JP2001267240A - 低温ポリシリコンｔｆｔ装置の製造方法 - Google Patents
低温ポリシリコンｔｆｔ装置の製造方法Info
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- JP2001267240A JP2001267240A JP2000079816A JP2000079816A JP2001267240A JP 2001267240 A JP2001267240 A JP 2001267240A JP 2000079816 A JP2000079816 A JP 2000079816A JP 2000079816 A JP2000079816 A JP 2000079816A JP 2001267240 A JP2001267240 A JP 2001267240A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 同一基板上に均一性よく複数の低温ポリシリ
コンＴＦＴ装置を製造できる低温ポリシリコンＴＦＴ装
置の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板上にａ−Ｓｉ膜２０ａを形成したの
ち、ａ−Ｓｉ膜２０ａに第１のレーザ光Ｌ１を一定間隔
で照射することによって、ａ−Ｓｉ膜２０ａの一部に一
定間隔で多結晶部分２０ｂを形成する。その後、ａ−Ｓ
ｉ膜２０ａの略全面に第２のレーザ光Ｌ２を照射するこ
とによって、ａ−Ｓｉ膜２０ａの略全体を多結晶化して
ポリシリコン膜２１を形成する。
コンＴＦＴ装置を製造できる低温ポリシリコンＴＦＴ装
置の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板上にａ−Ｓｉ膜２０ａを形成したの
ち、ａ−Ｓｉ膜２０ａに第１のレーザ光Ｌ１を一定間隔
で照射することによって、ａ−Ｓｉ膜２０ａの一部に一
定間隔で多結晶部分２０ｂを形成する。その後、ａ−Ｓ
ｉ膜２０ａの略全面に第２のレーザ光Ｌ２を照射するこ
とによって、ａ−Ｓｉ膜２０ａの略全体を多結晶化して
ポリシリコン膜２１を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温ポリシリコン
ＴＦＴ装置の製造方法に関する。
ＴＦＴ装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネル等に用いられる低温ポリシリ
コンＴＦＴ装置では、ポリシリコン膜がレーザアニール
等によって形成される。
コンＴＦＴ装置では、ポリシリコン膜がレーザアニール
等によって形成される。
【０００３】従来の低温ポリシリコン装置の製造方法に
おけるポリシリコン膜の形成方法について、以下に一例
を説明する。従来の製造方法では、まず、図６（ａ）に
示すように、ガラス基板１上に、ＳｉＯ2膜２とａ−Ｓ
ｉ膜３とを形成する。ＳｉＯ2膜２は、ガラス基板１か
らの不純物の拡散を防止するための膜であり、ＣＶＤ法
によって形成される。ａ−Ｓｉ膜３は、ＳｉＯ2膜２上
に、ＣＶＤ法によってａ−Ｓｉ：Ｈ膜を形成したのち、
脱水素処理を目的として、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜を形成した基
板１を４００度以上の温度で熱処理することによって形
成される。その後、図６（ｂ）に示すように、線状のエ
キシマレーザ４を基板に対して一方向から連続的に重な
り合うように照射することによってａ−Ｓｉ膜３を多結
晶化し、ポリシリコン膜５を形成する。このようにし
て、低温ポリシリコンＴＦＴ装置に用いられるポリシリ
コン膜が形成される。
おけるポリシリコン膜の形成方法について、以下に一例
を説明する。従来の製造方法では、まず、図６（ａ）に
示すように、ガラス基板１上に、ＳｉＯ2膜２とａ−Ｓ
ｉ膜３とを形成する。ＳｉＯ2膜２は、ガラス基板１か
らの不純物の拡散を防止するための膜であり、ＣＶＤ法
によって形成される。ａ−Ｓｉ膜３は、ＳｉＯ2膜２上
に、ＣＶＤ法によってａ−Ｓｉ：Ｈ膜を形成したのち、
脱水素処理を目的として、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜を形成した基
板１を４００度以上の温度で熱処理することによって形
成される。その後、図６（ｂ）に示すように、線状のエ
キシマレーザ４を基板に対して一方向から連続的に重な
り合うように照射することによってａ−Ｓｉ膜３を多結
晶化し、ポリシリコン膜５を形成する。このようにし
て、低温ポリシリコンＴＦＴ装置に用いられるポリシリ
コン膜が形成される。
【０００４】上記従来の方法でポリシリコン膜を作製す
る場合、通常、照射されるエキシマレーザは線状のパル
スビームとなっている。このため、ａ−Ｓｉ膜にレーザ
光を均一に照射するため、パルスレーザを少しずつズラ
