la ligne frontière k (figure 4B) entre la première et la deuxième région irradiées présente une cristallisation de mauvaise qualité. Lorsqu'un dispositif tel qu'un transistor à couches minces, par exemple, est formé au niveau de la ligne frontière k, cette cristallinité de mauvaise qualité de la ligne frontière k provoque une 10 réduction des propriétés électriques du dispositif.

Par conséquent, la présente invention concerne un procédé de solidification latérale séquentielle qui permet de résoudre sensiblement un ou plusieurs des problèmes liés aux limitations et aux inconvénients de l'art connexe.

Un avantage de la présente invention est de procurer un masque pour un 15 procédé de solidification latérale séquentielle ainsi qu'un procédé de cristallisation qui améliore l'uniformité de la cristallisation et le rendement en production grâce à une réduction de la durée du processus.

D'autres caractéristiques et d'autres avantages de la présente invention vont maintenant être décrits dans la description qui suit et ils ressortiront plus clairement 20 de la description ou bien ils pourront être tirés de la mise en pratique de la présente invention. Les objectifs et les autres avantages de la présente invention seront réalisés et atteints par la structure particulièrement soulignée dans la description et dans les revendications écrites de celle-ci ainsi que dans les dessins annexés.

Pour réaliser et atteindre ces avantages et d'autres avantages encore, et selon 25 l'objet de la présente invention, comme cela va être décrit plus en détails ci-dessous, un procédé de formation d'une couche de silicium polycristallin comprend les étapes consistant à: disposer un masque par dessus la couche de silicium amorphe, le masque ayant une pluralité de régions transmissives, la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers et étant espacées les 30 unes des autres dans une première direction et dans une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, chaque région transmissive ayant une partie centrale ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales qui sont adjacentes aux extrémités opposées de la partie centrale le long de la première direction, et dans lequel chacune des parties a une longueur le long de la première 35 direction et une largeur le long de la deuxième direction, et dans lequel la largeur de la première et de la deuxième parties diminue à partir de la partie centrale le long de la première direction; irradier un faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une première fois à travers le masque de manière à former une pluralité de premières R \Brc,,ets\21300\21343 doc 26juin 2003 - 6!25 régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives, chacune des premières régions irradiées ayant une partie centrale ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales situées d'un côté et de l'autre de la partie centrale; déplacer le substrat et le masque l'un par rapport à l'autre, de sorte que la première 5 partie latérale de chaque région transmissive chevauche la partie centrale de chacune des premières régions irradiées; et irradier le faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une deuxième fois à travers le masque de manière à former une pluralité de deuxièmes régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives.

Le masque possède de préférence une région protectrice qui bloque le faisceau 10 laser.

La partie centrale de chaque région transmissive peut avoir une forme sensiblement rectangulaire, et la première et la deuxième parties latérales de chaque région transmissive une forme biseautée.

Selon un mode de réalisation, la partie centrale de chaque région transmissive a 15 un premier et un deuxième côtés longs sensiblement parallèles à la première direction, et un premier et un deuxième côtés courts sensiblement parallèles à la deuxième direction, dans lequel le premier et le deuxième côtés longs ont une première longueur, et dans lequel le premier et le deuxième côtés courts ont une deuxième longueur.

La distance la plus proche entre la première et la deuxième parties latérales adjacentes est de préférence suffisamment importante pour empêcher une cristallisation dans une région qui traverse la distance la plus proche en raison de la fusion complète consécutive à la formation entre la première et la deuxième parties d'extrémité adjacentes.

Selon un mode de réalisation, le substrat se déplace et le masque reste fixe.

Dans un autre aspect de la présente invention, un masque d'un dispositif laser pour former une couche de silicium polycristallin comprend: une pluralité de régions transmissives, la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers le long d'une première direction et étant espacées les unes des 30 autres le long d'une deuxième direction, chacune des régions transmissives ayant une partie centrale ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales situées d'un côté et de l'autre de la partie centrale; et une région protectrice bloquant un faisceau laser d'un dispositif à faisceau laser.

La première direction est de préférence sensiblement perpendiculaire à la 35 deuxième direction.

La partie centrale de chaque région transmissive peut avoir une forme sensiblement rectangulaire, et la première et la deuxième parties latérales de chaque région transmissive une forme biseautée.

R:\Bevcts\21300\21343 doc - 26 juin 2003 - 7/25 Selon un mode de réalisation, chaque région transmissive a un premier et un deuxième côtés longs sensiblement parallèles à la première direction, et un premier et un deuxième côtés courts sensiblement parallèles à la deuxième direction, dans lequel le premier et le deuxième côtés longs ont une première longueur, et le premier et le deuxième côtés courts ont une deuxième longueur.

L'invention propose également un dispositif pour former une couche de silicium polycristallin à partir d'une couche de silicium amorphe, comprenant un laser qui irradie la couche de silicium amorphe pour former une couche de silicium polycristallin; et un masque ayant une région protectrice et une pluralité de régions 10 transmissives, dans lequel la pluralité de régions transmissives sont disposées selon un agencement en paliers, et dans lequel chaque région transmissive comprend une partie centrale ainsi qu'une première et une deuxième parties adjacentes à la partie centrale, situées sur les côtés opposés de la partie centrale.

Selon un mode de réalisation, la première et la deuxième parties sont 15 biseautées.

