JP4951214B2 - Method and apparatus for irradiating laser light, method for annealing non-single crystal semiconductor film, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、非単結晶半導体膜の結晶化等に好適な、レーザ発振器の安定性を高く保ち、かつ均一なレーザ光を照射することができるレーザ光の照射方法及び装置、並びにそのレーザ光の照射を用いた非単結晶半導体膜をアニールする方法及び半導体装置を作製する方法に関する。
より詳しくは、本発明は、シリンドリカルレンズアレイ又はフライアイレンズアレイ等のレンズアレイを用いて非単結晶半導体膜の結晶化等を行う際に、被照射体において反射した戻り光による悪影響を回避してレーザ発振器の安定性を高く保ち、かつ均一なレーザ光を照射することができるレーザ光の照射方法及び装置、並びにそのレーザ光の照射を用いた非単結晶半導体膜をアニールする方法及び半導体装置を作製する方法に関する。
The present invention relates to a laser light irradiation method and apparatus suitable for crystallization of a non-single-crystal semiconductor film, capable of irradiating a uniform laser beam while keeping the stability of the laser oscillator high, and the laser beam The present invention relates to a method for annealing a non-single-crystal semiconductor film using irradiation and a method for manufacturing a semiconductor device.
More specifically, the present invention avoids the adverse effects of return light reflected on the irradiated object when crystallization of a non-single crystal semiconductor film is performed using a lens array such as a cylindrical lens array or a fly-eye lens array. Laser light irradiation method and apparatus capable of irradiating uniform laser light while maintaining high stability of the laser oscillator, and method and semiconductor device for annealing a non-single crystal semiconductor film using the laser light irradiation It relates to a method of manufacturing.
近年、基板上に薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと記す。）を製造する技術が大幅に進歩し、アクティブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている。
特に、多結晶半導体膜を用いたＴＦＴは、従来の非晶質半導体膜を用いたＴＦＴよりも電界効果移動度が高いので、高速動作が可能である。
そのため、外付けのＩＣチップで実装していた画素の駆動用の回路を、画素と同一の基板上にＴＦＴを用いて一体形成することが可能となっている。
In recent years, a technology for manufacturing a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) on a substrate has greatly advanced, and application development to an active matrix display device has been advanced.
In particular, a TFT using a polycrystalline semiconductor film has higher field-effect mobility than a TFT using a conventional amorphous semiconductor film, and thus can operate at high speed.
Therefore, a pixel driving circuit mounted using an external IC chip can be integrally formed using a TFT on the same substrate as the pixel.
そのＴＦＴを作製するために適した多結晶半導体膜は、非晶質半導体膜を結晶化して得られているが、近年この結晶化には通常レーザアニール法が用いられている。
これは、通常の熱アニールでは６００℃以上の高温が必要であるのに対し、廉価なガラス基板は耐熱性に劣り熱変形しやすいためである。
すなわち、レーザアニール法は輻射加熱あるいは伝導加熱を利用するアニール法と比較して処理時間を大幅に短縮できることや、半導体基板又は半導体膜を選択的、局所的に加熱して、基板に殆ど熱的損傷を与えないといった有利な特徴を有しているため、ガラス基板上に形成した非晶質半導体膜の結晶化に広く用いられている。
A polycrystalline semiconductor film suitable for manufacturing the TFT is obtained by crystallizing an amorphous semiconductor film. In recent years, a laser annealing method is usually used for this crystallization.
This is because normal thermal annealing requires a high temperature of 600 ° C. or higher, whereas an inexpensive glass substrate has poor heat resistance and is easily deformed by heat.
In other words, the laser annealing method can significantly reduce the processing time as compared with the annealing method using radiant heating or conduction heating, and the semiconductor substrate or semiconductor film is selectively and locally heated so that the substrate is almost thermally treated. Since it has an advantageous feature that it is not damaged, it is widely used for crystallization of an amorphous semiconductor film formed on a glass substrate.
そして、そのレーザアニール法とは、半導体基板又は半導体膜に形成された損傷層やアモルファス層を再結晶化する技術や、基板上に形成された非晶質半導体膜を結晶化させる技術や多結晶半導体膜のアニール技術を指している。
また、半導体基板又は半導体膜の平坦化や表面改質に適用される技術も含んでいる。
そのレーザアニール法の一例としては、エキシマレーザに代表されるパルス発振のレーザ光を、照射面において、数ｃｍ角の四角いスポットや、長さ１００ｍｍ以上の線状となるように光学系にて成形し、レーザ光の照射位置を被照射体に対し相対的に移動させて、アニールを行う方法がある（例えば特許文献１）。
Moreover, the technique applied to planarization and surface modification of a semiconductor substrate or a semiconductor film is also included.
As an example of the laser annealing method, a pulsed laser beam typified by an excimer laser is shaped by an optical system so that a square spot of several cm square or a linear shape having a length of 100 mm or more is formed on the irradiated surface. Then, there is a method of performing annealing by moving the irradiation position of the laser light relative to the irradiated object (for example, Patent Document 1).
なお、ここでいう「線状」は、厳密な意味で「線」を意味しているのではなく、アスペクト比の大きい長方形（もしくは長楕円形）を意味する。
例えば、アスペクト比が２以上（好ましくは１０〜１００００）のものを指すが、照射面における形状が矩形状であるレーザ光（以下、矩形状ビームと呼ぶ）も含まれると考えてよい。
また、線状とするのは被照射体に対して十分なアニールを行うためのエネルギー密度を確保するためであり、矩形状や面状であっても被照射体に対して十分なアニールを行えるのであれば構わない。
Here, “linear” does not mean “line” in a strict sense, but means a rectangle (or oval) having a large aspect ratio.
For example, an aspect ratio of 2 or more (preferably 10 to 10000) is indicated, but it may be considered that laser light having a rectangular shape on the irradiation surface (hereinafter referred to as a rectangular beam) is also included.
In addition, the linear shape is used to ensure sufficient energy density for annealing the irradiated object, and sufficient annealing can be performed on the irradiated object even in a rectangular or planar shape. If it is.
前記したエキシマレーザの出力は、大きく、かつ半導体膜として珪素膜を用いた場合には、珪素膜によく吸収される波長を持つことから、レーザアニール工程において一般的に使用されているものの、そのレーザ発振器は大出力になるほど安定性を保つことが困難であるという問題がある。
従って、照射面に対して均一なアニールを行うためには、レーザ発振器の安定性を高く保つ必要がある。
The output of the excimer laser described above is large, and when a silicon film is used as a semiconductor film, it has a wavelength that is well absorbed by the silicon film. A laser oscillator has a problem that it is difficult to maintain stability as the output becomes larger.
Therefore, in order to perform uniform annealing on the irradiated surface, it is necessary to keep the stability of the laser oscillator high.
そこで、安定性を高く保ちつつ均一なレーザアニールを行う方法に関し、更に言及すると、レーザ発振器から出力されたレーザ光の強度分布を、照射面において均一化する手段として、シリンドリカルレンズアレイに代表されるレンズアレイを用いてレーザ光を分割し、その後、集光レンズを用いて分割されたレーザ光を合成する方法が知られている。
シリンドリカルレンズアレイとは、シリンドリカルレンズを縦又は横に複数配列した光学系である。
レンズアレイの他の例としては、球面レンズを縦及び横に複数配列したフライアイレンズがある。
Therefore, regarding a method of performing uniform laser annealing while maintaining high stability, further mention will be made of a cylindrical lens array as means for uniformizing the intensity distribution of the laser light output from the laser oscillator on the irradiation surface. A method is known in which laser light is divided using a lens array, and then the divided laser light is synthesized using a condenser lens.
The cylindrical lens array is an optical system in which a plurality of cylindrical lenses are arranged vertically or horizontally.
Another example of the lens array is a fly-eye lens in which a plurality of spherical lenses are arranged vertically and horizontally.
こういったレンズアレイを用いてレーザ光を分割することで強度分布の強い箇所が分散し、その後に集光レンズで前記分割したレーザ光を合成することで照射面において強度分布を均一にすることができる。
しかし、被照射体が、用いるレーザ光に対する反射率の高いものであれば、被照射体で反射したレーザ光は、いわゆる戻り光となってレーザ発振器に戻ってしまう。
前記戻り光は、レーザ光の出力や周波数の変動、又はロッドの破壊などの悪影響を及ぼし、レーザ光の発振が不安定になるという問題がある。
By dividing the laser beam using such a lens array, the parts with strong intensity distribution are dispersed, and then the divided laser beam is synthesized by a condensing lens to make the intensity distribution uniform on the irradiated surface. Can do.
However, if the irradiated object has a high reflectivity with respect to the laser beam to be used, the laser beam reflected by the irradiated object returns to the laser oscillator as so-called return light.
The return light has an adverse effect such as laser light output and frequency fluctuations or rod breakage, and there is a problem that oscillation of the laser light becomes unstable.
本発明は、このような問題に対処すべく鋭意研究開発に努め、その結果戻り光がレーザ発振器に到達しないようする手段を見出し、開発に成功したものである。
したがって、本発明は、基板上に形成した半導体膜などの加工対象物、すなわち被照射体、に対し、レーザ発振器の安定性を高く保ち、かつ均一にアニールなどのレーザ処理を行うことができるレーザ光を照射する方法及び装置、並びに前記レーザ光の照射装置を用いた結晶化方法及び半導体装置の作製方法を提供することを発明の解決すべき課題、すなわち目的とするものである。
The present invention has been intensively researched and developed to deal with such problems, and as a result, has found a means for preventing the return light from reaching the laser oscillator and succeeded in the development.
Therefore, the present invention provides a laser capable of maintaining the stability of a laser oscillator high and uniformly performing laser processing such as annealing on an object to be processed such as a semiconductor film formed on a substrate, that is, an irradiated object. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for irradiating light, a crystallization method using the laser beam irradiation apparatus, and a method for manufacturing a semiconductor device.