して数１０回のパルスレーザを同一基板上のａ−Ｓｉ膜
に照射し、ポリシリコン膜の形成を行う。
る場合、通常、照射されるエキシマレーザは線状のパル
スビームとなっている。このため、ａ−Ｓｉ膜にレーザ
光を均一に照射するため、パルスレーザを少しずつズラ
して数１０回のパルスレーザを同一基板上のａ−Ｓｉ膜
に照射し、ポリシリコン膜の形成を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、形成されるポリシリコン膜５の均一
性がよくないという問題があった。すなわち、上記製造
方法では、ａ−Ｓｉ膜３がエキシマレーザ（パルスレー
ザ）４の照射パワーで一旦完全に溶融し、次のパルスレ
ーザが照射されるまでに溶融Ｓｉが固化してポリシリコ
ン膜５が形成される。このため、ポリシリコン膜５の結
晶粒が成長する起点となる多結晶核の出来具合いが、場
所によって異なることとなってしまう。このような多結
晶核のバラツキは、ポリシリコン膜５の結晶粒子の大き
さ（以下、グレインサイズと言う）にバラツキを生じさ
せることとなり、ポリシリコン膜５の均一性が低下する
こととなる。
来の製造方法では、形成されるポリシリコン膜５の均一
性がよくないという問題があった。すなわち、上記製造
方法では、ａ−Ｓｉ膜３がエキシマレーザ（パルスレー
ザ）４の照射パワーで一旦完全に溶融し、次のパルスレ
ーザが照射されるまでに溶融Ｓｉが固化してポリシリコ
ン膜５が形成される。このため、ポリシリコン膜５の結
晶粒が成長する起点となる多結晶核の出来具合いが、場
所によって異なることとなってしまう。このような多結
晶核のバラツキは、ポリシリコン膜５の結晶粒子の大き
さ（以下、グレインサイズと言う）にバラツキを生じさ
せることとなり、ポリシリコン膜５の均一性が低下する
こととなる。
【０００６】さらに、上記製造方法によって製造された
低温ポリシリコンＴＦＴ装置を液晶パネルに用いる場合
には、ポリシリコン膜５のグレインサイズのバラツキ
が、液晶パネルの画像のムラや線欠陥（一例として、隣
接するトランジスタ駆動能力が小さい場合、本トランジ
スタのセルまたは行や列だけ駆動能力が高くなり、同じ
パルス電位時間を印可してもチャージが多く蓄積される
ため、隣接するセルまたは行や列と違ったコントラスト
として見えてしまう）をもたらし、デバイス特性を低下
させる原因となってしまう。
低温ポリシリコンＴＦＴ装置を液晶パネルに用いる場合
には、ポリシリコン膜５のグレインサイズのバラツキ
が、液晶パネルの画像のムラや線欠陥（一例として、隣
接するトランジスタ駆動能力が小さい場合、本トランジ
スタのセルまたは行や列だけ駆動能力が高くなり、同じ
パルス電位時間を印可してもチャージが多く蓄積される
ため、隣接するセルまたは行や列と違ったコントラスト
として見えてしまう）をもたらし、デバイス特性を低下
させる原因となってしまう。
【０００７】上記問題を解決するため、本発明の低温ポ
リシリコンＴＦＴ装置の製造方法は、ポリシリコン膜の
グレインサイズを均一に形成することによって、同一基
板上に均一性よく複数の低温ポリシリコンＴＦＴ装置を
製造できる低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造方法を提
供することを目的とする。
リシリコンＴＦＴ装置の製造方法は、ポリシリコン膜の
グレインサイズを均一に形成することによって、同一基
板上に均一性よく複数の低温ポリシリコンＴＦＴ装置を
製造できる低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造方法を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造方法
は、ポリシリコン膜を備える低温ポリシリコンＴＦＴ装
置の製造方法であって、基板上にａ−Ｓｉ膜（非晶質シ
リコン膜）を形成する第１の工程と、ａ−Ｓｉ膜に第１
のレーザ光を一定間隔で照射することによって、ａ−Ｓ
ｉ膜の一部に一定間隔で多結晶部分を形成する第２の工
程と、第２の工程を経たａ−Ｓｉ膜の略全面に第２のレ
ーザ光を照射することによって、ａ−Ｓｉ膜を多結晶化
してポリシリコン膜を形成する第３の工程とを含むこと
を特徴とする。上記製造方法によれば、第２の工程によ
って、ａ−Ｓｉ膜に一定間隔で均一な種結晶が形成され
るため、ポリシリコン膜のグレインサイズを均一に形成
することができる。このため、上記製造方法によれば、
同一基板上に均一性よく低温ポリシリコンＴＦＴ装置を
製造できる。
め、本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造方法
は、ポリシリコン膜を備える低温ポリシリコンＴＦＴ装
置の製造方法であって、基板上にａ−Ｓｉ膜（非晶質シ
リコン膜）を形成する第１の工程と、ａ−Ｓｉ膜に第１