Selon un autre mode de réalisation, la première et la deuxième parties sont triangulaires. Selon un autre mode de réalisation, la partie centrale est rectangulaire.

L'invention propose également un procédé de formation d'une couche de 20 silicium polycristallin à partir d'une couche de silicium amorphe sur un substrat, le procédé comprenant les étapes consistant à :disposer un masque par dessus la couche de silicium amorphe, le masque ayant une pluralité de régions transmissives, la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers et étant espacées les unes des autres dans une première direction et dans une deuxième 25 direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, chaque région transmissive ayant une partie centrale qui fait passer une densité d'énergie laser sensiblement constante le long d'une première direction, ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales qui sont adjacentes aux extrémités opposées de la partie centrale le long de la première direction, et dans lequel chacune des parties latérales 30 fait passer une densité d'énergie laser décroissante le long de la première direction, à l'opposé de la partie centrale; irradier un faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une première fois à travers le masque de manière à former une pluralité de premières régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives, chacune des premières régions irradiées ayant une partie centrale ainsi qu'une 35 première et une deuxième parties latérales qui sont adjacentes aux extrémités opposées de la partie centrale; déplacer le substrat et le masque l'un par rapport à l'autre, de sorte que la première partie latérale de chaque région transmissive chevauche la partie centrale de chacune des premières régions irradiées; et irradier le R \Brcvcts\2 1 300\21 343.doc - 26 juin 2003 - 8125 faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une deuxième fois à travers le masque de manière à former une pluralité de deuxièmes régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives.

Le masque possède de préférence une région protectrice qui bloque le faisceau laser. La partie centrale de chaque région transmissive peut avoir une forme sensiblement rectangulaire, et la première et la deuxième parties latérales de chaque région transmissive ont une forme biseautée.

Selon un mode de réalisation, la partie centrale de chaque région transmissive a 10 un premier et un deuxième côtés longs sensiblement parallèles à la première direction, et un premier et un deuxième côtés courts sensiblement parallèles à la deuxième direction, dans lequel le premier et le deuxième côtés longs ont une première longueur, et dans lequel le premier et le deuxième côtés courts ont une deuxième longueur.

Selon un autre mode de réalisation, la distance la plus proche entre la première et la deuxième parties latérales adjacent est suffisamment importante pour empêcher une cristallisation dans une région qui traverse la distance la plus proche en raison de la fusion complète consécutive à la formation entre la première et la deuxième parties d'extrémité adjacentes.

Selon un autre mode de réalisation, le substrat se déplace et le masque reste fixe. L'invention propose également un procédé de formation d'une couche de silicium polycristallin à partir d'une couche de silicium amorphe sur un substrat, le procédé comprenant les étapes consistant à: disposer un masque par dessus la 25 couche de silicium amorphe, le masque ayant une pluralité de régions transmissives, la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers et étant espacées les unes des autres dans une première direction et dans une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, chaque région transmissive faisant passer une densité d'énergie laser le long d'une première 30 direction qui est sensiblement constante sur toute la première direction et qui décroît progressivement jusqu'à une valeur à laquelle la couche ne fond pas complètement à proximité des extrémités de la région transmissive; irradier un faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une première fois à travers le masque de manière à former une pluralité de premières régions irradiées correspondant à la pluralité de 35 régions transmissives, chacune des premières régions irradiées ayant une partie centrale qui a une partie complètement fondue et une partie qui n'est pas complètement fondue en raison de la densité d'énergie laser irradiant la couche de silicium amorphe; déplacer le substrat et le masque l'un par rapport à l'autre, de sorte R \Brc, eLs\21300\21343 doc - 26jciti 2003 - 9/25 que la première partie latérale de chaque région transmissive chevauche la partie centrale de chacune des premières régions irradiées; et irradier le faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une deuxième fois à travers le masque de manière à former une pluralité de deuxièmes régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives.

Selon un mode de réalisation, le masque possède en outre une région protectrice qui bloque le faisceau laser.

Selon un autre mode de réalisation, la partie centrale de chaque région transmissive a une forme sensiblement rectangulaire, et dans lequel la première et la 10 deuxième parties latérales de chaque région transmissive ont une forme biseautée.

Selon un autre mode de réalisation, la partie centrale de chaque région transmissive a un premier et un deuxième côtés longs sensiblement parallèles à la première direction, et un premier et un deuxième côtéscourts sensiblement parallèles à la deuxième direction, dans lequel le premier et le deuxième côtés longs ont une 15 première longueur, et dans lequel le premier et le deuxième côtés courts ont une deuxième longueur.

De préférence, la distance la plus proche entre la première et la deuxième parties latérales adjacent est suffisamment importante pour empêcher une cristallisation dans une région qui traverse la distance la plus proche en raison de la 20 fusion complète consécutive à la formation entre la première et la deuxième parties d'extrémité adjacentes.

Selon un mode de réalisation, le substrat se déplace et le masque reste fixe.

L'invention propose également un dispositif laser adapté pour former une couche de silicium polycristallin, comprenant: une pluralité de régions 25 transmissives, la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers le long d'une première direction et étant espacées les unes des autres le long d'une deuxième direction, chacune des régions transmissives ayant une partie centrale faisant passer une densité d'énergie laser sensiblement constante le long de la première direction et une première et une deuxième parties latérales qui 30 sont adjacentes aux extrémités opposées de la partie centrale le long de la première direction et dans lequel chacune des parties latérales fait passer une densité d'énergie laser décroissante le long de la première direction à l'opposé de la partie centrale; une région protectrice bloquant un faisceau laser d'un dispositif à faisceau laser.