本発明は、前記したとおりレーザ光を照射する方法及び装置、並びにそのレーザ光の照射を用いた非単結晶半導体膜をアニールする方法及び半導体装置を作製する方法を提供するものである。そのうちの戻り光を遮断してレーザ光を照射する方法は、レーザ発振器から射出されたレーザ光をレンズアレイを通過させて複数に分割し、分割後のレーザ光を当該レーザ光が焦点を結ぶ位置でスリットの開口を通過させ、その後更に集光レンズを通過させて照射面上に照射することを特徴としている。また戻り光を遮断してレーザ光を照射する装置は、レーザ発振器、レーザ発振器から射出されたレーザ光を通過させて複数に分割するレンズアレイ、分割後のレーザ光を当該レーザ光が焦点を結ぶ位置で開口を通過させるスリット、スリット通過後のレーザ光を重ね合わせる集光レンズ、集光レンズを通過したレーザ光を照射させる照射面を設置するステージを備えたことを特徴としている。 The present invention provides a method and an apparatus for irradiating a laser beam as described above, a method for annealing a non-single-crystal semiconductor film using the irradiation of the laser beam, and a method for manufacturing a semiconductor device. The method of blocking the return light and irradiating the laser light is to divide the laser light emitted from the laser oscillator into a plurality of parts by passing through the lens array, and the laser light after the division is focused on In this case, the light beam is passed through the opening of the slit and then further passed through the condenser lens and irradiated onto the irradiation surface. In addition, an apparatus that irradiates laser light while blocking return light includes a laser oscillator, a lens array that passes the laser light emitted from the laser oscillator and divides the laser light into a plurality of parts, and the laser light that focuses the divided laser light. It is characterized by comprising a slit for passing the opening at a position, a condensing lens for superimposing the laser light after passing through the slit, and a stage for setting an irradiation surface for irradiating the laser light that has passed through the condensing lens.
そして、それらレーザ光の照射を利用する技術である、戻り光を遮断してレーザ光を照射して非単結晶半導体膜をアニールする方法は、レーザ発振器から射出されたレーザ光をレンズアレイを通過させて複数に分割し、分割後のレーザ光を焦点を結ぶ位置でスリットの開口を通過させ、その後更に集光レンズを通過させて非単結晶半導体膜に照射することを特徴としている。また、戻り光を遮断してレーザ光を照射する半導体装置を作製する方法は、レーザ発振器から射出されたレーザ光をレンズアレイを通過させて複数に分割し、分割後のレーザ光を焦点を結ぶ位置でスリットの開口を通過させ、その後更に集光レンズを通過させて非単結晶半導体膜に照射してアニールすることを特徴としている。
And, the technology that uses these laser light irradiations, the method of annealing the non-single crystal semiconductor film by blocking the return light and irradiating the laser light, the laser light emitted from the laser oscillator passes through the lens array The divided laser light is divided into a plurality of portions, and the divided laser light is passed through the opening of the slit at a position where the focal point is focused, and then further passed through the condenser lens to irradiate the non-single crystal semiconductor film. Also, a method for manufacturing a semiconductor device that irradiates a laser beam while blocking the return light is divided into a plurality of laser beams emitted from a laser oscillator through a lens array, and the divided laser beams are focused. It is characterized in that the non-single crystal semiconductor film is annealed by passing through a slit opening at a position and then passing through a condensing lens.
本発明は、レーザ発振器から出力されたレーザ光を、シリンドリカルレンズアレイに代表されるレンズアレイを用いて分割し、その後集光レンズを用いて分割されたレーザ光を合成することで照射面においてエネルギー強度分布を均一化できるレーザ光を照射する技術を提供するものである。
そのレーザ光を照射する技術においては、被照射体で反射したレーザ光は、いわゆる戻り光となってレーザ発振器に戻り、その戻り光はレーザ光の出力や周波数の変動又はロッドの破壊などの悪影響を及ぼし、レーザ光の発振が不安定になる。
The present invention divides laser light output from a laser oscillator using a lens array typified by a cylindrical lens array, and then synthesizes the divided laser light using a condensing lens, thereby energizing the irradiated surface. The present invention provides a technique of irradiating a laser beam that can make the intensity distribution uniform.
In the technology of irradiating the laser beam, the laser beam reflected by the irradiated object returns to the laser oscillator as so-called return light, and the return light has an adverse effect such as laser light output, frequency fluctuation or rod breakage. And the oscillation of the laser beam becomes unstable.
本発明では、レンズアレイを構成するそれぞれのレンズが焦点を結ぶ位置に、スリットの各開口部を合わせるようにスリットを配置し、それにより戻り光をカットし、レーザ光の出力あるいは周波数の変動や、ロッドの破壊を防ぎ、レーザ光の出力を安定させることができ、本発明は優れた効果を発揮するものである。
本発明は、これによって安定して強度分布の均一なレーザ光を照射面に照射することができ、均一なアニールを行うことができる。
In the present invention, the slits are arranged so that the respective openings of the slits are aligned at the positions where the respective lenses constituting the lens array are focused, thereby cutting the return light, and the output of the laser light or the fluctuation of the frequency The rod can be prevented from being broken and the output of the laser beam can be stabilized, and the present invention exhibits excellent effects.
Accordingly, the present invention can stably irradiate the irradiated surface with laser light having a uniform intensity distribution, and perform uniform annealing.
さらに言及すれば、被照射体で反射したレーザ光、すなわち戻り光は、通常さまざまな方向に散乱する散乱光となっており、戻り光が、レンズアレイ通過後のレーザ光が結ぶ焦点と同じ位置に焦点を結ぶことは稀である。
したがって、スリットを用いることにより、シリンドリカルレンズアレイが結ぶ焦点のみをスリットの開口部から通過させ、他の部分を遮ることによって、戻り光のほとんどをカットすることができる。
More specifically, the laser light reflected by the irradiated object, that is, the return light, is usually scattered light in various directions, and the return light is at the same position as the focal point formed by the laser light after passing through the lens array. It is rare to focus on.
Therefore, by using the slit, it is possible to cut most of the return light by allowing only the focal point formed by the cylindrical lens array to pass through the opening of the slit and blocking other portions.
この点に関し加えて言及すると、戻り光を防ぐために、レンズアレイに応じてスリットを最適化し、開口部の幅を極力細くすることで、レンズアレイを通過したレーザ光が結ぶ焦点のみを通過させ、戻り光の大部分をカットすることができる。
戻り光をよりカットすることで、レーザの出力や周波数の変動や、ロッドの破壊を防ぐことができ、レーザ光の出力をより安定化することができる。
これによって、安定して強度分布の均一なレーザ光を照射面において照射することができ、均一なアニールを行うことができる。
In addition to this point, in order to prevent return light, by optimizing the slit according to the lens array, and narrowing the width of the opening as much as possible, only the focal point connected by the laser light that has passed through the lens array passes, Most of the return light can be cut.
By further cutting the return light, it is possible to prevent laser output and frequency fluctuations and rod breakage, and the laser light output can be further stabilized.
As a result, it is possible to stably irradiate the irradiation surface with laser light having a uniform intensity distribution, and perform uniform annealing.
以下において、本発明について、発明を実施するための最良の形態を含む実施の形態に関し説明するが、本発明は、それによって何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
本発明は、前記したとおりレーザ発振器から射出されたレーザ光をレンズアレイを通過させて複数に分割し、分割後のレーザ光を当該レーザ光が焦点を結ぶ位置でスリットの開口を通過させ、その後更に集光レンズを通過させて照射面上に照射するものである。
In the following, the present invention will be described with reference to embodiments including the best mode for carrying out the invention. However, the present invention is not limited thereto and is specified by the description of the scope of claims. It goes without saying that it is a thing.
In the present invention, as described above, the laser light emitted from the laser oscillator is divided into a plurality of parts through the lens array, and the divided laser light is passed through the opening of the slit at a position where the laser light is focused. Further, the light is irradiated onto the irradiation surface through a condenser lens.
本発明では、前記したとおりスリットを用いることにより、被照射体で反射した戻り光をカットし、レーザの出力あるいは周波数の変動や、ロッドの破壊を防ぐものであり、その結果レーザ光の出力を安定化させ、これによって、安定して強度分布の均一なレーザ光を照射面において照射することができ、均一なアニールを行うものである。
この点に関し以下において更に詳細に説明する。
レーザ発振器から出力されたレーザ光の強度分布を、照射面において均一化する手段として、シリンドリカルレンズアレイに代表されるレンズアレイを用いてレーザ光を分割し、その後集光レンズを用いて合成する方法があり、本発明もこの範疇に属する技術である。
In the present invention, as described above, the slit is used to cut the return light reflected by the irradiated object, thereby preventing laser output or frequency fluctuations and rod breakage. Thus, the laser beam can be stably and uniformly irradiated with laser light having a uniform intensity distribution, and uniform annealing is performed.
This point will be described in more detail below.
A method of dividing a laser beam using a lens array typified by a cylindrical lens array and then synthesizing it using a condenser lens as a means for uniformizing the intensity distribution of the laser beam output from the laser oscillator on the irradiation surface The present invention is also a technology belonging to this category.
レンズアレイの代表的なものは前記したとおりシリンドリカルレンズアレイであり、それはシリンドリカルレンズを縦又は横のいずれかに複数配列した光学系、すなわち複数のシリンドリカルレンズを各シリンドリカルレンズの母線が横方向又は縦方向で平行になるように組み合わせたものである。
レンズアレイには、それ以外のものもあり、その例としては、球面レンズを縦及び横に複数配列したフライアイレンズアレイがあり、これも本発明におけるレンズアレイとして用いることができる。
こういったレンズアレイを用いてレーザ光を分割することで強度分布の強い箇所が分散し、その後に集光レンズで前記分割したレーザ光を合成することで照射面において強度分布を均一にすることができる。
As described above, a typical lens array is a cylindrical lens array, which is an optical system in which a plurality of cylindrical lenses are arranged in either the vertical or horizontal direction, that is, a plurality of cylindrical lenses are arranged in the horizontal direction or vertical direction. They are combined so that they are parallel in the direction.