のレーザ光を一定間隔で照射することによって、ａ−Ｓ
ｉ膜の一部に一定間隔で多結晶部分を形成する第２の工
程と、第２の工程を経たａ−Ｓｉ膜の略全面に第２のレ
ーザ光を照射することによって、ａ−Ｓｉ膜を多結晶化
してポリシリコン膜を形成する第３の工程とを含むこと
を特徴とする。上記製造方法によれば、第２の工程によ
って、ａ−Ｓｉ膜に一定間隔で均一な種結晶が形成され
るため、ポリシリコン膜のグレインサイズを均一に形成
することができる。このため、上記製造方法によれば、
同一基板上に均一性よく低温ポリシリコンＴＦＴ装置を
製造できる。
【０００９】上記製造方法では、第２の工程において、
第１のレーザ光をａ−Ｓｉ膜に一定間隔でストライプ状
に照射することによって、一定間隔でストライプ状に配
置された複数の多結晶部分を形成することが好ましい。
上記構成によれば、一定間隔に形成された多結晶部分を
容易に形成することができる。
第１のレーザ光をａ−Ｓｉ膜に一定間隔でストライプ状
に照射することによって、一定間隔でストライプ状に配
置された複数の多結晶部分を形成することが好ましい。
上記構成によれば、一定間隔に形成された多結晶部分を
容易に形成することができる。
【００１０】上記製造方法では、第２の工程において、
メタルマスクを用いて第１のレーザ光をストライプ状に
照射することが好ましい。上記構成によれば、レーザの
スポット幅よりも幅が狭い多結晶部分を形成できる。
メタルマスクを用いて第１のレーザ光をストライプ状に
照射することが好ましい。上記構成によれば、レーザの
スポット幅よりも幅が狭い多結晶部分を形成できる。
【００１１】上記製造方法では、第３の工程において、
第２のレーザ光は線状のパルスレーザであり、第２のレ
ーザ光の長手方向と多結晶部分の長手方向とが直行する
ように第２のレーザ光を照射することが好ましい。第２
のレーザを照射する際に、レーザの照射スポット内に常
に一定間隔で種結晶となる多結晶部分が存在することに
なるため、特に均一性がよいポリシリコン膜を形成でき
る。
第２のレーザ光は線状のパルスレーザであり、第２のレ
ーザ光の長手方向と多結晶部分の長手方向とが直行する
ように第２のレーザ光を照射することが好ましい。第２
のレーザを照射する際に、レーザの照射スポット内に常
に一定間隔で種結晶となる多結晶部分が存在することに
なるため、特に均一性がよいポリシリコン膜を形成でき
る。
【００１２】上記製造方法では、第２の工程において、
第１のレーザ光をａ−Ｓｉ膜にドット状またはハニカム
状に照射することによって、ドット状またはハニカム状
の多結晶部分を形成することが好ましい。上記構成によ
れば、一定間隔で多結晶部分を形成できる。
第１のレーザ光をａ−Ｓｉ膜にドット状またはハニカム
状に照射することによって、ドット状またはハニカム状
の多結晶部分を形成することが好ましい。上記構成によ
れば、一定間隔で多結晶部分を形成できる。
【００１３】上記製造方法では、多結晶部分は、ａ−Ｓ
ｉ膜のうち多結晶部分と最も離れた部分におけるａ−Ｓ
ｉ膜と多結晶部分との距離が、形成するポリシリコン膜
の平均グレインサイズと略等しくなるように形成される
ことが好ましい。上記構成によれば、所望の平均グレイ
ンサイズのポリシリコン膜を形成できる。
ｉ膜のうち多結晶部分と最も離れた部分におけるａ−Ｓ
ｉ膜と多結晶部分との距離が、形成するポリシリコン膜
の平均グレインサイズと略等しくなるように形成される
ことが好ましい。上記構成によれば、所望の平均グレイ
ンサイズのポリシリコン膜を形成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００１５】まず、本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装
置の製造方法によって製造される低温ポリシリコンＴＦ
Ｔ装置１０について、一例の断面図を図１に示す。
置の製造方法によって製造される低温ポリシリコンＴＦ
Ｔ装置１０について、一例の断面図を図１に示す。
【００１６】低温ポリシリコンＴＦＴ装置１０は、ガラ
ス基板１１と、ガラス基板１１上に形成されたＳｉＯ2
膜１２と、ＳｉＯ2膜１２上に形成されたポリシリコン
膜１３と、ポリシリコン膜１３を挟むようにＳｉＯ2膜
１２上に配置されたソース領域１４およびドレイン領域
１５と、ポリシリコン膜１３上に配置されたゲート絶縁
膜１６と、ゲート絶縁膜１６上に配置されたゲート電極
１７（ハッチングは省略する）と、ソース電極１８およ
びドレイン電極１９と、層間絶縁膜１６ａとを備える。
ス基板１１と、ガラス基板１１上に形成されたＳｉＯ2
膜１２と、ＳｉＯ2膜１２上に形成されたポリシリコン
膜１３と、ポリシリコン膜１３を挟むようにＳｉＯ2膜
１２上に配置されたソース領域１４およびドレイン領域
１５と、ポリシリコン膜１３上に配置されたゲート絶縁
膜１６と、ゲート絶縁膜１６上に配置されたゲート電極
