JP5053609B2 - レーザアニール技術、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 - Google Patents
レーザアニール技術、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5053609B2 JP5053609B2 JP2006269030A JP2006269030A JP5053609B2 JP 5053609 B2 JP5053609 B2 JP 5053609B2 JP 2006269030 A JP2006269030 A JP 2006269030A JP 2006269030 A JP2006269030 A JP 2006269030A JP 5053609 B2 JP5053609 B2 JP 5053609B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- laser beam
- laser light
- laser annealing
- annealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
本発明はまた、上記レーザアニール方法により製造された半導体膜、この半導体膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)等の半導体装置、及びこの半導体装置を用いた電気光学装置に関するものである。
本発明はまた、上記レーザアニール技術を用いることにより、結晶性が高く、薄膜トランジスタ(TFT)の活性層等として好適な半導体膜、これを用いたTFT等の半導体装置及び電気光学装置を提供することを目的とするものである。
さらに、アニール領域をずらして、ラテラル結晶の外側に生成された粒状結晶の少なくとも一部及び結晶化されずに残っている非結晶の少なくとも一部を含む領域に対して、前記レーザアニールを再度実施して、該部分をラテラル結晶化させる操作を1回以上実施するレーザアニール方法において、
前記被アニール半導体膜の粒状結晶部分及び非結晶部分が融解し、かつ前記被アニール半導体膜のラテラル結晶部分が融解しない条件で、前記レーザアニールを実施し、
かつ、下記式(1)を充足するよう、前記粒状結晶部分におけるレーザ光照射条件を、前記非結晶部分におけるレーザ光照射条件とは変えて、前記レーザアニールを実施することを特徴とするものである。
非結晶半導体からなる被アニール半導体膜の一領域に対して、ラテラル結晶が成長する条件でレーザ光を照射するレーザアニールを実施してラテラル結晶を成長させ、
さらに、アニール領域をずらして、ラテラル結晶の外側に生成された粒状結晶の少なくとも一部及び結晶化されずに残っている非結晶の少なくとも一部を含む領域に対して、前記レーザアニールを再度実施して、該部分をラテラル結晶化させる操作を1回以上実施するレーザアニール装置において、
前記被アニール半導体膜の粒状結晶部分及び非結晶部分が融解し、かつ前記被アニール半導体膜のラテラル結晶部分が融解しないレーザ光照射条件に設定されており、
かつ、下記式(1)を充足するよう、前記粒状結晶部分におけるレーザ光照射条件が、前記非結晶部分におけるレーザ光照射条件とは変えられていることを特徴とするものである。
(式(1)中、
EAは、非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPsは、非結晶部分と同一のレーザ光照射条件でレーザ光を照射したときの、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPは、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの実際の吸収光エネルギーを、各々示す。)
本明細書において、「レーザアニール」には、レーザ光が直接照射される領域のアニールと、レーザ光は直接照射されないが熱が伝導して結晶状態が変化する領域のアニールとが含まれるものとする。
EP≒EA・・・(1A)
(式(1A)中、EP及びEAは上記と同様である。)
IL≒IA・・・(2A)、
IL<IA・・・(2B)
(式(2A)及び(2B)中、
IAは非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギー、
ILはラテラル結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギーを示す。)
0.82≦EP/EA≦1.0・・・(3)、
EL/EA≦0.70・・・(4)
本発明のレーザアニール装置において、前記レーザ光発振源は半導体レーザであることが好ましい。前記レーザ光発振源は、発振波長が350〜600nmの波長域にある半導体レーザであることが好ましく、発振波長が350〜500nmの波長域にある半導体レーザであることがより好ましい。前記レーザ光発振源は、GaN系半導体レーザ又はZnO系半導体レーザであることが好ましい。
本発明の半導体膜は、パターニングされる前のものでもパターニングされた後のものでもよい。本発明によれば、略全面がラテラル結晶からなる半導体膜を提供することができる。
「半導体膜が略全面ラテラル結晶からなる」とは、レーザアニール開始時と終了時に生成され、再度のレーザアニールが実施されずに残る粒状結晶を除いた部分がすべて、ラテラル結晶からなることを意味する。
本発明の電気光学装置は、上記の本発明の半導体装置を備えたことを特徴とするものである。電気光学装置としては、エレクトロルミネッセンス(EL)装置、液晶装置、電気泳動方式表示装置、及びこれらを備えたシートコンピュータ等が挙げられる。