There are other lens arrays, for example, a fly-eye lens array in which a plurality of spherical lenses are arranged vertically and horizontally, which can also be used as a lens array in the present invention.
By dividing the laser beam using such a lens array, the parts with strong intensity distribution are dispersed, and then the divided laser beam is synthesized by a condensing lens to make the intensity distribution uniform on the irradiated surface. Can do.
しかしながら、被照射体がレーザ光に対する反射率の高いものであれば、被照射体で反射したレーザ光は、いわゆる戻り光となってレーザ発振器に戻ってしまう。
前記戻り光は、レーザ光の出力や周波数の変動、又はロッドの破壊などの悪影響を及ぼし、レーザ光の発振が不安定になるという問題がある。
本発明は、上記問題を解決するために、前記したとおり戻り光がレーザ発振器に到達しないように、レンズアレイに応じた構成のスリットを設けて、レーザ光を照射する方法及び装置、並びにそのレーザ光の照射を用いた非単結晶を結晶化する方法及び半導体装置を作製する方法を提供するものである。
However, if the irradiated object has a high reflectivity with respect to the laser light, the laser light reflected by the irradiated object returns to the laser oscillator as so-called return light.
The return light has an adverse effect such as laser light output and frequency fluctuations or rod breakage, and there is a problem that oscillation of the laser light becomes unstable.
In order to solve the above problems, the present invention provides a method and apparatus for irradiating a laser beam by providing a slit having a configuration corresponding to the lens array so that the return light does not reach the laser oscillator as described above, and the laser. A method for crystallizing a non-single crystal using light irradiation and a method for manufacturing a semiconductor device are provided.
上記のように、レンズアレイとは複数のレンズが配列しているため、レンズアレイを通過したレーザ光が結ぶ焦点は複数存在する。
従って、スリットにも複数の開口部を設け、レンズアレイを構成するそれぞれのレンズが焦点を結ぶ位置に、スリットの各開口部を合わせるようにスリットを配置する。
各光学系に入射するレーザ光は、レンズアレイ通過後に結ぶ焦点と同じ位置に、戻り光が焦点を結ぶことは稀であり、前記戻り光は通常、さまざまな方向に散乱する散乱光となっている。
従って、シリンドリカルレンズアレイが結ぶ焦点のみをスリットの開口部から通過させ、他の部分を遮ることによって、戻り光のほとんどをカットすることができる。
As described above, since a plurality of lenses are arranged in the lens array, there are a plurality of focal points formed by the laser beams that have passed through the lens array.
Therefore, a plurality of openings are also provided in the slit, and the slits are arranged so that the respective openings of the slit are aligned at positions where the respective lenses constituting the lens array are focused.
The laser light incident on each optical system rarely focuses the return light at the same position as the focal point after passing through the lens array, and the return light is usually scattered light scattered in various directions. Yes.
Therefore, most of the return light can be cut by passing only the focal point formed by the cylindrical lens array from the opening of the slit and blocking other portions.
本発明に使用するスリットの一例を図１に示す。
スリット２０１全体のサイズ及び各開口部２０２のサイズ、間隔、配置する方向等は、使用するレンズアレイに応じて適宜最適化すればよい。
図１に示すスリットは、図２に示すシリンドリカルレンズアレイ２０３に応じて最適化したものである。
図２は、７つのシリンドリカルレンズからなるシリンドリカルレンズアレイ２０３に、本発明によるスリット２０１を設けた構成の上面図を示す。
この場合、シリンドリカルレンズが７つ並んでいるため、このシリンドリカルレンズアレイ２０３を通過したレーザ光は７つの焦点を結んでいる。
An example of the slit used in the present invention is shown in FIG.
What is necessary is just to optimize suitably the size of the whole slit 201, the size of each opening part 202, a space | interval, the direction to arrange | position, etc. according to the lens array to be used.
The slits shown in FIG. 1 are optimized according to the cylindrical lens array 203 shown in FIG.
FIG. 2 shows a top view of a configuration in which a slit 201 according to the present invention is provided in a cylindrical lens array 203 composed of seven cylindrical lenses.
In this case, since seven cylindrical lenses are arranged, the laser beam that has passed through the cylindrical lens array 203 forms seven focal points.
前記スリット２０１の開口部２０２の間隔及び幅は、シリンドリカルレンズアレイ２０３通過後のレーザ光に関し前記焦点のみを通過させるように調節し、最適化を行う。
図２に示しているスリット２０１は、シリンドリカルレンズアレイ２０３によって７つの焦点ができるため、開口部を７つ有しており、各開口部の幅はレーザ光が通過することのできる細さとし、０．１ｍｍから３ｍｍの幅が好ましい。
このように、通過するレーザ光が結ぶ焦点の大きさの分だけ開口部を設け、残りの部分を遮ることによって、戻り光２０４の大部分を遮ることができる。
こうして、戻り光２０４がレーザ発振器まで戻り、レーザ光の発振が不安定になる等の悪影響を防止することができる。
The interval and width of the openings 202 of the slit 201 are adjusted and adjusted so that only the focal point passes through the laser light after passing through the cylindrical lens array 203.
The slit 201 shown in FIG. 2 has seven apertures because the cylindrical lens array 203 can provide seven focal points, and each aperture has a width that allows laser light to pass through. A width of 1 mm to 3 mm is preferred.
In this way, most of the return light 204 can be blocked by providing an opening corresponding to the size of the focal point of the laser beam passing therethrough and blocking the remaining portion.
Thus, adverse effects such as return light 204 returning to the laser oscillator and unstable laser light oscillation can be prevented.
そして、本発明において用いるスリットは、図１に示したものに限定されない。
すなわち、図２に示したシリンドリカルレンズアレイ２０３が、レーザ光を分割する方向を横方向とすると、縦方向にレーザ光を分割するシリンドリカルレンズアレイにも、最適化したスリットを用いることができる。
例えば、図４（ａ）に示したような、各開口部２０６を縦方向に並べたスリット２０５を用いることができる。
さらに、レンズアレイとして球面レンズが縦横に並んだフライアイレンズの場合には、それに対応させて、図４（ｂ）に示したような正方形状の開口部２０８を縦横に並べたスリット２０７を用いるのがよい。
なお、その開口部２０８の形状は正方形状に限らず、円状、多角形などでもよい。
また、これらのスリットを組み合わせて用いると、より多くの戻り光をカットできるため、より大きな効果を得られるので好ましい。
And the slit used in this invention is not limited to what was shown in FIG.
In other words, if the cylindrical lens array 203 shown in FIG. 2 has a horizontal direction as a direction in which the laser light is divided, an optimized slit can also be used in the cylindrical lens array that divides the laser light in the vertical direction.
For example, as shown in FIG. 4A, a slit 205 in which the openings 206 are arranged in the vertical direction can be used.
Further, in the case of a fly-eye lens in which spherical lenses are arranged vertically and horizontally as a lens array, a slit 207 in which square-shaped openings 208 are arranged vertically and horizontally as shown in FIG. 4B is used. It is good.
Note that the shape of the opening 208 is not limited to a square, and may be a circle, a polygon, or the like.
In addition, it is preferable to use these slits in combination because more return light can be cut and a greater effect can be obtained.
以下において、更に本発明を実施するための最良の形態である半導体膜のレーザアニールに関し、図３を用いて説明する。
なお、本発明におけるレーザアニールとは、前記した従来技術の場合と同様に半導体基板又は半導体膜に形成された損傷層やアモルファス層を再結晶化する技術や、基板上に形成された非晶質半導体膜を結晶化させる技術や多結晶半導体膜のアニール技術を指している。
その図３は、本発明のレーザ光の照射装置の一例を示している。
レーザ発振器３０１として、パルス発振であるエキシマレーザを用いて、半導体膜を照射面としてレーザ光を照射し、レーザアニールを行う。
この際、図３に示した光学系を用いて、照射面３０７上に長方形状のレーザ光（以下、長方形状ビームと呼ぶ）に整形してレーザアニールを行う。
なお、図３（ａ）において照射面３０７上に形成される長方形状ビームは、紙面に垂直な方向が短辺方向である。
Hereinafter, laser annealing of a semiconductor film, which is the best mode for carrying out the present invention, will be described with reference to FIG.
In addition, the laser annealing in the present invention is a technique for recrystallizing a damaged layer or an amorphous layer formed on a semiconductor substrate or a semiconductor film as in the case of the above-described conventional technique, or an amorphous formed on the substrate. It refers to a technique for crystallizing a semiconductor film and a technique for annealing a polycrystalline semiconductor film.
FIG. 3 shows an example of the laser beam irradiation apparatus of the present invention.
As the
At this time, using the optical system shown in FIG. 3, laser annealing is performed by shaping the
In addition, in FIG. 3A, the rectangular beam formed on the
その図３（ａ）に図示するように、レーザ発振器３０１から出力されたレーザ光は、シリンドリカルレンズアレイ３０２によって、照射面３０７上に形成される長方形状ビームの長辺方向に７分割され、シリンドリカルレンズ３０４によって合成される。
このようにレーザ光が分割、合成されることによって長方形状ビームの長辺方向の強度分布が均一化される。
その際シリンドリカルレンズ３０４によって前記長辺方向の長さが決定される。
As shown in FIG. 3A, the laser light output from the
By dividing and combining the laser beams in this way, the intensity distribution in the long side direction of the rectangular beam is made uniform.