De préférence, la première direction est sensiblement perpendiculaire à la 35 deuxième direction, la partie centrale de chaque région transmissive a une forme sensiblement rectangulaire, et la première et la deuxième parties latérales de chaque région transmissive ont une forme biseautée, la partie centrale de chaque région transmissive a un premier et un deuxième côtés longs sensiblement parallèles à la R \Breels\21300\21343 doc - 26 jun 2003 - 10125 première direction, et un premier et un deuxième côtés courts sensiblement parallèles à la deuxième direction, dans lequel le premier et le deuxième côtés longs ont une première longueur, et le premier et le deuxième côtés courts ont une deuxième longueur. On doit bien comprendre que la description générale qui précède et la description détaillée qui suit sont fournies à titre d'exemple et d'explication, et qu'elles ne sont pas destinées à fournir une autre explication de la présente invention

que celle définie dans les revendications.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de 10 la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent: La figure 1 est une vue schématique montrant une configuration d'un dispositif pour un procédé de solidification latérale séquentielle selon l'art connexe; les figures 2A à 2C sont des vues en plan schématiques montrant les états de 15 cristallisation d'une couche de silicium amorphe par un procédé de solidification latérale séquentielle selon l'art connexe; la figure 3 est une vue en plan schématique montrant une forme du tracé d'un masque pour un procédé de solidification latérale séquentielle selon l'art connexe; les figures 4A à 4D sont des vues en plan schématiques montrant les états de 20 cristallisation d'une couche de silicium amorphe par un procédé de solidification latérale séquentielle selon l'art connexe; la figure 5A est une vue en plan schématique montrant une forme du tracé d'un masque pour un procédé de solidification latérale séquentielle selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 5B est une vue agrandie d'une partie G de la figure 5A; la figure 5C est une vue en plan schématique montrant un état de l'irradiation par le laser selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 6A est une vue en plan schématique montrant la forme du tracé d'un masque pour un procédé de solidification latérale séquentielle selon un autre mode 30 de réalisation de la présente invention; la figure 6B est une vue schématique montrant la relation de position entre une pluralité de régions transmissives d'un masque selon un autre mode de réalisation de la présente invention; et la figure 6C est une vue en plan schématique montrant un état de l'irradiation 35 par le laser selon un autre mode de réalisation de la présente invention.

Plusieurs modes de réalisation préférés de la présente invention vont maintenant être décrits en détails, en référence à des exemples qui sont illustrés sur les dessins annexés. Chaque fois que possible, des numéros de référence similaires R \Brccts\21300\21343.doc - 27juin 2003 - 11/25 seront utilisés sur les différents dessins pour désigner des parties identiques ou similaires. La figure 5A est une vue en plan schématique montrant une forme du tracé d'un masque pour un procédé de solidification latérale séquentielle (SLS) selon un mode de réalisation de la présente invention.

Sur la figure 5A, un masque 100 pour un procédé SLS comprend une pluralité de régions transmissives 102 et une région protectrice 104. Un faisceau laser passe à travers la pluralité de régions transmissives 102 et il est tamisé par la région protectrice 104. La pluralité de régions transmissives 102 peuvent être agencées de 10 telle sorte que chaque région transmissive 102 ait une forme identique et qu'elle puisse être répétée le long d'une première et d'une deuxième directions XI et X2, qui peuvent être sensiblement perpendiculaires l'une par rapport à l'autre. Chaque région transmissive 102 comprend une partie centrale 106 ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales 108a et 108b situées d'un côté et de l'autre de la partie 15 centrale 106. La partie centrale 106 peut avoir une forme sensiblement rectangulaire composée de deux côtés longs et de deux côtés courts, et la première et la deuxième parties latérales 108a et 108b peuvent avoir une forme biseautée sur laquelle la largeur est progressivement réduite. Chaque région transmissive 102 peut avoir globalement une forme sensiblement hexagonale. La première et la deuxième parties 20 latérales 108a et 108b peuvent de la même façon avoir une forme de demi cercle ou une forme de demi ellipse. Les côtés longs de la partie centrale 106 sont sensiblement parallèles à la première direction Xl. Dans une étape de déplacement consécutive du procédé SLS, le masque 100 (ou un substrat) se déplace le long de la première direction XI, c'est à dire, une direction sensiblement parallèle aux côtés 25 longs de la partie centrale 106.

La pluralité de régions transmissives 102 peuvent être disposées selon un agencement en paliers le long de la première direction XI et elles peuvent être espacées les unes des autres le long de la deuxième direction X2. Par exemple, une région transmissive N5 a des régions transmissives adjacentes droite et gauche N3 et 30 N6 le long de la première direction XI, et des régions transmissives adjacentes supérieure et inférieure N2 et N8 le long de la deuxième direction X2. La une région transmissive N5 et l'une des régions transmissives adjacentes droite et gauche N3 et NI sont disposées le long de la première direction XI pour former un palier. La une région transmissive N5 et l'une des régions transmissives adjacentes supérieure et 35 inférieure N2 et N8 sont disposées le long de la deuxième direction X2 de manière à se trouver sensiblement parallèles l'une à l'autre et à se trouver espacées l'une par rapport à l'autre.