|EA−EP|<|EA−EPs|・・・(1)、
EP≒EA・・・(1A)
(式(1)及び(1A)中、
EAは、非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPsは、非結晶部分と同一のレーザ光照射条件でレーザ光を照射したときの、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPは、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの実際の吸収光エネルギーを、各々示す。)
従来より、非結晶シリコン(a−Si)と多結晶シリコン(poly−Si)とは、レーザ光の波長に対する吸収特性が異なることは知られていた。しかしながら、従来は、粒状結晶シリコンとラテラル結晶シリコンとはいずれも多結晶シリコン(poly−Si)であり、これらのレーザ光の吸収特性に違いがあるとは考えられていなかった。
吸収係数α=k/4πλ
(式中、kは消衰係数、λは波長である。)
(膜に吸収される光エネルギー)=(膜に照射される光エネルギー)×(表面反射せずに膜に入射する光量の割合)×(膜に吸収される光量の割合)
a=exp−αt
(式中、αは吸収係数、tは膜厚)
b=1−((1−n)/(1+n))2
(式中、nは屈折率である。)
(照射エネルギーE1)=(融解エネルギーE2)+(所望の温度に上昇させるために必要なエネルギーE3)+(放熱エネルギーE4)
E2=(単位融解エネルギー)×(1μm×1μm×50nmの体積中に含まれるSiのモル数)=46×103×((2.32 g/cm3)×(10-6×10-6×50×10-9 m3)/28)=1.9×10-10 J
E3=(比熱)×(1μm×1μm×50nmの体積中に含まれるSiの質量)×(所望の温度)=770J/kg K×(2.32g/cm3×(10-6×10-6×50×10-9 m3))×1400℃=1.3×10-10 J
0.82≦EP/EA≦1.0・・・(3)、
EL/EA≦0.70・・・(4)
(式(3)及び(4)中、
EAは、非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPは、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
ELは、ラテラル結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギーを、各々示す。)
0.85≦EP/EA≦1.0・・・(3A)、
EL/EA≦0.70・・・(4)
0.44v0.34143≦P≦0.56v0.34143・・・(5)
V=V0×exp(−Ea/kT)
(式中、Vはa−SiからPoly−Siへの固相成長速度(cm/s)である。kはボルツマン定数である。Tはアニール温度(K)である。V0は係数であり、V0=2.3〜3.1×108 cm/sである。Eaは活性化エネルギー(=c−Si中での空孔形成エネルギーに等しい)であり、Ea=2.68〜2.71eVである。)
非結晶部分、粒状結晶部分、及びラテラル結晶部分における、吸収率分布、膜面上の単位面積当たりのレーザ光照射強度の分布、レーザ光の単位面積当たりの吸収エネルギーの分布、及び温度分布のイメージ図である。
|EA−EP|<|EA−EPs|・・・(1)、
EP≒EA・・・(1A)
(式(1)及び(1A)中、
EAは、非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPsは、非結晶部分と同一のレーザ光照射条件でレーザ光を照射したときの、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPは、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの実際の吸収光エネルギーを、各々示す。)
IL≒IA・・・(2A)、
IL<IA・・・(2B)
(式(2A)及び(2B)中、
IAは非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギー、
ILはラテラル結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギーを示す。)
さらに、アニール領域をずらして、ラテラル結晶の外側に生成された粒状結晶の少なくとも一部及び結晶化されずに残っている非結晶の少なくとも一部を含む領域に対して、レーザアニールを再度実施して、該部分をラテラル結晶化させる操作を1回以上実施するレーザアニール方法において、
被アニール半導体膜の粒状結晶部分及び非結晶部分が融解し、かつ被アニール半導体膜のラテラル結晶部分が融解しない条件で、レーザアニールを実施し、
かつ、下記式(1)、好ましくは下記式(1A)を充足するよう、粒状結晶部分におけるレーザ光照射条件を、非結晶部分におけるレーザ光照射条件とは変えて、レーザアニールを実施することを特徴とするものである。
|EA−EP|<|EA−EPs|・・・(1)、
EP≒EA・・・(1A)
(式(1)及び(1A)中、
EAは、非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPsは、非結晶部分と同一のレーザ光照射条件でレーザ光を照射したときの、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPは、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの実際の吸収光エネルギーを、各々示す。)