At this time, the length in the long side direction is determined by the
他方、図３（ｂ）に図示するように、シリンドリカルレンズアレイ３０３によってレーザ光を前記長方形状ビームの短辺方向に４分割した後、シリンドリカルレンズ３０５によって合成し、前記短辺方向の強度分布も均一にする。
この後、シリンドリカルレンズ３０６ａ、３０６ｂからなるダブレットシリンドリカルレンズ３０６によって前記短辺方向の長さを決定し、照射面３０７上に照射する。
こうして、照射面３０７上に強度分布の均一な長方形状ビームが形成される。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, after the laser beam is divided into four in the short side direction of the rectangular beam by the
Thereafter, the length in the short side direction is determined by the doublet
Thus, a rectangular beam having a uniform intensity distribution is formed on the
その際に、本発明では被照射体である半導体膜上で反射したレーザ光が戻り光となってレーザ発振器まで到達し、レーザ発振に影響を与えることを防ぐために、スリットを採用しており、その点が本発明の特徴点である。
そのスリットは図１に図示する構造を有しており、そのシリンドリカルレンズアレイとの配置関係及び機能は図２に図示される。
そのスリットはシリンドリカルレンズアレイ３０２の焦点位置に設置され、レーザ発振器３０１から射出されたレーザ光は、図２の実線で図示されるようにシリンドリカルレンズアレイ３０２を通過後、その焦点のみをスリットの開口部から通過させ、残りの部分を遮ることで、ほとんどの戻り光を破線で示すようにカットすることができる。
At that time, in the present invention, the laser beam reflected on the semiconductor film as the irradiated body reaches the laser oscillator as return light and prevents the laser oscillation from being affected. This is a feature of the present invention.
The slit has the structure shown in FIG. 1, and the positional relationship and function with the cylindrical lens array are shown in FIG.
The slit is installed at the focal position of the
本発明においては、スリットの配置関係等を積極的に工夫することにより、より一層効果的に戻り光を遮断することができるのであり、それに関し以下において詳しく述べる。
図２に図示するように、シリンドリカルレンズアレイ２０３通過後のレーザ光をスリット２０１の開口で焦点のみを通過させ、更に集光レンズを通過させてレーザ光を平行光として照射面上に照射した場合には、被照射体上で反射した戻り光は、集光レンズの軸の対称方向に反射することとなる。
そのため、シリンドリカルレンズアレイの中心軸を集光レンズの中心軸と一致させた場合には、戻り光もスリットの別の開口に焦点を結ぶこととなる。
In the present invention, the return light can be blocked more effectively by positively devising the arrangement relationship of the slits, etc., which will be described in detail below.
As shown in FIG. 2, when the laser light after passing through the cylindrical lens array 203 is allowed to pass through only the focal point through the opening of the slit 201 and further through the condenser lens, the laser light is irradiated onto the irradiation surface as parallel light. In this case, the return light reflected on the irradiated object is reflected in the direction of symmetry of the axis of the condenser lens.
For this reason, when the central axis of the cylindrical lens array coincides with the central axis of the condenser lens, the return light also focuses on another opening of the slit.
その結果、このようにした場合には、戻り光のレーザ発振器への逆行を遮断できないことになる。
しかしながら、この点を逆に利用することにより、すなわちシリンドリカルレンズアレイの中心軸と集光レンズの中心軸とが一致しないように両者を配置した場合には、戻り光のレーザ発振器への侵入をほぼ完全に回避することができ、戻り光による弊害を効果的に抑制できることになる。
As a result, in this case, it is impossible to block the return light from returning to the laser oscillator.
However, if this point is used in reverse, that is, if both are arranged so that the central axis of the cylindrical lens array and the central axis of the condenser lens do not coincide with each other, almost no penetration of the return light into the laser oscillator occurs. It can be completely avoided, and adverse effects caused by return light can be effectively suppressed.
これに関し、図６を用いて詳しく説明する。
図６において、レーザ発振器６０１から射出したレーザ光は、シリンドリカルレンズアレイ６０２によって複数の光路に分割される。分割された複数のレーザ光は、シリンドリカルレンズアレイ６０２の焦点位置に開口部を持つスリット６０３を通過し、シリンドリカルレンズ６０４に入射する。
複数に分割されたレーザ光は、シリンドリカルレンズ６０４によって被照射体６０５上の同一領域に重ね合わされることで、レーザ光の強度を均一化することが可能である。
なお、ここでは、シリンドリカルレンズアレイ６０２の中心軸を一点鎖線６０７で示し、シリンドリカルレンズ６０４の中心軸を二点鎖線６０８で示した。
This will be described in detail with reference to FIG.
In FIG. 6, the laser light emitted from the
The laser light divided into a plurality is superimposed on the same region on the
Here, the central axis of the
シリンドリカルレンズ６０４を通過したレーザ光が図６において実線で示すように平行光となるとき、図６において点線で示した戻り光は、集光レンズの軸の対称方向に反射する。
その反射したレーザ光は平行なまま再びシリンドリカルレンズ６０４を通過し、スリット６０３上で焦点６０９を結ぶ。
しかし、シリンドリカルレンズアレイ６０２及びシリンドリカルレンズ６０４の中心軸が図６で示すように一致しないようにずらすことで、焦点６０９はスリット６０３上の開口部がないところに形成されるため戻り光を遮蔽することができる。
以上のとおりであるから、本発明では、スリットの構造及び配置関係等を選択することにより、より効果的に戻り光を遮断することができる。
When the laser light that has passed through the
The reflected laser light passes through the
However, by shifting the central axes of the
As described above, according to the present invention, the return light can be blocked more effectively by selecting the structure and arrangement relationship of the slits.
さらに、レンズを選択することにより、戻り光による弊害を効果的に抑制できる別な態様に関し以下において説明する。
この態様においては、図７に図示する軸はずしレンズを使用する。
ここで使用する軸外しシリンドリカルレンズアレイ７００は、曲率中心軸を曲率面の中心位置に持たない複数枚のシリンドリカルレンズからなるものであり、そのレンズアレイを通過することで複数に分割されたレーザ光を照射面上で同一の領域に重ね合さるように設計されたものである。
Further, another aspect in which the adverse effect due to the return light can be effectively suppressed by selecting the lens will be described below.
In this embodiment, the off-axis lens shown in FIG. 7 is used.
The off-axis
このレンズアレイでは、複数に分割されたレーザ光が同一領域上に重ね合わさることで、レーザ光の強度を均一化することが可能である。
このような軸外しシリンドリカルレンズアレイ７００を用いた場合、分割された複数のレーザ光は平行光になることがなく拡がり続ける。
そのため、照射面７０２上で反射したレーザ光は、拡がり角を保ったままレーザ発振器側に戻るため、この場合にはスリット７０１を軸外しシリンドリカルレンズアレイ７００の焦点位置のみに開口部を持たせることで大部分の戻り光を効果的に遮蔽することができる。
In this lens array, it is possible to make the intensity of the laser light uniform by overlapping the laser light divided into a plurality on the same region.
When such an off-axis
Therefore, the laser light reflected on the
本発明では、このようにして、レーザ光の出力を安定させることにより、均一なレーザアニールを行うことができ、非単結晶半導体膜を照射面としてレーザアニールを行うことにより、前記半導体膜を結晶化させたり、結晶性を向上させて一様な結晶性を有する結晶性半導体膜を得たり、不純物の活性化を行うことができる。
さらに、前記結晶性半導体膜を利用して、例えばアクティブマトリクス型のディスプレイを作製することができる。
その作製は、実施者が適宜既知の方法に従って行えばよい。
In the present invention, uniform laser annealing can be performed by stabilizing the output of the laser light in this way, and the semiconductor film is crystallized by performing laser annealing using the non-single crystal semiconductor film as an irradiation surface. Crystallinity can be improved, a crystalline semiconductor film having uniform crystallinity can be obtained, or impurities can be activated.
Furthermore, for example, an active matrix display can be manufactured using the crystalline semiconductor film.
The manufacture may be performed according to a known method as appropriate by the practitioner.
以下において、本発明のレーザ光を照射する方法及び装置に関し、実施例を挙げて更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例によってなんら限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
本実施例１では、実施の形態と同様に図３に示すレーザ光の照射装置を使用する。
本実施例では、シリンドリカルレンズアレイ３０２だけではなく、シリンドリカルレンズアレイ３０３にもスリットを用いる。
Hereinafter, the method and apparatus for irradiating laser light of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples, and the scope of the claims is described. Needless to say, it is specified by.
In Example 1, the laser beam irradiation apparatus shown in FIG. 3 is used as in the embodiment.
In this embodiment, slits are used not only for the
このシリンドリカルレンズアレイ３０３は、シリンドリカルレンズを縦に４つ並べたシリンドリカルレンズアレイであり、スリットはこれに合わせて最適化する必要がある。
そのシリンドリカルレンズアレイ３０３に合わせて最適化したスリットを図４（ａ）に示す。
図４（ａ）に示すスリット２０５は縦に開口部２０６が４つ並んだスリットであり、図３中のシリンドリカルレンズアレイ３０３が焦点を結ぶ位置に配置する。
なお、図３にスリットは図示していない。
The
The slit optimized for the
A slit 205 shown in FIG. 4A is a slit in which four openings 206 are arranged vertically, and is arranged at a position where the
In addition, the slit is not illustrated in FIG.
こうして、縦方向及び横方向にスリットを計２枚設けることによって、より多くの戻り光をカットすることができる。
なぜなら、シリンドリカルレンズアレイ３０３に設けた横方向スリットの開口部から、戻り光が通過してしまった場合でも、シリンドリカルレンズアレイ３０２に設けた縦方向スリットによってカットすることができるからである。
こうして、本発明を適用して戻り光をカットすることによって、レーザ光の出力が安定し、照射面において、安定して強度分布を均一化することができる。
Thus, more return light can be cut by providing a total of two slits in the vertical and horizontal directions.
This is because even if the return light passes through the opening of the horizontal slit provided in the
Thus, by applying the present invention and cutting the return light, the output of the laser light is stabilized, and the intensity distribution can be made uniform uniformly on the irradiated surface.