R:kBrevcts\21300\21343 doc - 26 juin 2003 - 12/25 La figure 5B est une vue agrandie d'une partie G de la figure 5A. Sur la figure 5B, une région transmissive NI a une partie centrale 106 ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales 108a et 108b situées de chacun des côtés de la partie centrale 106. La partie centrale 106 a une forme sensiblement rectangulaire avec un 5 premier et un deuxième côtés longs 106a et 106b sensiblement parallèles à une première direction X1, et un premier et un deuxième côtés courts 106c et 106d sensiblement parallèles à une deuxième direction X2. Le premier et le deuxième côtés longs 106a et 106b ont une première longueur LI et le premier et le deuxième côtés courts 106c et 106d ont une deuxième longueur L2. La une région transmissive 10 NI et une région transmissive adjacente inférieure N5 sont disposées le long de la deuxième direction X2 de manière à être espacées d'une certaine distance L3 entre elles. La une région transmissive NI et une région transmissive adjacente droite N3 sont disposées le long de la première direction XI de manière à être espacées d'une deuxième distance L4 entre les premiers côtés longs de celle-ci. La première distance 15 L3 est moins grande que la deuxième longueur L2. Lorsque la une région transmissive Ni et la région adjacente droite N3 se déplacent le long de la première direction XI, la région adjacente droite N3 rencontre ou chevauche la une région transmissive NI. De plus, la deuxième distance L4 est plus grande qu'une moitié de la deuxième longueur L2 et moins grande que la deuxième longueur L2. La première 20 distance L3 correspond à la largeur de la région protectrice 104 entre la une région transmissive NI et une région transmissive adjacente inférieure N5. Dans une étape consécutive du procédé SLS, le masque se déplace d'un pas égal ou inférieur à la première longueur LI le long de la première direction XI. Par conséquent, la première et la deuxième parties latérales 108a et 108b des régions transmissives 25 adjacentes sont disposées par dessus une ligne virtuelle sensiblement parallèle à la deuxième direction X2 de manière à cristalliser la totalité d'une couche de silicium amorphe. La figure 5C est une vue en plan schématique montrant l'état de l'irradiation par le laser selon un mode de réalisation de la présente invention. La ligne continue 30 représente les premières régions irradiées; la ligne mixte traits - points représente les deuxièmes régions irradiées, et la ligne en pointillés représente les troisièmes régions irradiées. Sur la figure 5C, une pluralité de premières régions irradiées sont formées en irradiant une première fois un faisceau laser à travers un masque. Après que le 35 masque (ou un substrat) s'est déplacé sur une première longueur LI (figure 5B) dans la direction XI, le faisceau laser irradie la couche de silicium amorphe une deuxième fois de manière à former une pluralité de deuxièmes régions irradiées. Comme la pluralité de deuxièmes régions irradiées couvrent l'espace entre la pluralité de R:\Br eets\2 1300\21343 doc - 26 juin 2003 - 13,'25 premières régions irradiées, une section de la couche de silicium amorphe est entièrement cristallisée par la première et la deuxième irradiations. Pour la commodité de l'illustration, le masque a deux colonnes de régions transmissives sur la figure 5C. Par conséquent, le faisceau laser irradie une autre section de la couche 5 de silicium amorphe après que le masque s'est déplacé sur la première longueur LI (figure 5B). La troisième irradiation correspond à la première irradiation pour une autre section.

Afin de réduire la durée du processus, le masque peut être conçu de manière à avoir n colonnes (non représentées) de régions transmissives. Après que la première 10 et la deuxième irradiations ont été exécutées pour une section, le masque se déplace jusqu'à une nouvelle position afin de procéder à la cristallisation d'une autre section.

Dans la nouvelle position, les premières parties latérales des régions transmissives chevauchent les deuxièmes parties latérales de la nième colonne des deuxièmes régions irradiées. Après que le masque s'est déplacé jusqu'à la nouvelle position, le 15 faisceau laser irradie la couche de silicium amorphe une troisième fois pour une autre section. La totalité de la couche de silicium amorphe peut être cristallisée en répétant les déplacements et les irradiations. Comme le masque se déplace jusqu'à la section suivante sur une distance plus longue que la première longueur Ll (figure 5B) qui correspond au nombre de colonnes des régions transmissives, la durée du processus 20 peut être réduite. De plus, comme les deuxièmes parties latérales de chacune des premières régions irradiées chevauchent la partie centrale de chacune des deuxièmes régions irradiées (représentées dans une partie K), la couche de silicium amorphe insuffisamment cristallisée est re cristallisée au cours de la deuxième irradiation. Par conséquent, une cristallinité de mauvaise qualité due à la diffraction au niveau du 25 bord est améliorée.

La figure 6A est une vue en plan schématique montrant la forme du tracé d'un masque pour un procédé de solidification latérale séquentielle selon un autre mode de réalisation de la présente invention.