１７（ハッチングは省略する）と、ソース電極１８およ
びドレイン電極１９と、層間絶縁膜１６ａとを備える。
【００１７】ＳｉＯ2膜１２は、ガラス基板１１からポ
リシリコン膜１３に不純物が拡散することを防止するた
めに形成される。
リシリコン膜１３に不純物が拡散することを防止するた
めに形成される。
【００１８】ポリシリコン膜１３は、チャネル領域とし
て機能する層であり、ａ−Ｓｉ（非晶質シリコン）を多
結晶化することによって形成される。
て機能する層であり、ａ−Ｓｉ（非晶質シリコン）を多
結晶化することによって形成される。
【００１９】ソース領域１４およびドレイン領域１５
は、不純物がドープされたポリシリコンからなる。すな
わち、図１の一例では、本発明の製造方法において形成
されるポリシリコン膜は、ポリシリコン膜１３、ソース
領域１４およびドレイン領域１５となる。
は、不純物がドープされたポリシリコンからなる。すな
わち、図１の一例では、本発明の製造方法において形成
されるポリシリコン膜は、ポリシリコン膜１３、ソース
領域１４およびドレイン領域１５となる。
【００２０】以下に、本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ
装置の製造方法について説明する。本発明の製造方法で
は、まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板１１上
に、ＳｉＯ2膜１２（たとえば膜厚２００ｎｍ）とａ−
Ｓｉ：Ｈ膜２０（たとえば膜厚１００ｎｍ）とをこの順
序で形成する。ＳｉＯ2膜１２は、たとえば、ＣＶＤ法
などによって形成できる。ａ−Ｓｉ：Ｈ膜２０は、たと
えば、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＨ4ガスを分解す
ることによって形成できる。
装置の製造方法について説明する。本発明の製造方法で
は、まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板１１上
に、ＳｉＯ2膜１２（たとえば膜厚２００ｎｍ）とａ−
Ｓｉ：Ｈ膜２０（たとえば膜厚１００ｎｍ）とをこの順
序で形成する。ＳｉＯ2膜１２は、たとえば、ＣＶＤ法
などによって形成できる。ａ−Ｓｉ：Ｈ膜２０は、たと
えば、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＨ4ガスを分解す
ることによって形成できる。
【００２１】その後、上記基板を熱処理することによっ
てａ−Ｓｉ：Ｈ膜２０の脱水素を行い、図２（ｂ）に示
すように、ａ−Ｓｉ膜２０ａを形成する。このようにし
て、基板（ＳｉＯ2膜１２が形成されたガラス基板１
１）上にａ−Ｓｉ膜２０ａを形成する（第１の工程）。
熱処理は、たとえば、上記基板を４００℃〜５００℃の
温度で６０分程度保持することによって行う。
てａ−Ｓｉ：Ｈ膜２０の脱水素を行い、図２（ｂ）に示
すように、ａ−Ｓｉ膜２０ａを形成する。このようにし
て、基板（ＳｉＯ2膜１２が形成されたガラス基板１
１）上にａ−Ｓｉ膜２０ａを形成する（第１の工程）。
熱処理は、たとえば、上記基板を４００℃〜５００℃の
温度で６０分程度保持することによって行う。
【００２２】その後、図２（ｃ）に示すように、ａ−Ｓ
ｉ膜２０ａに一定間隔（たとえば５μｍ間隔）で第１の
レーザ光Ｌ１を照射することによって、ａ−Ｓｉ膜２０
ａの一部に多結晶部分２０ｂを形成する（第２の工
程）。第１のレーザ光Ｌ１は、たとえば、波長が３０８
ｎｍのパルスレーザ（エキシマレーザ）である。
ｉ膜２０ａに一定間隔（たとえば５μｍ間隔）で第１の
レーザ光Ｌ１を照射することによって、ａ−Ｓｉ膜２０
ａの一部に多結晶部分２０ｂを形成する（第２の工
程）。第１のレーザ光Ｌ１は、たとえば、波長が３０８
ｎｍのパルスレーザ（エキシマレーザ）である。
【００２３】このとき形成される多結晶部分２０ｂのパ
ターンの一例について、図３に平面図を示す。図３のパ
ターンは、ａ−Ｓｉ膜２０ａの一部に、一定間隔でスト
ライプ状に略平行に配置された複数の線状の多結晶部分
２０ｂが形成されたものである。図３のパターンの多結
晶部分２０ｂを形成するためには、たとえば、図３に示
すような線状の照射スポットを有するパルスレーザを、
一定間隔ごとにａ−Ｓｉ膜２０ａに照射すればよい。ま
た、図４に示すように、図３のパターンに相当するメタ
ルマスク４１をａ−Ｓｉ膜２０ａ上に配置してレーザ光
を照射してもよい。メタルマスクを用いる場合には、レ
ーザパルス幅（通常数百ナノメータ）より幅が狭い多結
晶部分２０ｂを形成できるため、第２のレーザ光Ｌ２
（後述）を照射してポリシリコン膜を形成したのちにお
いて、多結晶部分２０ｂにおける揺らぎを小さくするこ
とができ、均一性がより高いポリシリコン膜を形成でき
る。
ターンの一例について、図３に平面図を示す。図３のパ