本実施例２は、レンズアレイにフライアイレンズを採用した例、すなわちフライアイレンズによってレーザ光を分割し、球面レンズで合成することで強度分布の均一化を行うレーザ光の照射装置において、スリットを用いて戻り光を防止するものであり、それに関し図４（ｂ）及び図５を用いて説明する。
その図５の（ａ）及び（ｂ）において、レーザ発振器５０１はエキシマレーザである。
このレーザ発振器５０１から出力されたレーザ光は、フライアイレンズ５０２によって縦及び横に分割される。
そのことは上面図である図５（ａ）及び側面図である図５（ｂ）の両図に図示されている。
The second embodiment is an example in which a fly-eye lens is used in a lens array, that is, in a laser light irradiation apparatus that equalizes an intensity distribution by dividing a laser beam by a fly-eye lens and combining it with a spherical lens. Is used to prevent return light, and this will be described with reference to FIGS.
In FIGS. 5A and 5B, the
The laser light output from the
This is illustrated in both the top view of FIG. 5 (a) and the side view of FIG. 5 (b).
それら両図から明らかなように、具体的には、フライアイレンズ５０２は縦に４つ、横に４つの長方形状の球面レンズが配列しているため、焦点が１６に分散され、強度分布の強い箇所が分散する。
スリット５０３を通過後、球面レンズ５０４によって合成され、強度分布が均一化されて照射面５０５に照射される。
そのフライアイレンズ５０２を構成する各球面レンズは長方形状であり、そのため照射面５０５上に形成されるビームスポットは長方形状になる。
長方形状のビームスポット内全域において、半導体膜のアニールに必要なエネルギーを確保するため、大出力であるエキシマレーザ、例えば、ＳＯＰＲＡ社のエキシマレーザを用いることが好ましい。
As can be seen from these figures, specifically, the fly-
After passing through the
Each spherical lens constituting the fly-
In order to secure the energy required for annealing the semiconductor film in the entire rectangular beam spot, it is preferable to use a high-power excimer laser, for example, an excimer laser manufactured by SOPRA.
その際、該エキシマレーザに対する反射率が高い半導体膜を照射面として用いると、半導体膜でレーザ光は反射し、戻り光５０６としてレーザ発振器５０１の方向に戻っていく。
この戻り光５０６の光路を図５では点線で記載した。
その戻り光５０６がレーザ発振器に影響を及ぼすことを防止するために、本発明にではスリットを採用する。
図４（ｂ）に示すスリットはフライアイレンズ５０２に応じて最適化したものである。
このスリットを用いることによってほぼ全ての戻り光をカットし、レーザ光の出力を安定させることができる。
At this time, when a semiconductor film having a high reflectance with respect to the excimer laser is used as an irradiation surface, the laser light is reflected by the semiconductor film and returns to the
The optical path of the return light 506 is indicated by a dotted line in FIG.
In order to prevent the return light 506 from affecting the laser oscillator, the present invention employs a slit.
The slit shown in FIG. 4B is optimized according to the fly-
By using this slit, almost all return light can be cut and the output of the laser light can be stabilized.
このようにして、例えば、半導体膜を照射面としてレーザアニールを行えば、前記半導体膜を結晶化させたり、結晶性を向上させて一様な結晶性を有する結晶性半導体膜を得たり、不純物の活性化を行うことができる。
さらに、前記結晶性半導体膜を利用して例えば、アクティブマトリクス型のディスプレイを作製することができる。
なお、前記ディスプレイの作製は、実施者が既知の方法にしたがって行えばよい。
Thus, for example, if laser annealing is performed using the semiconductor film as an irradiation surface, the semiconductor film is crystallized, a crystalline semiconductor film having uniform crystallinity is obtained by improving crystallinity, or impurities Can be activated.
Further, for example, an active matrix display can be manufactured using the crystalline semiconductor film.
The display may be manufactured according to a known method by the practitioner.
本実施例は、本発明のレーザ光の照射方法及びレーザ光の照射装置を用い、本発明の半導体装置を作製する方法であり、それについて図８及び図９を用いて説明する。
なお、以下の説明においては、本実施例に加え、その製造プロセスにおいて採用し得る他の態様に関しても併記する。
まず、基板１００上に下地絶縁膜１０１ａ、１０１ｂを形成する（図８（ａ））が、その際本実施例においては基板にガラス基板を使用する。
なお、その基板の材料としては、ガラス基板、石英基板、結晶性ガラスなどの絶縁性基板やセラミック基板、ステンレス基板、金属基板（タンタル、タングステン、モリブデン等）、半導体基板、プラスチック基板（ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン等）等を用いることができるが、少なくともプロセス中に発生する熱に耐えうる材料を使用する。
This embodiment is a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention using the laser beam irradiation method and the laser beam irradiation apparatus of the present invention, which will be described with reference to FIGS.
In the following description, in addition to the present embodiment, other aspects that can be adopted in the manufacturing process are also described.
First, the base insulating films 101a and 101b are formed on the substrate 100 (FIG. 8A). In this case, a glass substrate is used as the substrate in this embodiment.
In addition, as a material of the substrate, insulating substrate such as glass substrate, quartz substrate, crystalline glass, ceramic substrate, stainless steel substrate, metal substrate (tantalum, tungsten, molybdenum, etc.), semiconductor substrate, plastic substrate (polyimide, acrylic) Polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyarylate, polyethersulfone, etc.) can be used, but at least a material that can withstand the heat generated during the process is used.
その絶縁膜としては、本実施例では１層目の下地絶縁膜１０１ａとして窒化酸化シリコン膜を５０ｎｍ、２層目の下地絶縁膜１０１ｂとして酸化窒化シリコン膜を１００ｎｍで形成する。
なお、その基板上に形成する下地絶縁膜１０１ａ、１０１ｂとしては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜などが使用でき、これら絶縁膜を単層又は２以上の複数層形成する。
これらはスパッタ法や減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の公知の方法を用いて形成する。
前記のとおりであり、本実施例の下地絶縁膜は２層の積層構造だが、本発明では下地絶縁膜は勿論単層でも３層以上の複数層でも構わない。
なお、窒化酸化シリコン膜と酸化窒化シリコン膜はその窒素と酸素の割合が異なっていることを意味しており、前者の方がより窒素の含有量が高いことを示している。
As the insulating film, in this embodiment, a silicon nitride oxide film is formed with a thickness of 50 nm as the first base insulating film 101a, and a silicon oxynitride film is formed with a thickness of 100 nm as the second base insulating film 101b.
Note that as the base insulating films 101a and 101b formed over the substrate, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like can be used, and these insulating films are formed as a single layer or two or more layers.
These are formed by using a known method such as a sputtering method, a low pressure CVD method, or a plasma CVD method.
As described above, the base insulating film of this embodiment has a two-layer structure. In the present invention, the base insulating film may of course be a single layer or a plurality of layers of three or more layers.
Note that the silicon nitride oxide film and the silicon oxynitride film have different ratios of nitrogen and oxygen, and the former indicates that the nitrogen content is higher.
次いで、非晶質半導体膜１０２を形成する。
本実施例では、アモルファスシリコンをＣＶＤ法により膜厚６６ｎｍで形成する。
なお、その非晶質半導体膜はシリコン又はシリコンを主成分とする材料（例えばＳｉxＧｅ1-x等）で２５〜８０ｎｍの厚さに形成すればよい。
その作製方法としては、公知の方法、例えばスパッタ法、減圧ＣＶＤ法又はプラズマＣＶＤ法等が使用できる。
その形成後、アモルファスシリコンの結晶化を行う（図８（ｂ））。
Next, an
In this embodiment, amorphous silicon is formed with a film thickness of 66 nm by a CVD method.
Note that the amorphous semiconductor film may be formed with a thickness of 25 to 80 nm using silicon or a material containing silicon as a main component (for example, Si x Ge 1 -x ).
As a manufacturing method thereof, a known method such as a sputtering method, a low pressure CVD method, a plasma CVD method, or the like can be used.
After the formation, the amorphous silicon is crystallized (FIG. 8B).
本実施例においては、その結晶化は、勿論本発明のレーザ光の照射方法及び装置を用いるレーザアニールにより行う。
そのレーザ発振器として、パルス発振のエキシマレーザを用いる。
ここでは、上記実施の形態又は実施例で示したように、レーザ光を照射した際に半導体膜で反射した光（戻り光）をカットするためのスリットを設けてレーザ光の照射を行うことによって、レーザ光の出力を安定させて強度分布が均一なレーザ光を照射する。
そのアニールによる結晶化後、エッチングにより所望の形状を有する結晶性半導体膜１０２ａ〜１０２ｄとする。
In this embodiment, the crystallization is performed by laser annealing using the laser beam irradiation method and apparatus of the present invention.
As the laser oscillator, a pulsed excimer laser is used.
Here, as shown in the above embodiment or example, by irradiating the laser beam by providing a slit for cutting the light (return light) reflected by the semiconductor film when the laser beam is irradiated Then, the laser beam output is stabilized and the laser beam having a uniform intensity distribution is irradiated.
After the crystallization by the annealing, the
続いて、ゲート絶縁膜１０３を形成する（図８（ｃ））ことになるが、本実施例では酸化シリコン膜を形成する。
その膜厚は１１５ｎｍ程度とし、減圧ＣＶＤ法またはプラズマＣＶＤ法、スパッタ法などでシリコンを含む絶縁膜を形成すればよい。
その後、ゲート絶縁膜上に第１の導電層１０４ａ〜１０４ｄとして膜厚３０ｎｍの窒化タンタル（ＴａＮ）とその上に第２の導電層１０５ａ〜１０５ｄとして膜厚３７０ｎｍのタングステン（Ｗ）を形成する（図８（ｄ））。
Subsequently, a
The thickness may be approximately 115 nm, and an insulating film containing silicon may be formed by a low pressure CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, or the like.