Sur la figure 6A, un masque 200 pour un procédé SLS peut comprendre une 30 pluralité de régions transmissives 202 et une région protectrice 204. Un faisceau laser peut passer à travers la pluralité de régions transmissives 202 et peut être tamisé par la région protectrice 204. La pluralité de régions transmissives 202 peuvent être disposées de telle sorte que chaque région transmissive 202 a une forme identique et peut se répéter le long de la première et de la deuxième directions Xl et X2 35 sensiblement perpendiculaires l'une par rapport à l'autre. Chaque région transmissive 202 comprend une partie centrale 206 ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales 208a et 208b situées d'un côté et de l'autre de la partie centrale 206. La partie centrale 206 peut avoir une forme sensiblement rectangulaire composée de R \Brccts\2 13002 1343 doc - 26 juin 2003 - 1 4/25 deux côtés longs et de deux côtés courts, et la première et la deuxième parties latérales 208a et 208b peuvent avoir une forme biseautée sur laquelle la largeur est progressivement réduite. Chaque région transmissive 202 peut avoir globalement une forme sensiblement hexagonale. La première et la deuxième parties latérales 208a et 5 208b peuvent de la même façon avoir une forme de demi cercle ou une forme de demi ellipse. Les côtés longs de la partie centrale 206 sont sensiblement parallèles à la première direction Xl. Dans une étape de déplacement consécutive du procédé SLS, le masque 200 (ou un substrat) se déplace le long de la première direction XI, c'est à dire, une direction sensiblement parallèle aux côtés longs de la partie centrale 10 206.

La pluralité de régions transmissives 202 peuvent être disposées selon un agencement en paliers le long de la première direction Xl et elles peuvent être espacées les unes des autres le long de la deuxième direction X2. Par exemple, une région transmissive N5 a des régions transmissives adjacentes droite et gauche N6 et 15 N4 le long de la première direction Xl, et des régions transmissives adjacentes supérieure et inférieure N2 et N8 le long de la deuxième direction X2. La une région transmissive N5 et l'une des régions transmissives adjacentes droite et gauche N6 et N4 sont disposées le long de la première direction Xl pour former un palier. La une région transmissive N5 et l'une des régions transmissives adjacentes supérieure et 20 inférieure N2 et N8 sont disposées le long de la deuxième direction X2 de manière à se trouver parallèles l'une à l'autre et à se trouver espacées l'une par rapport à l'autre.

La figure 6B est une vue schématique montrant une relation de position entre une pluralité de régions transmissives d'un masque selon un autre mode de réalisation de la présente invention.

Sur la figure 6B, une région transmissive NI a une partie centrale 206 ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales 208a et 208b situées d'un côté et de l'autre de la partie centrale 206. La partie centrale 206 a une forme sensiblement rectangulaire avec un premier et un deuxième côtés longs 206a et 206b sensiblement parallèles à une première direction XI, et un premier et un deuxième côtés courts 30 206c et 206d sensiblement parallèles à une deuxième direction X2. Le premier et le deuxième côtés longs 206a et 206b ont une première longueur LI et le premier et le deuxième côtés courts 206c et 206d ont une deuxième longueur L2. La une région transmissive N5 et une région transmissive adjacente inférieure N8 sont disposées le long de la deuxième direction X2 de manière à être espacées d'une certaine distance 35 L3 entre elles. La une région transmissive N5 et une région transmissive adjacente droite N6 sont disposées le long de la première direction Xl de manière à être espacées d'une deuxième distance L4 entre les premiers côtés longs de celle-ci. La première distance L3 dépend du nombre de régions transmissives adjacentes N4 à N6 R \Bre, ets\21300\21343 doc - 26 jin 2003 - 15/25 le long de la première direction X1. La première distance L3 est déterminée de telle sorte qu'une dernière région transmissive N3 d'une première rangée rencontre ou chevauche une première région transmissive N4 d'une deuxième rangée lorsque les deux régions transmissives N3 et N4 sont déplacées de façon parallèle le long de la 5 première direction Xl. La deuxième distance L4 est de moins d'une moitié de la deuxième longueur L2. La première distance L3 correspond à la largeur de la région protectrice 204 entre la une région transmissive N5 et une région transmissive adjacente inférieure N8. Dans une étape consécutive du procédé SLS, le masque se déplace d'un pas égal ou inférieur à la première longueur Li le long de la première 10 direction XI. Par conséquent, la première et la deuxième parties latérales 208a et 208b des régions transmissives adjacentes sont disposées par dessus une ligne virtuelle sensiblement parallèle à la deuxième direction X2 de manière à cristalliser la totalité d'une couche de silicium amorphe.

La figure 6C est une vue en plan schématique montrant l'état de l'irradiation par 15 le laser, selon un autre mode de réalisation de la présente invention. La ligne continue représente les premières régions irradiées; la ligne mixte traits - points représente les deuxièmes régions irradiées; la ligne en pointillés représente les troisièmes régions irradiées; et la ligne mixte traits - points - points représente les quatrièmes régions irradiées.

Sur la figure 6C, une pluralité de premières régions irradiées est formée en irradiant une première fois un faisceau laser à travers un masque. Après que le masque (ou le substrat) s'est déplacé sur une première distance Li (figure 6B) dans la direction XI, le faisceau laser irradie la couche de silicium amorphe une deuxième fois de manière à former une pluralité de deuxièmes régions irradiées. Après que le 25 masque (ou le substrat) s'est déplacé à nouveau sur la première distance LI (figure 6B), le faisceau laser irradie la couche de silicium amorphe une troisième fois de manière à former une pluralité de troisièmes régions irradiées. Les grains dans les premières et dans les deuxièmes régions irradiées se développent et des régions de silicium amorphe résiduelles sont cristallisées à l'occasion de la troisième irradiation. 30 Comme la pluralité de deuxièmes régions irradiées et la pluralité de troisièmes régions irradiées couvrent un espace entre la pluralité de premières régions irradiées, une section de la couche de silicium amorphe est entièrement cristallisée par la première, la deuxième et la troisième irradiations. Pour cet exemple, le masque a trois colonnes de régions transmissives sur la figure 6C. Par conséquent, le faisceau 35 laser irradie une autre section de la couche de silicium amorphe une quatrième fois après le masque s'est déplacé sur la première distance LI (figure 6B) . La quatrième irradiation correspond à la première irradiation pour une autre section.