ターンは、ａ−Ｓｉ膜２０ａの一部に、一定間隔でスト
ライプ状に略平行に配置された複数の線状の多結晶部分
２０ｂが形成されたものである。図３のパターンの多結
晶部分２０ｂを形成するためには、たとえば、図３に示
すような線状の照射スポットを有するパルスレーザを、
一定間隔ごとにａ−Ｓｉ膜２０ａに照射すればよい。ま
た、図４に示すように、図３のパターンに相当するメタ
ルマスク４１をａ−Ｓｉ膜２０ａ上に配置してレーザ光
を照射してもよい。メタルマスクを用いる場合には、レ
ーザパルス幅（通常数百ナノメータ）より幅が狭い多結
晶部分２０ｂを形成できるため、第２のレーザ光Ｌ２
（後述）を照射してポリシリコン膜を形成したのちにお
いて、多結晶部分２０ｂにおける揺らぎを小さくするこ
とができ、均一性がより高いポリシリコン膜を形成でき
る。
【００２４】なお、多結晶部分２０ｂは、ａ−Ｓｉ膜２
０ａのうち多結晶部分２０ｂと最も離れた部分における
ａ−Ｓｉ膜２０ａと多結晶部分２０ｂとの距離が、形成
するポリシリコン膜の平均グレインサイズと略等しくな
るように形成することが好ましい（図４に示すような他
のパターンでも同様である）。たとえば、図３のパター
ンでは、隣接する多結晶部分２０ｂ間の距離が、形成す
るポリシリコン膜の平均グレインサイズの略２倍になる
ようにすればよい。このとき、隣接する多結晶部分２０
ｂの中央部（ａ−Ｓｉ膜２０ａのうち多結晶部分２０ｂ
と最も離れた部分）におけるａ−Ｓｉ膜２０ａと多結晶
部分２０ｂとの距離が、形成するポリシリコン膜の平均
グレインサイズと略等しくなる。具体的には、平均グレ
インサイズが２．５μｍのポリシリコン膜を形成する場
合には、図３のパターンにおいて、隣接する多結晶部分
２０ｂ間の距離を５μｍとすればよい。上記構成によっ
て、隣接する多結晶部分２０ｂから成長した結晶が、隣
接する多結晶部分２０ｂの中央部で粒界を形成し、所望
の平均グレインサイズのポリシリコン膜を得ることがで
きる。
０ａのうち多結晶部分２０ｂと最も離れた部分における
ａ−Ｓｉ膜２０ａと多結晶部分２０ｂとの距離が、形成
するポリシリコン膜の平均グレインサイズと略等しくな
るように形成することが好ましい（図４に示すような他
のパターンでも同様である）。たとえば、図３のパター
ンでは、隣接する多結晶部分２０ｂ間の距離が、形成す
るポリシリコン膜の平均グレインサイズの略２倍になる
ようにすればよい。このとき、隣接する多結晶部分２０
ｂの中央部（ａ−Ｓｉ膜２０ａのうち多結晶部分２０ｂ
と最も離れた部分）におけるａ−Ｓｉ膜２０ａと多結晶
部分２０ｂとの距離が、形成するポリシリコン膜の平均
グレインサイズと略等しくなる。具体的には、平均グレ
インサイズが２．５μｍのポリシリコン膜を形成する場
合には、図３のパターンにおいて、隣接する多結晶部分
２０ｂ間の距離を５μｍとすればよい。上記構成によっ
て、隣接する多結晶部分２０ｂから成長した結晶が、隣
接する多結晶部分２０ｂの中央部で粒界を形成し、所望
の平均グレインサイズのポリシリコン膜を得ることがで
きる。
【００２５】その後、図２（ｄ）に示すように、多結晶
部分２０ｂが形成されたａ−Ｓｉ膜２０ａの略全面に第
２のレーザ光Ｌ２を照射することによって、ａ−Ｓｉ膜
２０ａの略全体を多結晶化し、ポリシリコン膜２１を形
成する（第３の工程）。
部分２０ｂが形成されたａ−Ｓｉ膜２０ａの略全面に第
２のレーザ光Ｌ２を照射することによって、ａ−Ｓｉ膜
２０ａの略全体を多結晶化し、ポリシリコン膜２１を形
成する（第３の工程）。
【００２６】第２のレーザ光Ｌ２は、たとえば、線状の
パルスレーザ（エキシマレーザ）である。線状のパルス
レーザを、オーバーラップ部分ができるように少しずつ
ずらしながら複数回照射することによって、ａ−Ｓｉ膜
２０ａの略全面にレーザ光Ｌ２を照射することができ
る。多結晶部分２０ｂのパターンが図３に示すものであ
り、第２のレーザ光Ｌ２が線状のパルスレーザである場
合には、レーザ光Ｌ２の長手方向Ａ（図３参照）と、多
結晶部分２０ｂの長手方向Ｂ（図３参照）とが直交する
ようにレーザ光Ｌ２を照射することが好ましい。このよ
うにレーザ光Ｌ２を照射することによって、レーザ光Ｌ
２の照射スポット内に、種結晶となる多結晶部分２０ｂ
が常に一定間隔で存在することとなり、均一性が特によ
いポリシリコン膜を形成できる。
パルスレーザ（エキシマレーザ）である。線状のパルス
レーザを、オーバーラップ部分ができるように少しずつ
ずらしながら複数回照射することによって、ａ−Ｓｉ膜
２０ａの略全面にレーザ光Ｌ２を照射することができ
る。多結晶部分２０ｂのパターンが図３に示すものであ
り、第２のレーザ光Ｌ２が線状のパルスレーザである場
合には、レーザ光Ｌ２の長手方向Ａ（図３参照）と、多
結晶部分２０ｂの長手方向Ｂ（図３参照）とが直交する
ようにレーザ光Ｌ２を照射することが好ましい。このよ