IL≒IA・・・(2A)、
IL<IA・・・(2B)
(式(2A)及び(2B)中、
IAは非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギー、
ILはラテラル結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギーを示す。)
図面を参照して、本発明に係る実施形態のレーザアニール装置の構成について、説明する。図12はレーザアニール装置の全体構成図、図13は1個の合波半導体レーザ光源121の内部構成を示す図である。
反射ミラー125A,125Bにより反射されたレーザ光L1,L2が入射する偏光ビームスプリッタ126Aと、
反射ミラー125C,125Dにより反射されたレーザ光L3,L4が入射する偏光ビームスプリッタ126Bとが備えられている。
本実施形態では、複数の合波半導体レーザ光源121のユニットから均一な光強度分布のレーザ光Lが出射される。空間光変調素子133は、それ自身の光透過特性に分布があり、レーザ光Lの光照射強度分布を変えて、被アニール半導体膜20の膜面上におけるレーザ光照射強度分布を所望の分布とし(例えば図9〜図11に示したようなレーザ光照射強度分布)、粒状結晶部分における単位面積当たりのレーザ光照射強度を、非結晶部分における単位面積当たりのレーザ光照射強度とは異ならせる素子である。
|EA−EP|<|EA−EPs|・・・(1)、
EP≒EA・・・(1A)
(式(1)及び(1A)中、
EAは、非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPsは、非結晶部分と同一のレーザ光照射条件でレーザ光を照射したときの、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPは、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの実際の吸収光エネルギーを、各々示す。)
IL≒IA・・・(2A)、
IL<IA・・・(2B)
(式(2A)及び(2B)中、
IAは非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギー、
ILはラテラル結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギーを示す。)
0.82≦EP/EA≦1.0・・・(3)、
EL/EA≦0.70・・・(4)
0.44v0.34143≦P≦0.56v0.34143・・・(5)
本実施形態のレーザアニール装置100は上記構成に限らず、適宜設計変更可能である。
図面を参照して、本発明に係る実施形態の半導体膜、これを用いた半導体装置、及びこれを備えたアクティブマトリクス基板の製造方法と構成について説明する。本実施形態では、トップゲート型の画素スイッチング用薄膜トランジスタ(画素スイッチング用TFT)と、これを備えたアクティブマトリクス基板を例として説明する。図16は、工程図(基板の厚み方向の断面図)である。
次に、図16(c)に示す如く、フォトリソグラフィ法により、レーザアニール後の半導体膜21をパターニングして、TFTの素子形成領域以外の領域を除去する。パターニング後の半導体膜に符号22を付してある。
次に、図16(e)に示す如く、電極材料を成膜し、フォトリソグラフィ法によるパターニングを実施することにより、ゲート絶縁膜24上に、ゲート電極25を形成する。
以上の工程により、本実施形態の画素スイッチング用TFT30が製造される。
アクティブマトリクス基板40の製造にあたっては、走査線や信号線等の配線が形成される。ゲート電極25が走査線を兼ねる場合と、ゲート電極25とは別に走査線を形成する場合がある。ドレイン電極28bが信号線を兼ねる場合と、ドレイン電極28bとは別に信号線を形成する場合がある。
図面を参照して、本発明に係る実施形態の電気光学装置の構成について説明する。本発明は、EL装置や液晶装置等に適用可能であり、有機EL装置を例として説明する。図17は有機EL装置の分解斜視図である。
ガラス基板上に、プラズマCVD法にて、酸化シリコンからなる下地膜(200nm厚)と、非結晶シリコン膜(a−Si、50nm厚)とを順次成膜した。その後、約500℃・約10分の熱アニールを実施して、非結晶シリコン膜の脱水素処理を実施した。
<その他の条件>
レーザ光の相対走査速度0.01m/s、非結晶部分における吸収パワー密度0.1MW/cm2、重ね量75%。
非結晶部分の吸収率:粒状結晶部分の吸収率=100:90の条件において、比較例1では、粒状結晶部分における単位面積当たりのレーザ光照射強度を、非結晶部分における単位面積当たりのレーザ光照射強度の10%分量下げて、粒状結晶部分と非結晶部分とにおける単位面積当たりの吸収光エネルギーの差をより大きくした。かかる条件でレーザアニールを実施した以外は、実施例1と同様に、略全面レーザアニールを実施した。
実施例1のレーザアニールにより得られたシリコン膜を用いてTFTを製造し、得られたTFTのVg−Id特性(ゲート電圧Vgとドレイン電流Idとの関係)を評価した。
同様に、比較例1のレーザアニールにより得られたシリコン膜を用いてTFTを製造し、そのVg−Id特性を評価した。比較例1については、2個のTFT(比較例1−A、比較例1−B)について、評価を実施した。
結果を図20に示す。図20において、左右の縦軸はいずれも同じId値を示しているが、右の縦軸は通常表示、左の縦軸は対数表示になっている。図示するように、実施例1で得られたTFTは、比較例1で得られたTFTよりも、キャリア移動度が高く、素子電流特性が良好であった。