R \Brevets\21300\21343.doc - 26juin 2003 - 16!25 Afin de réduire la durée du processus, le masque peut être conçu de manière à avoir n colonnes (non représentées) de régions transmissives. Après que la première, la deuxième et la troisième irradiations ont été exécutées pour une section, le masque se déplace jusqu'à une nouvelle position afin de procéder à la cristallisation d'une 5 autre section. Dans la nouvelle position, les premières parties latérales des régions transmissives chevauchent les deuxièmes parties latérales de la nième colonne des troisièmes régions irradiées. Après que le masque s'est déplacé jusqu'à la nouvelle position, le faisceau laser irradie la couche de silicium amorphe une quatrième fois pour une autre section. La totalité de la couche de silicium amorphe peut être 10 cristallisée en répétant les déplacements et les irradiations. Comme le masque se déplace jusqu'à la section suivante sur une distance plus longue que la première distance LI (figure 6B) qui correspond au nombre de colonnes des régions transmissives, la durée du processus peut être réduite. De plus, comme les deuxièmes parties latérales de chacune des premières régions irradiées chevauchent la partie 15 centrale de chacune des deuxièmes régions irradiées et/ou la partie centrale de chacune des troisièmes régions irradiées (représentées dans une partie K), la couche de silicium amorphe insuffisamment cristallisée est re cristallisée à l'occasion de la deuxième et/ou de la troisième irradiation(s). Par conséquent, une cristallinité de mauvaise qualité due à la diffraction au niveau du bord est améliorée.

Par conséquent, les parties insuffisamment cristallisées en raison de la diffraction au niveau du bord du masque sont suffisamment cristallisées à l'occasion de la deuxième et de la troisième irradiations consécutives par le faisceau laser. Cette amélioration de la cristallinité permet d'obtenir des propriétés électriques améliorées d'un dispositif utilisant le silicium polycristallin. De plus, comme les parties latérales 25 ont une forme biseautée, la fiabilité du processus de cristallisation est renforcée.

Les hommes de métier comprendront sans difficultés que diverses modifications et variations peuvent être apportées à la présente invention sans s'éloigner ni de l'esprit, ni de la portée de la présente invention. De ce fait, il est prévu que la présente invention couvre les modifications et les variations de la 30 présente invention sous réserves qu'elles entrent dans la portée des revendications annexées et de leurs équivalents.

R \Brcvts\2 130021 343.doc - 26 j.n 2003 - 17/25

Claims (23)

REVENDICATIONS

1. Procédé de formation d'une couche de silicium polycristallin à partir d'une couche de silicium amorphe sur un substrat, le procédé comprenant les étapes consistant à: disposer un masque (100; 200) par dessus la couche de silicium amorphe, le masque ayant une pluralité de régions transmissives (102; 202), la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers et étant espacées les unes des autres dans une première direction (XI) et dans une deuxième 10 direction (X2) sensiblement perpendiculaire à la première direction (XI), chaque région transmissive ayant une partie centrale (106; 206) ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) qui sont adjacentes aux extrémités opposées de la partie centrale (106; 206) le long de la première direction (Xl), et dans lequel chacune des parties a une longueur le long de la première 15 direction (XI) et une largeur le long de la deuxième direction (X2), et dans lequel la largeur de la première et de la deuxième parties diminue à partir de la partie centrale (106; 206) le long de la première direction (XI); irradier un faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une première fois à travers le masque (100; 200) de manière à former une pluralité de premières régions 20 irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives (102; 202), chacune des premières régions irradiées ayant une partie centrale (106; 206) ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) situées d'un côté et de l'autre de la partie centrale (106; 206); déplacer le substrat et le masque (100; 200) l'un par rapport à l'autre, de sorte 25 que la première partie latérale de chaque région transmissive chevauche la partie centrale (106; 206) de chacune des premières régions irradiées; et irradier le faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une deuxième fois à travers le masque (100; 200) de manière à former une pluralité de deuxièmes.régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives (102; 202) 30 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le masque (100; 200) possède en outre une région protectrice (104; 204) qui bloque systématiquement le faisceau laser.

3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la partie centrale (106; 206) de chaque région transmissive a une forme sensiblement rectangulaire, et en ce que la première et la deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) de chaque région transmissive ont une forme biseautée.

R \Breets21300\21343 doc - 26juin 2003 - 18/25 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie centrale (106; 206) de chaque région transmissive a un premier et un deuxième côtés longs (106a, 106b; 206a, 206b) sensiblement parallèles à la première direction (XI), et un premier et un deuxième côtés courts (106c, 106d; 206c, 206d) sensiblement 5 parallèles à la deuxième direction (X2), dans lequel le premier et le deuxième côtés longs (106a, 106b; 206a, 206b) ont une première longueur (LI), et dans lequel le premier et le deuxième côtés courts (106c, 106d; 206c, 206d) ont une deuxième longueur (L2).