うにレーザ光Ｌ２を照射することによって、レーザ光Ｌ
２の照射スポット内に、種結晶となる多結晶部分２０ｂ
が常に一定間隔で存在することとなり、均一性が特によ
いポリシリコン膜を形成できる。
【００２７】このようにして、ポリシリコン膜２１を形
成できる。
成できる。
【００２８】その後は、常法にしたがって、低温ポリシ
リコンＴＦＴ装置１０を形成できる。すなわち、まず、
不要な部分のポリシリコン膜２１をエッチングする。そ
して、所定の形状のゲート絶縁膜１６とゲート電極１７
とを形成する。その後、ポリシリコン膜２１の一部にド
ーピングを行い、ポリシリコン膜１３、ソース領域１４
およびドレイン領域１５を形成する。その後、層間絶縁
膜１６ａとソース電極１８およびドレイン電極１９とを
形成する。このようにして、低温ポリシリコンＴＦＴ装
置１０を形成できる。
リコンＴＦＴ装置１０を形成できる。すなわち、まず、
不要な部分のポリシリコン膜２１をエッチングする。そ
して、所定の形状のゲート絶縁膜１６とゲート電極１７
とを形成する。その後、ポリシリコン膜２１の一部にド
ーピングを行い、ポリシリコン膜１３、ソース領域１４
およびドレイン領域１５を形成する。その後、層間絶縁
膜１６ａとソース電極１８およびドレイン電極１９とを
形成する。このようにして、低温ポリシリコンＴＦＴ装
置１０を形成できる。
【００２９】なお、図３では多結晶部分２０ｂのパター
ンの一例を示したが、多結晶部分２０ｂはさまざまなパ
ターンで形成することができる。その一例を、図５
（ａ）および（ｂ）に示す。図５（ａ）は、多結晶部分
２０ｂをハニカム状に形成した場合を示している。ま
た、図５（ｂ）は、多結晶部分２０ｂをドット状に形成
した場合を示している。図５（ａ）および（ｂ）に示す
ようなパターンの多結晶部分２０ｂは、メタルマスクを
用いて第１のレーザ光Ｌ１を照射することによって形成
できる。メタルマスクを用いる場合には、レーザのパル
ス幅よりも幅が狭い多結晶部分２０ｂを形成することが
できるため、第２のレーザ光Ｌ２を照射してポリシリコ
ン膜を形成したのちにおいて、多結晶部分２０ｂにおけ
る揺らぎを小さくすることができ、均一性がより高いポ
リシリコン膜を形成できる。また、図５（ａ）および
（ｂ）のパターンの場合には、第２のレーザ光Ｌ２の照
射方向には制限がない。なお、図５（ａ）に示すパター
ンをメタルマスクによって形成する場合には、完全なハ
ニカム状のパターンを形成することは困難であるが、図
５では簡略化して記載している。
ンの一例を示したが、多結晶部分２０ｂはさまざまなパ
ターンで形成することができる。その一例を、図５
（ａ）および（ｂ）に示す。図５（ａ）は、多結晶部分
２０ｂをハニカム状に形成した場合を示している。ま
た、図５（ｂ）は、多結晶部分２０ｂをドット状に形成
した場合を示している。図５（ａ）および（ｂ）に示す
ようなパターンの多結晶部分２０ｂは、メタルマスクを
用いて第１のレーザ光Ｌ１を照射することによって形成
できる。メタルマスクを用いる場合には、レーザのパル
ス幅よりも幅が狭い多結晶部分２０ｂを形成することが
できるため、第２のレーザ光Ｌ２を照射してポリシリコ
ン膜を形成したのちにおいて、多結晶部分２０ｂにおけ
る揺らぎを小さくすることができ、均一性がより高いポ
リシリコン膜を形成できる。また、図５（ａ）および
（ｂ）のパターンの場合には、第２のレーザ光Ｌ２の照
射方向には制限がない。なお、図５（ａ）に示すパター
ンをメタルマスクによって形成する場合には、完全なハ
ニカム状のパターンを形成することは困難であるが、図
５では簡略化して記載している。
【００３０】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、本発明の技術的思想に基づき、他の実施形態へ適用
することができる。
げて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、本発明の技術的思想に基づき、他の実施形態へ適用
することができる。
【００３１】たとえば、上記実施形態で説明した低温ポ
リシリコンＴＦＴ装置の構造は一例であり、上記実施形
態で説明したポリシリコン膜の作製方法を用いるのであ
れば、いかなる構造であってもよい。
リシリコンＴＦＴ装置の構造は一例であり、上記実施形
態で説明したポリシリコン膜の作製方法を用いるのであ
れば、いかなる構造であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明の低温ポリシリコ
ンＴＦＴ装置の製造方法によれば、ポリシリコン膜のグ
レインサイズの均一化を図ることが可能となる。したが
って、本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造方法
によれば、同一基板上に複数の低温ポリシリコンＴＦＴ
装置を均一性よく形成することができる。さらに、本発
明の製造方法を用いて液晶パネルの低温ポリシリコンＴ
ＦＴ装置を製造することによって、最終製品のデバイス
特性において、画像ムラや線欠陥の抑制を図ることが可
能となる。
ンＴＦＴ装置の製造方法によれば、ポリシリコン膜のグ
レインサイズの均一化を図ることが可能となる。したが
って、本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造方法
によれば、同一基板上に複数の低温ポリシリコンＴＦＴ
装置を均一性よく形成することができる。さらに、本発
明の製造方法を用いて液晶パネルの低温ポリシリコンＴ
ＦＴ装置を製造することによって、最終製品のデバイス
特性において、画像ムラや線欠陥の抑制を図ることが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造
方法によって製造される低温ポリシリコンＴＦＴ装置に
ついて一例を示す断面図
方法によって製造される低温ポリシリコンＴＦＴ装置に
ついて一例を示す断面図
【図２】 本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造
方法について製造工程の一例を示す断面図
方法について製造工程の一例を示す断面図
【図３】 本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造
方法について製造過程の一例を示す平面図
方法について製造過程の一例を示す平面図
【図４】 本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造
方法について製造過程の他の一例を示す断面図
方法について製造過程の他の一例を示す断面図
【図５】 本発明の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造
方法について製造過程のその他の一例を示す平面図
方法について製造過程のその他の一例を示す平面図
【図６】 従来の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造方
法について製造工程の一例を示す工程図
法について製造工程の一例を示す工程図
１０ 低温ポリシリコンＴＦＴ装置 １１ ガラス基板 ２０ ａ−Ｓｉ：Ｈ膜 ２１ ａ−Ｓｉ膜 ２０ｂ 多結晶部分 ２１ ポリシリコン膜 Ｌ１ 第１のレーザ Ｌ２ 第２のレーザ
Claims (6)
- 【請求項１】 ポリシリコン膜を備える低温ポリシリコ
ンＴＦＴ装置の製造方法であって、 基板上にａ−Ｓｉ膜を形成する第１の工程と、 前記ａ−Ｓｉ膜に第１のレーザ光を一定間隔で照射する
ことによって、前記ａ−Ｓｉ膜の一部に前記一定間隔で
多結晶部分を形成する第２の工程と、 前記第２の工程を経た前記ａ−Ｓｉ膜の略全面に第２の
レーザ光を照射することによって、前記ａ−Ｓｉ膜を多
結晶化して前記ポリシリコン膜を形成する第３の工程と
を含むことを特徴とする低温ポリシリコンＴＦＴ装置の
製造方法。 - 【請求項２】 前記第２の工程において、前記第１のレ
ーザ光を前記ａ−Ｓｉ膜に前記一定間隔でストライプ状
に照射することによって、前記一定間隔でストライプ状
に配置された複数の多結晶部分を形成する請求項１に記
載の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記第２の工程において、メタルマスク
を用いて前記第１のレーザ光をストライプ状に照射する
請求項２に記載の低温ポリシリコンＴＦＴ装置の製造方
法。 - 【請求項４】 前記第３の工程において、前記第２のレ
ーザ光は線状のパルスレーザであり、 前記第２のレーザ光の長手方向と前記多結晶部分の長手
方向とが直行するように前記第２のレーザ光を照射する
請求項２または３に記載の低温ポリシリコンＴＦＴ装置
の製造方法。 - 【請求項５】 前記第２の工程において、前記第１のレ
ーザ光を前記ａ−Ｓｉ膜にドット状またはハニカム状に
照射することによって、ドット状またはハニカム状の多
結晶部分を形成する請求項３に記載の低温ポリシリコン
ＴＦＴ装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記多結晶部分は、前記ａ−Ｓｉ膜のう
ち前記多結晶部分と最も離れた部分における前記ａ−Ｓ
ｉ膜と前記多結晶部分との距離が、形成するポリシリコ
ン膜の平均グレインサイズと略等しくなるように形成さ
れる請求項１ないし５のいずれかに記載の低温ポリシリ
コンＴＦＴ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079816A JP2001267240A (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 低温ポリシリコンｔｆｔ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079816A JP2001267240A (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 低温ポリシリコンｔｆｔ装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001267240A true JP2001267240A (ja) | 2001-09-28 |
Family
ID=18597013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000079816A Pending JP2001267240A (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 低温ポリシリコンｔｆｔ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001267240A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004363241A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | 結晶化半導体層の形成方法及び形成装置ならびに半導体装置の製造方法 |
| JP2005159285A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Boe Hydis Technology Co Ltd | 非晶質シリコン膜の結晶化方法 |
| JP2006060185A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Samsung Sdi Co Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
| CN100390946C (zh) * | 2003-08-05 | 2008-05-28 | 友达光电股份有限公司 | 低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法 |
| US7615421B2 (en) | 2004-08-24 | 2009-11-10 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method for fabricating thin film transistor |
-
2000
- 2000-03-22 JP JP2000079816A patent/JP2001267240A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004363241A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | 結晶化半導体層の形成方法及び形成装置ならびに半導体装置の製造方法 |
| CN100390946C (zh) * | 2003-08-05 | 2008-05-28 | 友达光电股份有限公司 | 低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法 |
| JP2005159285A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Boe Hydis Technology Co Ltd | 非晶質シリコン膜の結晶化方法 |
| JP4691331B2 (ja) * | 2003-11-26 | 2011-06-01 | ハイディス テクノロジー カンパニー リミテッド | 非晶質シリコン膜の結晶化方法 |
| JP2006060185A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Samsung Sdi Co Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
| US7205215B2 (en) | 2004-08-20 | 2007-04-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Fabrication method of thin film transistor |
| US7615421B2 (en) | 2004-08-24 | 2009-11-10 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method for fabricating thin film transistor |
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