21、22 半導体膜
23 半導体膜(活性層)
23a ソース領域(活性領域)
23b ドレイン領域(活性領域)
30 TFT(半導体装置)
40 アクティブマトリクス基板
50 有機EL装置(電気光学装置)
100 レーザアニール装置
110 基板ステージ(相対走査手段)
120 レーザヘッド
121 合波半導体レーザ光源
123(123A〜123D) LDパッケージ
133 空間光変調素子
134 半導体レーザ光源
140 走査光学系(相対走査手段)
LD 半導体レーザ(レーザ光発振源)
L レーザ光
Claims (33)
- 非結晶シリコン膜からなる被アニール半導体膜の一領域に対して、ラテラル結晶が成長する条件でレーザ光を照射するレーザアニールを実施してラテラル結晶を成長させ、
さらに、アニール領域をずらして、ラテラル結晶の外側に生成された粒状結晶の少なくとも一部及び結晶化されずに残っている非結晶の少なくとも一部を含む領域に対して、前記レーザアニールを再度実施して、該部分をラテラル結晶化させる操作を1回以上実施するレーザアニール方法において、
前記レーザ光の波長が350nm以上500nm以下であり、
前記被アニール半導体膜の粒状結晶部分及び非結晶部分が融解し、かつ前記被アニール半導体膜のラテラル結晶部分が融解しない条件で、前記レーザアニールを実施し、
かつ、下記式(1)を充足し、且つ、前記非結晶部分及び前記粒状結晶部分における前記レーザ光の表面到達温度が2000±200℃となり、前記ラテラル結晶部分における前記レーザ光の表面到達温度が1400℃以下となるよう、前記粒状結晶部分におけるレーザ光照射条件を、前記非結晶部分におけるレーザ光照射条件とは変えて、前記レーザアニールを実施することを特徴とするレーザアニール方法。
|EA−EP|<|EA−EPs|・・・(1)
(式(1)中、
EAは、非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPsは、非結晶部分と同一のレーザ光照射条件でレーザ光を照射したときの、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPは、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの実際の吸収光エネルギーを、各々示す。) - 下記式(1A)を充足するよう、前記粒状結晶部分におけるレーザ光照射条件を、前記非結晶部分におけるレーザ光照射条件とは変えて、前記レーザアニールを実施することを特徴とする請求項1に記載のレーザアニール方法。
EP≒EA・・・(1A)
(式(1A)中、EP及びEAは上記と同様である。) - 下記式(2A)又は(2B)を充足する条件で、前記レーザアニールを実施することを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザアニール方法。
IL≒IA・・・(2A)、
IL<IA・・・(2B)
(式(2A)及び(2B)中、
IAは非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギー、
ILはラテラル結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギーを示す。) - 前記式(1)を充足するよう、前記粒状結晶部分と前記非結晶部分とにおいて変える前記レーザ光照射条件が、単位面積当たりのレーザ光照射強度であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレーザアニール方法。
- 前記式(1)を充足するよう、前記粒状結晶部分と前記非結晶部分とにおいて変える前記レーザ光照射条件が、単位面積当たりのレーザ光照射強度及び単位面積当たりの照射時間であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレーザアニール方法。
- 下記式(3)及び(4)を充足する条件で、前記レーザアニールを実施することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のレーザアニール方法。
0.82≦EP/EA≦1.0・・・(3)、
EL/EA≦0.70・・・(4)
(式(3)及び(4)中、EA及びEPは上記と同様である。
ELは、ラテラル結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギーを示す。) - 前記被アニール半導体膜に対して、前記レーザ光を部分的に照射しつつ該レーザ光を相対走査して、前記レーザアニールを実施することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のレーザアニール方法。
- 前記非結晶部分における前記レーザ光の吸収パワー密度P(MW/cm2)と前記レーザ光の相対走査速度v(m/s)とが下記式(5)を充足する条件で、前記レーザアニールを実施することを特徴とする請求項7に記載のレーザアニール方法。
0.44v0.34143≦P≦0.56v0.34143・・・(5) - 前記ラテラル結晶部分における前記レーザ光の吸収率が、前記粒状結晶部分における前記レーザ光の吸収率より小さい条件で、前記レーザアニールを実施することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のレーザアニール方法。