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la distance la plus proche entre la première et la deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) adjacentes est suffisamment importante pour empêcher une cristallisation dans une région qui traverse la distance la plus proche en raison de la fusion complète consécutive à la formation entre la première et la deuxième parties 15 d'extrémité adjacentes.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le substrat se déplace et le masque reste fixe.

7. Masque (100; 200) pour un dispositif laser adapté pour former une couche de silicium polycristallin, comprenant: une pluralité de régions transmissives (102; 202), la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers le long d'une première direction (Xl) et étant espacées les unes des autres le long d'une deuxième direction 25 (X2), chacune des régions transmissives (102; 202) ayant une partie centrale (106; 206) ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) situées d'un côté et de l'autre de la partie centrale (106; 206) ; et une région protectrice (104; 204) bloquant un faisceau laser d'un dispositif à faisceau laser.

8. Masque selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première direction (XI) est sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction (X2).

9. Masque selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie centrale (106; 206) de chaque région transmissive a une forme sensiblement rectangulaire, et dans lequel la première et la deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) de chaque région transmissive ont une forme biseautée.

R.\Brcvets\2 1300\21343 doc - 26 juin 2003 - 19/25 10. Masque selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie centrale (106; 206) de chaque région transmissive a un premier et un deuxième côtés longs (106a, 106b; 206a, 206b) sensiblement parallèles à la première direction (XI), et un premier et un deuxième côtés courts (106c, 106d; 206c, 206d) sensiblement 5 parallèles à la deuxième direction (X2), dans lequel le premier et le deuxième côtés longs (106a, 106b; 206a, 206b) ont une première longueur (LI), et dans lequel le premier et le deuxième côtés courts (106c, 106d; 206c, 206d) ont une deuxième longueur (L2).

il. Dispositif pour former une couche de silicium polycristallin à partir d'une couche de silicium amorphe, comprenant: un laser qui irradie la couche de silicium amorphe pour former une couche de silicium polycristallin; et un masque (100; 200) ayant une région protectrice (104; 204) et une pluralité 15 de régions transmissives (102; 202), dans lequel la pluralité de régions transmissives sont disposées selon un agencement en paliers, et dans lequel chaque région transmissive comprend une partie centrale (106, 206) ainsi qu'une première et une deuxième parties adjacentes à la partie centrale (106; 206), situées sur les côtés opposés de la partie centrale.

12. Dispositif selon la revendication 1 1, caractérisé en ce que la première et la deuxième parties sont biseautées.

13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la première 25 et la deuxième parties sont triangulaires.

14. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la partie centrale (106; 206) est rectangulaire.

15. Procédé de formation d'une couche de silicium polycristallin à partir d'une couche de silicium amorphe sur un substrat, le procédé comprenant les étapes consistant à: disposer un masque (100; 200) par dessus la couche de silicium amorphe, le masque ayant une pluralité de régions transmissives (102; 202), la pluralité de 35 régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers et étant espacées les unes des autres dans une première direction (Xl) et dans une deuxième direction (X2) sensiblement perpendiculaire à la première direction (XI), chaque région transmissive ayant une partie centrale (106; 206) qui fait passer une densité R \Brecets\21300\21343 doc - 26juin 2003 - 20/25 d'énergie laser sensiblement constante le long d'une première direction (XI), ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) qui sont adjacentes aux extrémités opposées de la partie centrale (106; 206) le long de la première direction, et dans lequel chacune des parties latérales (108a, 108b; 208a, 5 208b) fait passer une densité d'énergie laser décroissante le long de la première direction (XI), à l'opposé de la partie centrale (106; 206); irradier un faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une première fois à travers le masque (100; 200) de manière à former une pluralité de premières régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives (102; 202), chacune 10 des premières régions irradiées ayant une partie centrale (106; 206) ainsi qu'une première et une deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) qui sont adjacentes aux extrémités opposées de la partie centrale; déplacer le substrat et le masque (100; 200) l'un par rapport à l'autre, de sorte que la première partie latérale de chaque région transmissive chevauche la partie S5 centrale (106; 206) de chacune des premières régions irradiées; et irradier le faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une deuxième fois à travers le masque de manière à former une pluralité de deuxièmes régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives (102; 202) . 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le masque possède en outre une région protectrice (104: 204) qui bloque le faisceau laser.

17. Procédé selon la revendication 15 ou la revendication 16, caractérisé en ce que la partie centrale (106; 206) de chaque région transmissive a une forme 25 sensiblement rectangulaire, et dans lequel la première et la deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) de chaque région transmissive ont une forme biseautée.

18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que la partie centrale (106; 206) de chaque région transmissive a un premier et 30 un deuxième côtés longs (106a, 106b; 206a, 206b) sensiblement parallèles à la première direction (XI), et un premier et un deuxième côtés courts (106c, 106d; 206c, 206d) sensiblement parallèles à la deuxième direction, dans lequel le premier et le deuxième côtés longs (106a, 106b; 206a, 206b) ont une première longueur (LI), et dans lequel le premier et le deuxième côtés courts (106c, 106d; 206c, 206d) ont 35 une deuxième longueur (L2).