Thereafter, tantalum nitride (TaN) with a thickness of 30 nm is formed as the first
ＴａＮ膜、Ｗ膜ともスパッタ法で形成すればよく、ＴａＮ膜はＴａのターゲットを用いて窒素雰囲気中で、Ｗ膜はＷのターゲットを用いて成膜すればよい。
なお、本実施例では、前記したとおり第１の導電層を膜厚３０ｎｍのＴａＮ、第２の導電層を膜厚３７０ｎｍのＷとしたが、これに限定されず、第１の導電層と第２の導電層は、共にＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成してもよい。
The TaN film and the W film may be formed by sputtering, the TaN film may be formed in a nitrogen atmosphere using a Ta target, and the W film may be formed using a W target.
In this embodiment, the first conductive layer is TaN having a thickness of 30 nm and the second conductive layer is W having a thickness of 370 nm as described above. However, the present invention is not limited to this. The two conductive layers may be formed of an element selected from Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu, Cr, and Nd, or an alloy material or a compound material containing the element as a main component.
また、それら両導電層は、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよいし、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよいし、更にその組み合わせも適宜選択すればよい。
その両導電層の膜厚は、第１の導電層が２０〜１００ｎｍ、第２の導電層が１００〜４００ｎｍの範囲で形成すればよい。
本実施例では、前記したとおり２層の積層構造としたが、１層としてもよいし、もしくは３層以上の積層構造としてもよい。
In addition, as the conductive layers, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus may be used, an AgPdCu alloy may be used, or a combination thereof may be appropriately selected. Good.
The thicknesses of both the conductive layers may be formed such that the first conductive layer is 20 to 100 nm and the second conductive layer is 100 to 400 nm.
In this embodiment, a two-layer structure is used as described above, but it may be a single layer or a three-layer structure.
次に、ゲート電極またはレジストを形成しパターニングしたものをマスクとして用い、結晶性半導体膜１０２ａ〜１０２ｄにｎ型またはｐ型の導電性を付与する不純物を選択的に添加し、ソース領域、ドレイン領域、さらにはＬＤＤ領域等を形成する。
その後、レジストからなるマスクを除去して第１のパッシベーション膜１２０を形成する（図９（ａ））。
本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成する。
なお、この第１のパッシベーション膜としてはシリコンを含む絶縁膜を１００〜２００ｎｍの厚さに形成すればよい。
その膜の成膜法としては、プラズマＣＶＤ法や、スパッタ法を用いればよい。
Next, an impurity imparting n-type or p-type conductivity is selectively added to the
Thereafter, the mask made of resist is removed to form a first passivation film 120 (FIG. 9A).
In this embodiment, a silicon oxynitride film with a thickness of 100 nm is formed by a plasma CVD method.
Note that an insulating film containing silicon may be formed to a thickness of 100 to 200 nm as the first passivation film.
As a method for forming the film, a plasma CVD method or a sputtering method may be used.
その際には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3から作製される酸化窒化シリコン膜、又はＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜を形成すればよい。
この場合の作製条件は、反応圧力２０〜２００Ｐａ、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（６０ＭＨｚ）電力密度０．１〜１．０Ｗ／ｃｍ2である。
また、第１のパッシベーション膜としてＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、Ｈ2から作製される酸化窒化水素化シリコン膜を適用してもよい。
勿論、第１のパッシベーション膜１２０は、本実施例のような酸化窒化シリコン膜の単層構造に限定されるものではなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層構造、もしくは積層構造として用いてもよい。
In that case, a silicon oxynitride film made of SiH 4 , N 2 O, or NH 3 or a silicon oxynitride film made of SiH 4 , N 2 O may be formed by a plasma CVD method.
The production conditions in this case are a reaction pressure of 20 to 200 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (60 MHz) power density of 0.1 to 1.0 W / cm 2 .
Further, a silicon oxynitride silicon film formed from SiH 4 , N 2 O, and H 2 may be applied as the first passivation film.
Needless to say, the
その後、レーザアニール法を行い、半導体膜の結晶性の回復、半導体膜に添加された不純物元素の活性化を行う。
なお、この場合も、結晶化の場合と同様にレーザ光を照射した際に反射した光（戻り光）をカットするためのスリットを設けてレーザ光の照射を行うことによって、強度分布が均一なレーザ光を照射することができ、本実施例ではそれを採用する。
また、第１のパッシベーション膜１２０を形成した後で熱処理を行うことで、活性化処理と同時に半導体膜の水素化も行うことができる。
その水素化は、第１のパッシベーション膜に含まれる水素によって、半導体膜のダングリングボンドを終端するものである。
Thereafter, laser annealing is performed to restore the crystallinity of the semiconductor film and activate the impurity element added to the semiconductor film.
In this case as well, as in the case of crystallization, the intensity distribution is uniform by providing a slit for cutting the light (returned light) reflected when the laser beam is irradiated and irradiating the laser beam. Laser light can be irradiated, which is adopted in this embodiment.
In addition, by performing heat treatment after forming the
In the hydrogenation, dangling bonds of the semiconductor film are terminated by hydrogen contained in the first passivation film.
さらに、第１のパッシベーション膜１２０を形成する前に加熱処理を行ってもよい。
但し、第１の導電層１０４ａ〜１０４ｄ及び第２の導電層１０５ａ〜１０５ｄを構成する材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線などを保護するため、第１のパッシベーション膜１２０を形成した後で熱処理を行うことが望ましい。
また、この場合、第１のパッシベーション膜がないため、当然パッシベーション膜に含まれる水素を利用しての水素化は行うことができない。
この場合には、プラズマにより励起された水素を用いる手段（プラズマ水素化）を用いての水素化や、３〜１００％の水素を含む雰囲気中において、３００〜４５０℃で１〜１２時間の加熱処理による水素化を用いればよい。
Further, heat treatment may be performed before forming the
However, when the material forming the first
In this case, since there is no first passivation film, naturally hydrogenation using hydrogen contained in the passivation film cannot be performed.
In this case, hydrogenation using means excited by plasma (plasma hydrogenation) or heating at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen Hydrogenation by treatment may be used.
次いで、第１のパッシベーション膜１２０上に第１の層間絶縁膜１２１を形成する（図９（ｂ））。
本実施例では、膜厚１．６μｍの非感光性アクリル膜を形成した（図９（ｂ））。
なお、その第１の層間絶縁膜としては無機絶縁膜あるいは有機絶縁膜を用いることができる。
無機絶縁膜としては、ＣＶＤ法により形成された酸化シリコン膜や、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）法により塗布された酸化シリコン膜などを用いることができ、有機絶縁膜としてはポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、アクリル又はポジ型感光性有機樹脂、ネガ型感光性有機樹脂等の膜を用いることができる。
さらに、アクリル膜と酸化窒化シリコン膜の積層構造を用いてもよい。
Next, a first
In this example, a non-photosensitive acrylic film having a thickness of 1.6 μm was formed (FIG. 9B).
Note that an inorganic insulating film or an organic insulating film can be used as the first interlayer insulating film.
As the inorganic insulating film, a silicon oxide film formed by a CVD method, a silicon oxide film applied by an SOG (Spin On Glass) method, or the like can be used. As an organic insulating film, polyimide, polyamide, BCB (benzoic acid) is used. A film such as cyclobutene), acrylic or positive photosensitive organic resin, or negative photosensitive organic resin can be used.
Further, a stacked structure of an acrylic film and a silicon oxynitride film may be used.
また、その層間絶縁膜は、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料で形成することができる。
それについては、前記置換基に関しフッ素、アルキル基、又は芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料で形成することができ、これらの材料の代表例としては、シロキサン系ポリマーが挙げられる。
そのシロキサン系ポリマーは、その構造により、例えばシリカガラス、アルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー、水素化シルセスキオキサンポリマー、水素化アルキルシルセスキオキサンポリマーなどに分類することができる。
さらに、Ｓｉ−Ｎ結合を有するポリマー（ポリシラザン）を含む材料で層間絶縁膜を形成してもよい。
In addition, the interlayer insulating film can be formed using a material in which a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O) and the substituent includes at least hydrogen.
As for the above-mentioned substituent, it can be formed of a material having at least one of fluorine, an alkyl group, and an aromatic hydrocarbon. A typical example of these materials is a siloxane polymer.
The siloxane-based polymer can be classified according to its structure into, for example, silica glass, alkylsiloxane polymer, alkylsilsesquioxane polymer, hydrogenated silsesquioxane polymer, hydrogenated alkylsilsesquioxane polymer, and the like.
Further, the interlayer insulating film may be formed using a material containing a polymer (polysilazane) having a Si—N bond.
上記した材料を用いることで、層間絶縁膜は、膜厚を薄くしても十分な絶縁性及び平坦性を有するものを得ることができる。
そのため、第１の層間絶縁膜によって基板上に形成されたＴＦＴによる凹凸を緩和し、平坦化することができ、特に、層間絶縁膜は平坦化の意味合いが強いので、平坦化されやすい材質の絶縁膜を用いることが好ましい。
また、上記した材料は、耐熱性が高いため、多層配線におけるリフロー処理にも耐えうる層間絶縁膜を得ることができる。
さらに、吸湿性が低いため、脱水量の少ない層間絶縁膜を形成することができる。
By using the above-described materials, an interlayer insulating film having sufficient insulating properties and flatness can be obtained even if the film thickness is reduced.
Therefore, the unevenness due to the TFT formed on the substrate by the first interlayer insulating film can be relaxed and flattened. In particular, since the interlayer insulating film has a strong meaning of flattening, insulation of a material that is easily flattened is possible. It is preferable to use a membrane.
In addition, since the above-described materials have high heat resistance, an interlayer insulating film that can withstand reflow processing in multilayer wiring can be obtained.
Further, since the hygroscopic property is low, an interlayer insulating film with a small amount of dehydration can be formed.
その後、層間絶縁膜上に窒化酸化シリコン膜等からなる第２のパッシベーション膜を形成してもよく、本実施例では、ＲＦスパッタ法を用いて、酸化窒化シリコン膜を７０ｎｍの膜厚で形成する。
なお、その膜厚は、１０〜２００ｎｍ程度で形成すればよく、第２のパッシベーション膜によって層間絶縁膜へ水分が出入りすることを抑制することができる。
第２のパッシベーション膜には、他にも窒化シリコン膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜やカーボンナイトライド（ＣＮ）膜も同様に使用できる。
Thereafter, a second passivation film made of a silicon nitride oxide film or the like may be formed over the interlayer insulating film. In this embodiment, the silicon oxynitride film is formed to a thickness of 70 nm by using an RF sputtering method. .