- 前記レーザ光として連続発振レーザ光を用いることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のレーザアニール方法。
- 前記レーザ光として半導体レーザ光を用いることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のレーザアニール方法。
- 前記被アニール半導体膜に対して、アニール領域をずらして前記レーザアニールを再度実施する際には、
前記被アニール半導体膜に対して、先に前記レーザ光が照射された領域と次に前記レーザ光が照射される領域とが部分的に重なるよう、前記レーザアニールを実施することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のレーザアニール方法。 - 単数又は複数のレーザ光発振源を搭載したレーザヘッドを備え、
非結晶シリコン膜からなる被アニール半導体膜の一領域に対して、ラテラル結晶が成長する条件でレーザ光を照射するレーザアニールを実施してラテラル結晶を成長させ、
さらに、アニール領域をずらして、ラテラル結晶の外側に生成された粒状結晶の少なくとも一部及び結晶化されずに残っている非結晶の少なくとも一部を含む領域に対して、前記レーザアニールを再度実施して、該部分をラテラル結晶化させる操作を1回以上実施するレーザアニール装置において、
前記被アニール半導体膜の粒状結晶部分及び非結晶部分が融解し、かつ前記被アニール半導体膜のラテラル結晶部分が融解しないレーザ光照射条件に設定されており、
かつ、下記式(1)を充足し、且つ、前記非結晶部分及び前記粒状結晶部分における前記レーザ光の表面到達温度が2000±200℃となり、前記ラテラル結晶部分における前記レーザ光の表面到達温度が1400℃以下となるよう、前記粒状結晶部分におけるレーザ光照射条件が、前記非結晶部分におけるレーザ光照射条件とは変えられていることを特徴とするレーザアニール装置。
|EA−EP|<|EA−EPs|・・・(1)
(式(1)中、
EAは、非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPsは、非結晶部分と同一のレーザ光照射条件でレーザ光を照射したときの、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの吸収光エネルギー、
EPは、粒状結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの実際の吸収光エネルギーを、各々示す。) - 下記式(1A)を充足するよう、前記粒状結晶部分におけるレーザ光照射条件が、前記非結晶部分におけるレーザ光照射条件とは変えられていることを特徴とする請求項13に記載のレーザアニール装置。
EP≒EA・・・(1A)
(式(1A)中、EP及びEAは上記と同様である。) - 下記式(2A)又は(2B)を充足するレーザ光照射条件に設定されていることを特徴とする請求項13又は14に記載のレーザアニール装置。
IL≒IA・・・(2A)、
IL<IA・・・(2B)
(式(2A)及び(2B)中、
IAは非結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギー、
ILはラテラル結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの照射光エネルギーを示す。) - 前記式(1)を充足するよう、前記粒状結晶部分と前記非結晶部分とにおいて変えられている前記レーザ光照射条件が、単位面積当たりのレーザ光照射強度であることを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載のレーザアニール装置。
- 前記レーザヘッド自身に、又は前記レーザヘッドと前記被アニール半導体膜との間の光路上に、前記被アニール半導体膜の膜面上におけるレーザ光照射強度分布を所望の分布とし、前記粒状結晶部分における単位面積当たりのレーザ光照射強度を、前記非結晶部分とにおける単位面積当たりのレーザ光照射強度とは異ならせる空間光変調素子が設けられていることを特徴とする請求項16に記載のレーザアニール装置。
- 前記空間光変調素子は、前記被アニール半導体膜の膜面上におけるレーザ光照射強度分布を所望の分布とする逆フーリエ変換プロファイルの複素振幅分布を有する素子であることを特徴とする請求項17に記載のレーザアニール装置。
- 前記レーザヘッド自身に、又は前記レーザヘッドとは独立して、前記粒状結晶部分にのみにレーザ光を選択的に照射するレーザ光発振源が備えられていることを特徴とする請求項18に記載のレーザアニール装置。
- 前記式(1)を充足するよう、前記粒状結晶部分と前記非結晶部分とにおいて変えられている前記レーザ光照射条件が、単位面積当たりのレーザ光照射強度及び単位面積当たりの照射時間であることを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載のレーザアニール装置。
- 下記式(3)及び(4)を充足するレーザ光照射条件に設定されていることを特徴とする請求項13〜20のいずれかに記載のレーザアニール装置。
0.82≦EP/EA≦1.0・・・(3)、
EL/EA≦0.70・・・(4)
(式(3)及び(4)中、EA及びEPは上記と同様である。
ELは、ラテラル結晶部分におけるレーザ光の単位面積当たりの実際の吸収光エネルギーを示す。) - 前記被アニール半導体膜に対して、前記レーザ光を部分的に照射しつつ該レーザ光を相対走査する相対走査手段を備えたことを特徴とする請求項13〜21のいずれかに記載のレーザアニール装置。
