JP2005079269A - 多結晶半導体膜の形成方法、半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイス製造装置 - Google Patents
多結晶半導体膜の形成方法、半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイス製造装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】ガラス板等からなる基板10上にアモルファスシリコン膜を形成し、このアモルファスシリコン膜をパターニングして、先端が凸の島状又は帯状のメインパターンP1と、メインパターンP1間の隙間を埋めるサブパターンP2とを形成する。そして、基板10上に連続波レーザを照射しながら、レーザ照射域をメインパターンの先端から後端に向う方向に走査して多結晶半導体膜を形成する。
【選択図】図3
Description
図2〜図4は本発明の第1の実施形態に係る多結晶半導体膜の形成方法を工程順に示す図である。
以下、本発明の第1の実施形態に係る多結晶半導体膜の形成方法をTFTの製造方法に適用した例について、図9〜図11を参照して説明する。
図13は本発明の第2の実施形態に係る半導体デバイス製造装置の構成を示すブロック図、図14は同じくその製造装置のステージ30上に載置された基板40及びレーザ装置32を示す模式図である。
図20は本発明の第3の実施の形態に係る半導体デバイス製造装置の構成を示すブロック図、図21は同じくその回転ステージ50上に載置された基板60とレーザ光の走査軌跡とを示す模式図、図22は同じくそのレーザ装置の構成を示す模式図である。
r=(θ/2π)p …(1)
ここで、rは回転中心からの距離、θは角度(rad)、pは送りピッチ(θが2πを超えたとき、すなわち1回転したときのrの増加分)である。送りピッチpは、基板全面を結晶化する場合はエネルギービームの長さ(ステージ50の半径方向の長さ)wよりも小さく(w≧p)する。但し、アモルファスシリコン膜を部分的に結晶化する場合はこの限りではない。
11,41,61…下地膜、
12,42,62…アモルファスシリコン膜、
13,43,63…ポリシリコン膜(非単結晶半導体膜)、
14,44,64…ゲート絶縁膜、
15,45…導電膜、
17,47,67…ゲート電極、
18,48,68…層間絶縁膜、
19,49,69…電極、
30,50,70…ステージ、
30a,30b…サブステージ、
31,51,81…制御部、
32,52,82…レーザ装置、
33,83…X方向駆動部、
34,84…Y方向駆動部、
35a,35b…角度微調整部、
36…位置微調整部、
53…半径方向駆動部、
54…ステージ回転駆動部、
71…レーザ発振器、
72…光変調器、
73…ミラー、
74…結像光学系。
Claims (9)
- 基板上に非単結晶半導体膜を形成する工程と、
前記非単結晶半導体膜をパターニングして、先端が凸の島状又は帯状の複数のメインパターンと該メインパターンの隙間に配置されたサブパターンとを形成する工程と、
前記基板上に連続波レーザを照射しながらレーザ照射域を前記メインパターンの先端から後端に向う方向に走査して多結晶半導体膜を形成する工程と
を有することを特徴とする多結晶半導体膜の形成方法。 - 基板上に非単結晶半導体膜を形成する工程と、
前記非単結晶半導体膜をパターニングして、先端が凸の島状又は帯状の複数のメインパターンと該メインパターンの隙間に配置されたサブパターンとを形成する工程と、
前記基板上に連続波レーザを照射しながらレーザ照射域を前記メインパターンの先端から後端に向う方向に走査して多結晶半導体膜を形成する工程と、
フォトリソグラフィ法により前記メインパターンの多結晶半導体膜を所定の形状にパターニングするとともに前記サブパターンを除去する工程と、
前記多結晶半導体膜の上にゲート絶縁膜及びゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクとして前記多結晶半導体膜に不純物を導入する工程と
を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 - 基板上に非単結晶半導体膜を形成する非単結晶半導体膜形成工程と、
前記非単結晶半導体膜を形成した複数の基板を平面上に並べて配置し、前記複数の基板にわたってエネルギービームを連続的に走査し前記非単結晶半導体膜から多結晶半導体膜を形成するエネルギービーム照射工程と
を有することを特徴とする多結晶半導体膜の形成方法。 - 基板上に非単結晶半導体膜を形成する工程と、
前記非単結晶半導体膜を形成した複数の基板を平面上に並べて配置し、前記複数の基板にわたってエネルギービームを連続的に走査し前記非単結晶半導体膜から多結晶半導体膜を形成するエネルギービーム照射工程と、
前記多結晶半導体膜を所定の形状にパターニングする工程と、
前記多結晶半導体膜の上にゲート絶縁膜及びゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクとして前記多結晶半導体膜に不純物を導入する工程と
を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 - 基板上に形成された非単結晶半導体膜にエネルギービームを照射して多結晶半導体膜を形成する半導体デバイス製造装置において、
複数の基板を並べて配置可能なステージと、
前記ステージの上方に配置されてエネルギービームを出力するエネルギービーム出力装置と、
前記ステージ及び前記エネルギービーム出力装置の少なくとも一方を駆動する駆動部と、
前記エネルギービーム出力装置及び前記駆動部を制御し、前記エネルギービーム出力装置から出力されたエネルギービームを前記ステージ上に配置された複数の基板にわたって連続的に走査する制御部と
を有することを特徴とする半導体デバイス製造装置。 - 基板上に非単結晶半導体膜を形成する非単結晶半導体膜形成工程と、
前記非単結晶半導体膜にエネルギービームを照射し、前記エネルギービームに対し前記基板を相対的に回転させて前記エネルギービームを前記非単結晶半導体膜の表面に同心円状又は渦巻状に連続的に走査して多結晶半導体膜を形成するエネルギービーム照射工程と
を有することを特徴とする多結晶半導体膜の形成方法。 - 基板上に非単結晶半導体膜を形成する工程と、
前記非単結晶半導体膜にエネルギービームを照射し、前記エネルギービームに対し前記基板を相対的に回転させて前記エネルギービームを前記非単結晶半導体膜の表面に同心円状又は渦巻状に連続的に走査して多結晶半導体膜を形成する工程と、
前記多結晶半導体膜を所定の形状にパターニングする工程と、
前記多結晶半導体膜の上にゲート絶縁膜及びゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクとして前記多結晶半導体膜に不純物を導入する工程と
を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 - 基板上に形成された非単結晶半導体膜にエネルギービームを照射して多結晶半導体膜を形成する半導体デバイス製造装置において、
前記基板が搭載されるステージと、
前記ステージを回転させる回転駆動部と、
前記ステージの上方に配置されたエネルギービーム出力装置と、
前記エネルギービーム出力装置から出力されたエネルギービームを前記ステージの半径方向に相対的に移動する半径方向駆動部と、
前記回転駆動部、前記エネルギービーム出力装置及び前記半径方向駆動部を制御する制御部と
を有することを特徴とする半導体デバイス製造装置。 - 基板上に形成された非単結晶半導体膜にエネルギービームを照射して多結晶半導体膜を形成する半導体デバイス製造装置において、
前記基板が搭載されるステージと、
前記ステージの上方に配置されたエネルギービーム出力装置と、
前記ステージ及び前記エネルギービーム出力装置の少なくとも一方を駆動して前記エネルギービーム出力装置から出力されたエネルギービームを非単結晶半導体膜に同心円状又は渦巻状に照射する駆動部と、
前記エネルギービーム出力装置及び前記駆動部を制御する制御部と
を有することを特徴とする半導体デバイス製造装置。
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