Note that the film thickness may be about 10 to 200 nm, and moisture can be prevented from entering and leaving the interlayer insulating film by the second passivation film.
In addition, a silicon nitride film, an aluminum nitride film, an aluminum oxynitride film, a diamond-like carbon (DLC) film, and a carbon nitride (CN) film can be used as the second passivation film.
その製膜の際には、ＲＦスパッタ法を用いて成膜された膜は緻密性が高く、バリア性に優れている。
そのＲＦスパッタの条件は、例えば酸化窒化珪素膜を成膜する場合、Ｓｉターゲットで、Ｎ2、Ａｒ、Ｎ2Ｏをガスの流量比が３１：５：４となるように流し、圧力０．４Ｐａ、電力３０００Ｗとして成膜する。
また、例えば第２のパッシベーション膜として窒化珪素膜を成膜する場合、Ｓｉターゲットで、チャンバー内のＮ2、Ａｒをガスの流量比が１：１となるように流し、圧力０．８Ｐａ、電力３０００Ｗ、成膜温度を２１５℃として成膜する。
When the film is formed, a film formed by RF sputtering is highly dense and has excellent barrier properties.
For example, when a silicon oxynitride film is formed, the RF sputtering is performed by flowing N 2 , Ar, and N 2 O at a gas flow ratio of 31: 5: 4 using a Si target and a pressure of 0. The film is formed with 4 Pa and power of 3000 W.
For example, when a silicon nitride film is formed as the second passivation film, N 2 and Ar in the chamber are flowed with a Si target so that the gas flow ratio is 1: 1, pressure 0.8 Pa, power The film is formed at 3000 W and the film formation temperature is 215 ° C.
次いで、エッチングにより第２のパッシベーション膜、第１の層間絶縁膜及び第１のパッシベーション膜をエッチングし、ソース及びドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。
その後、各ソース及びドレイン領域とそれぞれ電気的に接続する配線及び電極を形成する。
なお、これらの配線は、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉ）との積層膜をパターニングして形成する。
勿論２層構造に限らず、単層構造でもよいし、３層以上の積層構造にしてもよい。
また、配線材料としては、ＡｌとＴｉに限らない。
例えばＴａＮ膜上にＡｌ膜やＣｕ膜を形成し、更にＴｉ膜を形成した積層膜をパターニングして配線を形成してもよい。
Next, the second passivation film, the first interlayer insulating film, and the first passivation film are etched by etching to form contact holes that reach the source and drain regions.
Thereafter, wirings and electrodes that are electrically connected to the source and drain regions are formed.
Note that these wirings are formed by patterning a laminated film of a Ti film having a thickness of 50 nm and an alloy film (Al and Ti) having a thickness of 500 nm.
Of course, it is not limited to a two-layer structure, but may be a single-layer structure or a laminated structure of three or more layers.
Further, the wiring material is not limited to Al and Ti.
For example, an Al film or a Cu film may be formed on the TaN film, and a wiring may be formed by patterning a laminated film formed with a Ti film.
以上の工程により、図９（ｃ）に示すような半導体装置が完成する。
なお、本発明のレーザアニール方法を用いた半導体装置の作製方法は、上述したＴＦＴの作製工程に限定されない。
また、本実施例は上記実施の形態又は実施例と自由に組み合わせて行うことができる。
Through the above steps, a semiconductor device as shown in FIG. 9C is completed.
Note that a method for manufacturing a semiconductor device using the laser annealing method of the present invention is not limited to the above-described TFT manufacturing process.
This embodiment can be freely combined with the above embodiment mode or embodiments.
本発明のレーザアニール方法を用い、本発明の作製方法により製造した半導体装置を組み入れた電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）あるいは記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ））等が挙げられ、それらは記録媒体を再生し、その画像を表示するディスプレイを備えた装置である。 The electronic apparatus incorporating the semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the present invention using the laser annealing method of the present invention includes a video camera, a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, an acoustic reproduction device (car Audio, audio component, etc.), computer, game device, portable information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine, electronic book, etc.) or image playback device (specifically, a DVD (digital versatile disc) )) And the like, and these are devices provided with a display for reproducing a recording medium and displaying the image.
それら電子機器の具体例を図１０に示す。
図１０（Ａ）はテレビ受像機であり、それは筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。
そのテレビ受像機は、本発明のレーザ光の照射方法を用いて作製した半導体装置を表示部２００３に使用することによって作製することができる。
同（Ｂ）はデジタルカメラであり、それは本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５あるいはシャッター２１０６などを含む。
そのデジタルカメラは、本発明のレーザ光の照射方法を用いて作製した半導体装置を表示部２１０２やその他回路などに使用することによって作製することができる。
Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.
FIG. 10A illustrates a television receiver, which includes a
The television receiver can be manufactured using the semiconductor device manufactured using the laser light irradiation method of the present invention for the
FIG. 2B shows a digital camera, which includes a
The digital camera can be manufactured by using a semiconductor device manufactured using the laser light irradiation method of the present invention for the
図１０（Ｃ）はコンピュータであり、それは本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５あるいはポインティングマウス２２０６等を含む。
そのコンピュータは、本発明のレーザ光の照射方法を用いて作製した半導体装置を表示部２２０３やその他回路などに用いることによって作製することができる。
すなわち、本発明のレーザ光の照射方法を表示部２２０３やその他回路などの加工に用いることによってコンピュータを作製することができる。
同（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、それは本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。
本発明のレーザ光の照射方法を表示部２３０２やその他回路などの加工に用いることによって、モバイルコンピュータを作製することができる。
FIG. 10C illustrates a computer, which includes a
The computer can be manufactured by using a semiconductor device manufactured using the laser light irradiation method of the present invention for the
That is, a computer can be manufactured by using the laser light irradiation method of the present invention for processing the
(D) is a mobile computer, which includes a
By using the laser light irradiation method of the present invention for processing the
図１０（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（ＤＶＤ再生装置など）であり、それは、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６あるいはスピーカー部２４０７等を含む。
その表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示する。
本発明のレーザ光の照射方法を表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４あるいはその他の回路などの加工に用いることによって、画像再生装置を作製することができる。
なお、記録媒体を備えた画像再生装置にはゲーム機器なども含まれる。
FIG. 10E shows a portable image reproducing device (DVD reproducing device or the like) provided with a recording medium, which includes a
The display portion A2403 mainly displays image information, and the display portion B2404 mainly displays character information.
By using the laser light irradiation method of the present invention for processing the
Note that the image reproducing device provided with the recording medium includes a game machine and the like.
図１０（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、それは、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。
本発明のレーザ光の照射方法を表示部２５０２やその他回路などの加工に用いることによって、ゴーグル型ディスプレイを作製することができる。
同（Ｇ）はビデオカメラであり、それは、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９あるいは接眼部２６１０等を含む。
本発明のレーザ光の照射方法を表示部２６０２やその他回路などの加工に用いることによって、ビデオカメラを作製することができる。
FIG. 10F illustrates a goggle type display (head mounted display), which includes a
By using the laser light irradiation method of the present invention for processing the
(G) is a video camera, which includes a
By using the laser light irradiation method of the present invention for processing the
図１０（Ｈ）は携帯電話であり、それは、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７あるいはアンテナ２７０８等を含む。
本発明のレーザ光の照射方法を表示部２７０３やその他回路などの加工に用いることによって、携帯電話を作製することができる。
なお、上述した電子機器の他に、フロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
以上のとおりであり、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。
FIG. 10H illustrates a mobile phone, which includes a
By using the laser light irradiation method of the present invention for processing the
In addition to the electronic devices described above, it can be used for a front-type or rear-type projector.
As described above, the application range of the present invention is extremely wide and can be used for electronic devices in various fields.