- 前記非結晶部分における前記レーザ光の吸収パワー密度P(MW/cm2)と前記レーザ光の相対走査速度v(m/s)とが下記式(5)を充足するレーザ光照射条件に設定されていることを特徴とする請求項22に記載のレーザアニール装置。
0.44v0.34143≦P≦0.56v0.34143・・・(5) - 前記ラテラル結晶部分における前記レーザ光の吸収率が、前記粒状結晶部分における前記レーザ光の吸収率より小さいレーザ光照射条件に設定されていることを特徴とする請求項13〜23のいずれかに記載のレーザアニール装置。
- 前記レーザ光は連続発振レーザ光であることを特徴とする請求項13〜24のいずれかに記載のレーザアニール装置。
- 前記レーザ光発振源は半導体レーザであることを特徴とする請求項13〜25のいずれかに記載のレーザアニール装置。
- 前記レーザ光発振源は、発振波長が350〜500nmの波長域にある半導体レーザであることを特徴とする請求項26に記載のレーザアニール装置。
- 前記レーザ光発振源は、GaN系半導体レーザ又はZnO系半導体レーザであることを特徴とする請求項27に記載のレーザアニール装置。
- 前記被アニール半導体膜に対して、アニール領域をずらして前記レーザアニールを再度実施する際には、
先に前記レーザ光が照射された領域と次に前記レーザ光が照射される領域とが部分的に重なるよう、前記レーザアニールを実施するものであることを特徴とする請求項13〜28いずれかに記載のレーザアニール装置。 - 非結晶半導体からなる被アニール半導体膜に対して、請求項1〜12のいずれかに記載のレーザアニール方法を実施して製造されたものであることを特徴とする半導体膜。
- 略全面がラテラル結晶からなることを特徴とする請求項30に記載の半導体膜。
- 請求項30又は31に記載の半導体膜を用いて得られた活性層を備えたことを特徴とする半導体装置。
- 請求項32に記載の半導体装置を備えたことを特徴とする電気光学装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006269030A JP5053609B2 (ja) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | レーザアニール技術、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 |
KR1020070098442A KR101372869B1 (ko) | 2006-09-29 | 2007-09-28 | 레이저 어닐 기술, 반도체 막, 반도체 장치, 및 전기 광학장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006269030A JP5053609B2 (ja) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | レーザアニール技術、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008091510A JP2008091510A (ja) | 2008-04-17 |
JP5053609B2 true JP5053609B2 (ja) | 2012-10-17 |
Family
ID=39375385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006269030A Expired - Fee Related JP5053609B2 (ja) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | レーザアニール技術、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5053609B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019171502A1 (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | レーザアニール装置、レーザアニール方法およびアクティブマトリクス基板の製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09180997A (ja) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Seiko Instr Inc | レーザを用いた表面処理方法 |
JP2000315652A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Sony Corp | 半導体薄膜の結晶化方法及びレーザ照射装置 |
JP2004064066A (ja) * | 2002-06-07 | 2004-02-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | レーザアニール装置 |
JP2004152978A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | シリコン膜加工方法 |
JP2004273629A (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Seiko Epson Corp | 薄膜トランジスタの製造方法、電気光学装置および電子機器 |
JP4481040B2 (ja) * | 2003-03-07 | 2010-06-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