19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que la distance la plus proche entre la première et la deuxième parties latérales R \Brcvcts\21300\21343 doc - 26juin 2003 - 21/25 (108a, 108b; 208a, 208b) adjacent est suffisamment importante pour empêcher une cristallisation dans une région qui traverse la distance la plus proche en raison de la fusion complète consécutive à la formation entre la première et la deuxième parties d'extrémité adjacentes.

20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 19, caractérisé en ce que le substrat se déplace et le masque reste fixe.

21. Procédé de formation d'une couche de silicium polycristallin à partir 10 d'une couche de silicium amorphe sur un substrat, le procédé comprenant les étapes consistant à: disposer un masque (100; 200) par dessus la couche de silicium amorphe, le masque ayant une pluralité de régions transmissives (102; 202), la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers et étant 15 espacées les unes des autres dans une première direction (XI) et dans une deuxième direction (X2) sensiblement perpendiculaire à la première direction (XI), chaque région transmissive faisant passer une densité d'énergie laser le long d'une première direction qui est sensiblement constante sur toute la première direction et qui décroît progressivement jusqu'à une valeur à laquelle la couche ne fond pas complètement à 20 proximité des extrémités de la région transmissive; irradier un faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une première fois à travers le masque (100; 200) de manière à former une pluralité de premières régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives (102; 202), chacune des premières régions irradiées ayant une partie centrale (106; 206) qui a une partie 25 complètement fondue et une partie qui n'est pas complètement fondue en raison de la densité d'énergie laser irradiant la couche de silicium amorphe; déplacer le substrat et le masque (100; 200) l'un par rapport à l'autre, de sorte que la première partie latérale de chaque région transmissive chevauche la partie centrale (106; 206) de chacune des premières régions irradiées; et irradier le faisceau laser sur la couche de silicium amorphe une deuxième fois à travers le masque (100; 200) de manière à former une pluralité de deuxièmes régions irradiées correspondant à la pluralité de régions transmissives (102; 202) . 22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que le masque 35 possède en outre une région protectrice (104: 204) qui bloque le faisceau laser.

23. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que la partie centrale (106; 206) de chaque région transmissive a une forme sensiblement R \Bi eetsv21300\21343 doc - 26 juin 2003 - 22,'25 rectangulaire, et en ce que la première et la deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) de chaque région transmissive ont une forme biseautée.

24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la partie centrale (106; 206) de chaque région transmissive a un premier et un deuxième côtés longs (106a, 106b; 206a, 206b) sensiblement parallèles à la première direction (Xl), et un premier et un deuxième côtés courts (106c, 106d; 206c, 206d) sensiblement parallèles à la deuxième direction (X2), dans lequel le premier et le deuxième côtés longs (106a, 106b; 206a, 206b) ont une première longueur (LI), et dans lequel le 10 premier et le deuxième côtés courts (106c, 106d; 206c, 206d) ont une deuxième longueur (L2).

25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 24, caractérisé en ce que la distance la plus proche entre la première et la deuxième parties latérales 15 (108a, 108b; 208a, 208b) adjacent est suffisamment importante pour empêcher une cristallisation dans une région qui traverse la distance la plus proche en raison de la fusion complète consécutive à la formation entre la première et la deuxième parties d'extrémité adjacentes.

26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 25, caractérisé en ce que le substrat se déplace et le masque reste fixe.

27. Masque pour un dispositif laser adapté pour former une couche de silicium polycristallin, comprenant: une pluralité de régions transmissives (102; 202), la pluralité de régions transmissives étant disposées selon un agencement en paliers le long d'une première direction (Xl) et étant espacées les unes des autres le long d'une deuxième direction (X2), chacune des régions transmissives (102; 202) ayant une partie centrale (106; 206) faisant passer une densité d'énergie laser sensiblement constante le long de la 30 première direction (XI) et une première et une deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) qui sont adjacentes aux extrémités opposées de la partie centrale (106; 206) le long de la première direction (Xl) et dans lequel chacune des parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) fait passer une densité d'énergie laser décroissante le long de la première direction (XI) à l'opposé de la partie centrale (106; 206); une région protectrice (104: 204) bloquant un faisceau laser d'un dispositif à faisceau laser.

R \Brevets\21300\21343.doc - 26juin 2003 - 23/25 28. Masque selon la revendication 27, caractérisé en ce que la première direction (X1) est sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction (X2).

29. Masque selon la revendication 28, caractérisé en ce que la partie 5 centrale (106; 206) de chaque région transmissive a une forme sensiblement rectangulaire, et en ce que la première et la deuxième parties latérales (108a, 108b; 208a, 208b) de chaque région transmissive ont une forme biseautée.

30. Masque selon la revendication 29, caractérisé en ce que la partie 10 centrale (106; 206) de chaque région transmissive a un premier et un deuxième côtés longs (106a, 106b; 206a, 206b) sensiblement parallèles à la première direction (X1), et un premier et un deuxième côtés courts (106c, 106d; 206c, 206d) sensiblement parallèles à la deuxième direction (X2), dans lequel le premier et le deuxième côtés longs ont une première longueur (L1), et dans lequel le premier et le deuxième côtés 15 courts (106c, 106d; 206c, 206d) ont une deuxième longueur (L2).

R\Breects\21300\21343.doc - 26juin 2003 - 24/25