２０１ スリット
２０２ 開口部
２０３ シリンドリカルレンズアレイ
２０５ スリット
２０６ 開口部
２０７ スリット
２０８ 開口部
３０１ レーザ発振器
３０２ シリンドリカルレンズアレイ
３０３ シリンドリカルレンズアレイ
３０４ シリンドリカルレンズ
３０５ シリンドリカルレンズ
３０６ ダブレットシリンドリカルレンズ
３０６ａ シリンドリカルレンズ
３０６ｂ シリンドリカルレンズ
３０７ 照射面
５０１ レーザ発振器
５０２ フライアイレンズ
５０３ スリット
５０４ 球面レンズ
５０５ 照射面
６０１ レーザ発振器
６０２ シリンドリカルレンズアレイ
６０３ スリット
６０４ シリンドリカルレンズ
６０５ 被照射体
６０７ 一点鎖線
６０８ 二点鎖線
６０９ 焦点
７００ シリンドリカルレンズアレイ
７０１ スリット
７０２ 照射面
１００ 基板
１０１ａ 下地絶縁膜
１０１ｂ 下地絶縁膜
１０２ 非晶質半導体膜
１０２ａ 結晶性半導体膜
１０２ｂ 結晶性半導体膜
１０２ｃ 結晶性半導体膜
１０２ｄ 結晶性半導体膜
１０３ ゲート絶縁膜
１０４ａ 第１の導電層
１０４ｂ 第１の導電層
１０４ｃ 第１の導電層
１０４ｄ 第１の導電層
１０５ａ 第２の導電層
１０５ｂ 第２の導電層
１０５ｃ 第２の導電層
１０５ｄ 第２の導電層
１２０ 第１のパッシベーション膜
１２１ 第１の層間絶縁膜
１２２ 配線及び電極
１２３ 配線及び電極
１２４ 配線及び電極
１２５ 配線及び電極
１２６ 配線及び電極
１２７ 配線及び電極
１２８ 配線及び電極
１２９ 配線及び電極
２００１ 筐体
２００２ 支持台
２００３ 表示部
２００４ スピーカー部
２００５ ビデオ入力端子
２１０１ 本体
２１０２ 表示部
２１０３ 受像部
２１０４ 操作キー
２１０５ 外部接続ポート
２１０６ シャッター
２２０１ 本体
２２０２ 筐体
２２０３ 表示部
２２０４ キーボード
２２０５ 外部接続ポート
２２０６ ポインティングマウス
２３０１ 本体
２３０２ 表示部
２３０３ スイッチ
２３０４ 操作キー
２３０５ 赤外線ポート
２４０１ 本体
２４０２ 筐体
２４０３ 表示部
２４０４ 表示部
２４０５ 記録媒体読み込み部
２４０６ 操作キー
２４０７ スピーカー部
２５０１ 本体
２５０２ 表示部
２５０３ アーム部
２６０１ 本体
２６０２ 表示部
２６０３ 筐体
２６０４ 外部接続ポート
２６０５ リモコン受信部
２６０６ 受像部
２６０７ バッテリー
２６０８ 音声入力部
２６０９ 操作キー
２６１０ 接眼部
２７０１ 本体
２７０２ 筐体
２７０３ 表示部
２７０４ 音声入力部
２７０５ 音声出力部
２７０６ 操作キー
２７０７ 外部接続ポート
２７０８ アンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 Slit 202 Opening 203 Cylindrical lens array 205 Slit 206 Opening 207 Slit 208 Opening 301 Laser oscillator 302 Cylindrical lens array 303 Cylindrical lens array 304 Cylindrical lens 305 Cylindrical lens 306 Doublet cylindrical lens 306a Cylindrical lens 3061 Cylindrical lens 30 Laser oscillator 502 Fly-eye lens 503 Slit 504 Spherical lens 505 Irradiation surface 601 Laser oscillator 602 Cylindrical lens array 603 Slit 604 Cylindrical lens 605 Object to be irradiated 607 Dotted line 608 Two-dot chain line 609 Focus 700 Cylindrical lens array 701 Slit 702 Projection surface 100 Substrate 101a Underlying insulating film 101b Underlying insulating film 102 Amorphous semiconductor film 102a Crystalline semiconductor film 102b Crystalline semiconductor film 102c Crystalline semiconductor film 102d Crystalline semiconductor film 103 Gate insulating film 104a First conductive layer 104b First 1st conductive layer 104c 1st conductive layer 104d 1st conductive layer 105a 2nd conductive layer 105b 2nd conductive layer 105c 2nd conductive layer 105d 2nd conductive layer 120 1st passivation film 121 1st Interlayer insulating film 122 Wiring and electrode 123 Wiring and electrode 124 Wiring and electrode 125 Wiring and electrode 126 Wiring and electrode 127 Wiring and electrode 128 Wiring and electrode 129 Wiring and electrode 2001 Housing 2002 Support stand 2003 Display portion 2004 Speaker portion 2005 Video input Terminal 2101 Main unit 2102 Display unit 2103 Image receiving unit 2104 Operation key 2105 External connection port 2106 Shutter 2201 Main unit 2202 Housing 2203 Display unit 2204 Keyboard 2205 External connection port 2206 Pointing mouse 2301 Main unit 2302 Display unit 2303 Switch 2304 Operation key 2305 Infrared port 2401 Main unit 2402 Housing Body 2403 Display unit 2404 Display unit 2405 Recording medium reading unit 2406 Operation key 2407 Speaker unit 2501 Main body 2502 Display unit 2503 Arm unit 2601 Main body 2602 Display unit 2603 Housing 2604 External connection port 2605 Remote control receiving unit 2606 Image receiving unit 2607 Battery 2608 Audio input Portion 2609 Operation Key 2610 Eyepiece 2701 Main Body 2702 Housing 703 display unit 2704 audio input unit 2705 the audio output unit 2706 operation keys 2707 an external connection port 2708 antenna
Claims (8)
前記複数に分割した各レーザ光を、前記シリンドリカルレンズアレイの各焦点位置にそれぞれ開口部を有するスリットを通過させ、
前記スリットの前記それぞれの開口部を通過させた前記各レーザ光を集光レンズを通過させることによって集光させ、
前記集光させたレーザ光を照射面上に照射し、
前記照射面上で反射した光を前記スリットの前記開口部が設けられていない部分で遮断することを特徴とするレーザ光を照射する方法。 The laser light emitted from the laser oscillator is divided into a plurality by passing through a cylindrical lens array,
Each laser beam divided into a plurality is passed through a slit having an opening at each focal position of the cylindrical lens array ,
Is condensed by passing it through a condenser lens the laser beams having passed through the respective openings of the slits,
Irradiate the focused laser beam onto the irradiation surface,
Method of irradiating a laser beam, characterized in that blocks the light reflected on said irradiated surface at a portion where the opening is not provided in the slit.
前記複数に分割した各レーザ光を、前記軸外しシリンドリカルレンズアレイの各焦点位置にそれぞれ開口部を有するスリットを通過させ、
前記スリットの前記それぞれの開口部を通過させた前記各レーザ光を、集光レンズを通過させずに照射面上に照射し、
前記照射面上で反射した光を前記スリットの前記開口部が設けられていない部分で遮断することを特徴とするレーザ光を照射する方法。 The laser light emitted from the laser oscillator is divided into a plurality of parts by passing off the axis and passing through the cylindrical lens array, and superimposed on the same region on the irradiation surface,
Each laser beam divided into a plurality is passed through a slit having an opening at each focal position of the off-axis cylindrical lens array ,
Irradiate each laser beam that has passed through the respective openings of the slit onto the irradiation surface without passing through the condenser lens ,
Method of irradiating a laser beam, characterized in that blocks the light reflected on said irradiated surface at a portion where the opening is not provided in the slit.
前記レーザ発振器から射出されたレーザ光を通過させることによって複数に分割するシリンドリカルレンズアレイと、
前記シリンドリカルレンズアレイの各焦点位置にそれぞれ開口部を有するように設けられたスリットと、
前記スリットの前記それぞれの開口部を通過した各レーザ光を集光させる集光レンズと、
前記集光レンズを通過した前記各レーザ光を被照射物の表面に照射させるように被照射物を設置するステージとを備え、
前記被照射物の表面上で反射した光を前記スリットの前記開口部が設けられていない部分により遮断することを特徴とするレーザ光を照射する装置。 A laser oscillator;
A cylindrical lens array that divides the laser beam emitted from the laser oscillator into a plurality of parts, and
A slit provided to have an opening at each focal position of the cylindrical lens array ;
A condensing lens that condenses each laser beam that has passed through the respective openings of the slit;
A stage for setting the irradiated object so as to irradiate the surface of the irradiated object with each laser beam that has passed through the condenser lens;
Apparatus for irradiating a laser beam, characterized in that it blocked by the not the opening of the slit light reflected on the surface of the irradiation object is provided moiety.
前記レーザ発振器から射出されたレーザ光を通過させることによって、複数に分割するとともに、照射面上で同一の領域に重ね合わせる軸外しシリンドリカルレンズアレイと、
前記軸外しシリンドリカルレンズアレイの各焦点位置にそれぞれ開口部を有するように設けられたスリットと、
前記スリットの前記それぞれの開口部を通過した各レーザ光を被照射物の表面に照射させるように被照射物を設置するステージとを備え、
前記被照射物の表面上で反射した光を前記スリットの前記開口部が設けられていない部分により遮断することを特徴とするレーザ光を照射する装置。 A laser oscillator;
By passing the laser light emitted from said laser oscillator, as well as divided into a plurality, and off-axis cylindrical lens array superimposed on the same area on the irradiation surface,
A slit provided to have an opening at each focal position of the off-axis cylindrical lens array ;
A stage for setting the irradiated object so as to irradiate the surface of the irradiated object with each laser beam that has passed through the respective openings of the slit;
Apparatus for irradiating a laser beam, characterized in that it blocked by the not the opening of the slit light reflected on the surface of the irradiation object is provided moiety.
前記複数に分割した各レーザ光を、前記シリンドリカルレンズアレイの各焦点位置にそれぞれ開口部を有するスリットを通過させ、
前記スリットの前記それぞれの開口部を通過させた前記各レーザ光を集光レンズを通過させることによって集光させ、
前記集光させたレーザ光を非単結晶膜表面に照射することによって非単結晶膜をアニールし、
前記非単結晶表面上で反射した光を前記スリットの前記開口部が設けられていない部分で遮断することを特徴とする半導体装置を作製する方法。 The laser light emitted from the laser oscillator is divided into a plurality by passing through a cylindrical lens array,
Each laser beam divided into a plurality is passed through a slit having an opening at each focal position of the cylindrical lens array ,
Condensing each laser beam that has passed through each opening of the slit by passing through a condenser lens;
Annealing the non-single crystal film by irradiating the condensed laser beam on the surface of the non-single crystal film,
Method of making a semiconductor device, characterized in that to block the light reflected on said non-single crystal surface at a portion where the opening is not provided in the slit.
前記複数に分割した各レーザ光を、前記軸外しシリンドリカルレンズアレイの各焦点位置にそれぞれ開口部を有するスリットを通過させ、Each laser beam divided into a plurality is passed through a slit having an opening at each focal position of the off-axis cylindrical lens array,
前記スリットの前記それぞれの開口部を通過させた前記各レーザ光を、集光レンズを通過させずに非単結晶膜表面に照射することによって非単結晶膜をアニールし、The non-single crystal film is annealed by irradiating the surface of the non-single crystal film without passing through the condenser lens with each laser beam that has passed through the respective openings of the slit,
前記非単結晶表面上で反射した光を前記スリットの前記開口部が設けられていない部分で遮断することを特徴とする半導体装置を作製する方法。A method for manufacturing a semiconductor device, wherein light reflected on the non-single crystal surface is blocked by a portion of the slit where the opening is not provided.
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