JP4408668B2 (ja) * | 2003-08-22 | 2010-02-03 | 三菱電機株式会社 | 薄膜半導体の製造方法および製造装置 |
JP2005217209A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Hitachi Ltd | レーザアニール方法およびレーザアニール装置 |
JP4660103B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2011-03-30 | 三菱電機株式会社 | レーザ熱処理方法 |
KR101097915B1 (ko) * | 2005-02-07 | 2011-12-23 | 삼성전자주식회사 | 레이저 장치 및 이를 이용한 박막트랜지스터의 제조방법 |
-
2006
- 2006-09-29 JP JP2006269030A patent/JP5053609B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008091510A (ja) | 2008-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5133548B2 (ja) | レーザアニール方法およびそれを用いたレーザアニール装置 | |
TW564465B (en) | Method and apparatus for making a poly silicon film, process for manufacturing a semiconductor device | |
KR100740124B1 (ko) | 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 | |
US7919726B2 (en) | Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing a semiconductor device | |
JP2012023391A (ja) | 結晶性半導体膜の作製方法 | |
JP2011165717A (ja) | 表示装置及び表示装置の製造方法 | |
JP5053609B2 (ja) | レーザアニール技術、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 | |
JP2006156676A (ja) | レーザアニール方法 | |
JP5068975B2 (ja) | レーザアニール技術、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 | |
JP4769491B2 (ja) | 結晶化方法、薄膜トランジスタの製造方法、薄膜トランジスタおよび表示装置 | |
JP5053610B2 (ja) | レーザアニール方法、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 | |
JP4908269B2 (ja) | レーザ光照方法および装置 | |
JP5064750B2 (ja) | レーザアニール技術、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 | |
JP4799825B2 (ja) | レーザ照射方法 | |
KR101372869B1 (ko) | 레이저 어닐 기술, 반도체 막, 반도체 장치, 및 전기 광학장치 | |
JP2004039660A (ja) | 多結晶半導体膜の製造方法、薄膜トランジスタの製造方法、表示装置、およびパルスレーザアニール装置 | |
JP5068972B2 (ja) | レーザアニール装置、半導体膜基板、素子基板、及び電気光学装置 | |
JP4364611B2 (ja) | 結晶性半導体膜の作製方法 | |
KR101200945B1 (ko) | 다결정 실리콘층의 형성 방법 및 이를 이용한 박막트랜지스터의 제조 방법 | |
JP2008089833A (ja) | マルチビーム走査方法およびマルチビーム走査光学系 | |
JP4137473B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JP2007207896A (ja) | レーザビーム投影マスクおよびそれを用いたレーザ加工方法、レーザ加工装置 | |
JP4689150B2 (ja) | 半導体回路及びその作製方法 | |
JP2008071776A (ja) | レーザアニール装置、半導体膜、半導体装置、及び電気光学装置 | |
JP2005123475A (ja) | 半導体薄膜とその製造方法およびその薄膜を用いた薄膜トランジスタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120313 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120514 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120724 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120726 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5053609 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |