JPH08148428A - 半導体デバイスのレーザー処理方法 - Google Patents
半導体デバイスのレーザー処理方法Info
- Publication number
- JPH08148428A JPH08148428A JP6309826A JP30982694A JPH08148428A JP H08148428 A JPH08148428 A JP H08148428A JP 6309826 A JP6309826 A JP 6309826A JP 30982694 A JP30982694 A JP 30982694A JP H08148428 A JPH08148428 A JP H08148428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- substrate
- laser light
- chamber
- irradiation
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 37
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 96
- 239000010408 film Substances 0.000 description 65
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 8
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 6
- 238000005499 laser crystallization Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283986 Lepus Species 0.000 description 1
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 argon ion Chemical class 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02664—Aftertreatments
- H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
- H01L21/02686—Pulsed laser beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02422—Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02664—Aftertreatments
- H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H01L21/02672—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using crystallisation enhancing elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02664—Aftertreatments
- H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H01L21/02691—Scanning of a beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
- H01L27/127—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
- H01L27/1274—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
- H01L27/1285—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor using control of the annealing or irradiation parameters, e.g. using different scanning direction or intensity for different transistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
化工程においてリッジの発生を抑制する半導体デバイス
の作製方法を提供する。 【構成】 レーザー結晶化工程を2度に分けておこな
う。まず、最初はやや強度の弱いレーザー光を用いて、
真空中においてレーザー照射をおこなう。次に、初めの
レーザー光より強度を強くして、真空中、大気あるいは
酸素雰囲気中においてレーザー照射をおこなう。最初
の、真空中のレーザー照射では結晶化は不十分である
が、この照射により、リッジの発生を抑制することがで
き、次に、真空中、大気あるいは酸素雰囲気中でのレー
ザー照射によって十分な結晶化をおこなってもリッジは
発生しない。
Description
工程におけるレーザー光照射処理(いわゆる、レーザー
アニール法)に関する。特に、本発明は、1部もしくは
全部が非晶質成分からなる半導体材料、あるいは、実質
的に真性な多結晶の半導体材料に対してレーザー光を照
射することによって、該半導体材料の結晶性を向上せし
める方法に関する。
して盛んに研究が進められている。その大きな理由は、
ガラス等の絶縁基板上に半導体素子を形成する必要が生
じたからである。その他にも素子の微小化や素子の多層
化に伴う要請もある。
含まれる非晶質成分もしくは非晶質半導体材料を結晶化
させることや、もともと結晶性であったものの、イオン
を照射したために結晶性が低下した半導体材料の結晶性
を回復することや、結晶性であるのだが、より結晶性を
向上させることが必要とされることがある。このような
目的のために、レーザー光照射技術(レーザーアニール
技術とも言う)が提案されている。レーザー光の照射に
関しては、大きく分けて2つの方法が提案されている。
の連続発振レーザーを用いたものであり、スポット状の
ビームを半導体材料に照射する方法である。これはビー
ム内部でのエネルギー分布の差、およびビームの移動に
よって、半導体材料が溶融した後、緩やかに凝固するこ
とによって半導体材料を結晶化させる方法である。この
方法の問題点は、結晶成長に適した速度でスポット状の
レーザー光を走査するために、処理能力が低いことであ
る。
パルス発振レーザーを用いて、大面積、大エネルギーの
レーザーパルスを半導体材料に照射し、半導体材料を瞬
間的に溶融させ、凝固させることによって半導体材料を
結晶化させる方法である。この方法ではレーザーのビー
ムスポットが大きいこともあり、処理能力に優れ、スル
ープットが高いという特色を有する。この方法に用いら
れるエキシマーレーザーは、KrFエキシマレーザー
(波長248nm)、XeClエキシマレーザー(波長
308nm)、XeFエキシマレーザー(波長353n
m)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)等で
ある。これらのレーザーはパルスのエネルギーが大き
く、かつ、投入電力からレーザー光に変換される効率が
高い。
レーザー光による溶融凝固過程は、レーザービームスポ
ットのいたるところで発生するため、結晶成長の方向性
がなく、結晶粒界がランダムに発生し、結晶間の歪みが
膜の不規則な***をもたらす。この***はリッジと呼ば
れ、凹凸は膜厚の0.5〜2倍にも及び、パルスレーザ
ーによるレーザー光照射の工程においては避けられない
現象であった。この点、連続発振レーザーでは、溶融凝
固の過程で歪み緩和のために十分な空間的、時間的な余
裕があるため、リッジのようなランダムな膜の***は見
られなかった。
きく依存した。特に、固相成長法によって結晶化させた
半導体材料に対してレーザー光照射をおこなった場合で
は、非晶質材料に対してレーザー光照射をおこなった場
合に比較してリッジが激しくなる傾向にあった。これ
は、リッジの高さ(凹凸の程度)が結晶の大きさに依存
することと関係する。すなわち、固相成長法によって、
既にある程度の大きさの結晶が得られている膜にさらに
レーザー光照射をおこなうと、より大きな結晶が生じる
ためである。
おこなった場合に得られる結晶の大きさはより小さく、
したがって、リッジの凹凸も小さい。なお、ニッケル等
の非晶質珪素の結晶化を促進する元素を添加して結晶化
させた多結晶珪素膜にレーザー光を照射すると、さらに
大きな結晶が得られるため、リッジも極めて凹凸の激し
いものとなった。特に、TFT等の絶縁ゲイト型素子の
ゲイト電極の下の半導体膜の表面にこのようなリッジが
現れると、リッジの突起部分に電界が集中し、また、リ
ッジ部分のゲイト絶縁膜が薄くなり、リーク電流が発生
し、また、絶縁破壊を起こしやすくなり、薄膜トランジ
スタの特性、信頼性が低下する。
決する目的で成されたものである。本発明においては、
レーザー結晶化工程を2度に分けておこない、しかも、
最初のレーザー光照射のエネルギー密度は後のレーザー
光照射のエネルギー密度よりも低くすること、および、
最初のレーザー光照射は100Pa以下の真空中、好ま
しくは1Pa以下の真空中でおこなうことによって、リ
ッジの発生を抑制する。2回目のレーザー照射は真空中
でも大気中でもよい。
射をおこなうことを特徴とし、この工程を有することに
より、リッジを抑制できることが分かっている。そのメ
カニズムについては明らかではない。1回目および2回
目のレーザー光のエネルギー密度は、結晶化をおこなう
半導体材料と、使用するレーザー光によって異なるが、
2回目のレーザー光のエネルギー密度は1回目のものの
1.3倍以上であることが好ましく、1.5倍以上であ
るとさらに好ましい。
キシマレーザー光(波長248nm)を用いた場合に
は、1回目のレーザー光照射のエネルギー密度は150
〜250mJ/cm2 、また、2回目のレーザー光照射
のエネルギー密度は250〜400mJ/cm2 が好ま
しい。KrFエキシマレーザー以外に、XeClエキシ
マーレーザー(波長308nm)でも、ほぼ同じ範囲の
エネルギー密度の照射をおこなうことによって同様な結
果が得られた。また、1回目および2回目のレーザー光
照射の際の基板温度としては、室温〜550℃、特に1
50〜550℃が好ましい。特に基板温度が高いほど、
結晶の欠陥が緩和される傾向がある。
大気中および酸素雰囲気中においておこなってもよい。
量産性を考えれば、1回目および2回目とも同じチャン
バーにおいて真空中においておこなうことが好ましい。
特に真空チャンバー内においては基板加熱が容易におこ
なえる。ある程度の圧力の雰囲気においては基板加熱を
おこなう際にはガスの対流の影響を考慮せねばならず、
100Pa以上の雰囲気で350℃以上に基板を加熱す
る場合は、チャンバー全体を加熱することと同じであ
り、装置が大掛かりなものとなる。
気中でおこなった場合にもメリットがある。この場合に
は、結晶粒界に多く存在する不対結合手が酸素によって
ターミネートされるので、高い電界によっても特性が向
上して劣化しにくい半導体材料が得られる。このような
半導体材料は絶縁ゲイト型素子、例えば、薄膜トランジ
スタに利用した場合には、特性および信頼性の向上に寄
与する。
いは酸素雰囲気中でおこなう場合には、同じチャンバー
を用いると、1回目のレーザー照射後のガスの導入によ
って、基板温度の変動が生じ、基板温度が設定された値
に戻るまで待機せねばならず、この面の量産性を改善す
る必要がある。この点については図4(A)に示すマル
チチャンバーを備えたレーザーアニール装置を用いるこ
とによって解決することができる。
空専用のチャンバーとO2 専用のチャンバーとを有して
いる。搬入/搬出チャンバーよりセットされた基板は、
このマルチチャンバー内において自動搬送装置によって
移動させられる。まず、基板は予備室に移送され、ここ
で、真空排気された後、チャンバー1に移送される。そ
して、チャンバー1において1回目のレーザー照射がな
される。そして再び、予備室に移送される。予備室には
適当な圧力の酸素が充填される。その後、チャンバー2
に移送される。チャンバー2は、酸素雰囲気に保たれて
いる。そして、チャンバー2において2回目のレーザー
照射がなされる。その後、基板は、予備室を経て搬入/
搬出チャンバーに戻り、一連のレーザー照射が完了す
る。以上は1枚の基板の移動について述べたものである
が、予備室、チャンバー1および2に常に基板がセット
されるようにしておくと、待機時間を節約し、量産性を
上げることができる。
でおこなわれるため、排気作業は原則として予備室のみ
でおこなわれることとなる。また、このように2つのチ
ャンバーを用いることにより、1回目と2回目のレーザ
ー照射において、基板温度を異なるように設定すること
ができる。例えば、1回目のレーザー照射は基板温度5
50℃、2回目のレーザー照射は基板温度200℃でお
こなうということが可能である。1回目のレーザー照射
は真空中であるので、基板を350℃以上の温度にまで
上昇させることは容易にできる。もし、同一のチャンバ
ーで1回目と2回目の温度を上記のように設定しようと
すれば、基板の温度が安定するまでかなりの時間が必要
であり、生産性が低下する。
レーザーと光学系(ガウス分布のレーザー光を長方形そ
の他の必要とする分布に変換する装置)を利用してもよ
い。しかし、図4に示すように1つのレーザーから発振
したレーザー光をビームスプリッターによって2分割
し、それぞれの光学系を通して、チャンバーに導入する
という方式でもよい。この場合にはレーザー装置に対す
る設備投資を半分にすることができる。1回目のレーザ
ー照射のエネルギーは2回目のものより小さいので、ビ
ームの分割はそのことを考慮しておこない、すなわち、
光学系1に導入されるレーザー光のエネルギーが光学系
2に導入されるものより小さい。
状については、正方形でもよい。しかし、生産性を追求
するのであれば、基板の一辺よりも長い、線状のビーム
とするとよい。すなわち、正方形のビームであれば、基
板を走査する場合に、上下および左右に2次元的に移動
させる必要があるため、そのための機構が複雑となり、
また、移動にも時間がかかる。また、通常はレーザー光
源を移動させることは難しいため、基板を移動させる方
式を採用するのであるが、正方形のビームを用いた場合
には、図4(B)に示すように、基板の全面にレーザー
照射をおこなうには基板の大きさのほぼ4倍の面積が必
要であり、チャンバーの容積が大きくなる。
基板の移動は1次元的な移動のみでよく、そのための機
構も簡単である。さらに、基板全面にレーザー照射をお
こなうには、図4(C)に示すように、基板の大きさの
ほぼ2倍の面積で十分であり、とりわけ、チャンバーの
容積は図6(B)の半分でよい。線状のビームを利用す
る場合、1回目と2回目のレーザー照射を同一方向から
おこなった場合、一方向に島状のむらが生じやすくなる
ので、基板を概略1/4回転させて、すなわち、1回目
のレーザー光と2回目のレーザー光が概略直交するよう
にレーザー照射することによって、膜質のむらが少ない
良質の半導体材料が得られる。
導体材料は膜表面にリッジがないので、ゲイト絶縁膜と
の界面状態が重要である薄膜トランジスタ(TFT)の
活性層に対して有効である。また、ゲイト絶縁膜が30
0〜1200Å程度と薄いTFTに対しては、リッジが
ゲイト絶縁膜と同程度となり、ゲイトリークによる歩留
り低下や特性劣化が顕著であったが、本発明によってリ
ッジを抑制することができ、これらの問題は大幅に解決
される。
ール装置の概念図を示す。レーザー光は発振器32で発
振され、全反射ミラー35、36を経由して増幅器33
で増幅され、さらに全反射ミラー37、38を経由して
光学系34に導入される。それまでのレーザー光のビー
ムは30×90mm2 程度の長方形であるが、この光学
系34によって長さ100〜300mm、幅1〜3mm
の細長いビームに加工される。この光学系を経たレーザ
ー光のエネルギーは最大で3J/ショットであった。ま
た、真空中あるいは酸素等のガス雰囲気中においてもレ
ーザー照射がおこなえるように、試料のステージおよび
駆動装置40はチャンバー42に設置されている。チャ
ンバー42は外部からレーザー光を照射するため、レー
ザー光が吸収されないように全体、もしくは、レーザー
光を取り入れる部分が石英で構成され、また、図には示
されていないが、真空排気装置および酸素導入装置も接
続されている。
ムを用いることによってレーザー処理能力は飛躍的に向
上した。すなわち、短冊状のビームは光学系34を出た
後、全反射ミラー39を経て、試料41に照射される
が、ビームの幅が試料の幅と同程度、もしくは、それよ
りも長いので、結局、試料は1つの方向にのみ移動させ
てゆけばよい。したがって、試料のステージおよび駆動
装置40は構造が簡単で保守も容易である。また、試料
をセットする際の位置合わせの操作(アライメント)も
容易である。なお、これらの装置は防振台等の安定な架
台31上に固定される必要がある。
構成されてもよいし、他の装置、例えば、プラズマCV
D成膜装置、イオン注入装置(もしくはイオンドーピン
グ装置)、熱アニール装置、その他の半導体製造装置と
組み合わせたマルチチャンバーとしてもよい。本実施例
では、ガラス等の絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成
する場合について説明する。一般に、低温プロセスによ
る薄膜トランジスタの作製プロセスの概略は以下のよう
であった。
晶質珪素膜の形成、および/または、非晶質珪素膜上へ
の結晶化促進剤(例えば、酢酸ニッケル等)等の塗布 [2] 固相成長による非晶質珪素膜の結晶化 [3] 結晶化した珪素膜に対するレーザー処理(結晶性の
向上を目的とする) [4] 珪素膜のエッチングによる島状珪素領域の形成 [5] ゲイト絶縁膜(酸化珪素)の形成 [6] ゲイト電極の形成 [7] 不純物元素(燐、ホウ素等)の注入によるソース/
ドレインの形成 [8] 注入された不純物のレーザー照射による活性化 [9] 層間絶縁物の形成 [10]ソース/ドレインへの電極の形成
3、実施例4においては上記工程において、多結晶珪素
膜の結晶性をさらに高める目的でおこなわれる[3] のレ
ーザー光照射に関するものとする。図1には本実施例の
レーザー処理工程を示す。本実施例では、非晶質珪素膜
を600℃の還元雰囲気で24時間放置して結晶化させ
た多結晶珪素膜においておこなった。
11は、基板12(150mm×200mm)の一辺を
照射するに足る大きさで,例えば、幅1mm、長さ30
0mmの線状である。レーザーとしてはKrFエキシマ
ーレーザー(波長248nm)を用いた。レーザーの繰
り返し周波数は100Hz、レーザー光のエネルギー密
度は200mJ/cm2 となるようにした。(図1
(A)) まず、基板をチャンバー42内の駆動装置40上に設置
し、チャンバー42を1Paまで排気し、また、基板を
450℃まで加熱した。そして、この状態で1回目のレ
ーザー光照射をおこなった。図1(B)に示すように、
レーザー光が基板を照射するように、基板を移動した。
(図1(B))
移動した。この際、レーザー光の走査速度を10mm/
sとした。レーザー光は1秒間に10mmづつ移動し、
その間にレーザーは100ショットのパルスを照射する
ので、レーザービームは1ショットごとに0.1mmず
つずれていくことになった。ビームの幅は1mmなの
で、1か所に付き10ショット程度のレーザー光が照射
された。このようにして、基板の下端までレーザーを走
査し、基板全体に対してレーザー光照射をおこなった。
(図1(C))
をおこなった。2回目のレーザー光照射においては、基
板温度を200℃とした後、チャンバー42内に大気を
導入し、大気中でおこなった。このときの工程の手順と
しては、図1(A)〜(C)に示す1回目の工程と同様
におこなった。図1(B)に示すように、レーザー光が
基板を照射するように、基板を移動した。このとき、基
板温度は300℃とした。レーザーは1回目と同じく、
KrFエキシマーレーザーを用い、エネルギー密度を3
00mJ/cm2 とした他は1回目と同じ条件とした。
移動した。この際、レーザー光の走査速度を10mm/
sとした。このようにして、基板の下端までレーザーを
走査し、基板全体に対してレーザー光照射をおこなっ
た。以上のような工程の結果、従来のように大気中のみ
でレーザー照射を施し、結晶化をおこなった珪素膜にお
いては、約5×106 個/mm2 程度のリッジが観測で
きたが、本実施例においてはほとんど観測することがで
きなかった。また、2回目に大気中においてレーザー照
射をおこなった結果、珪素膜中の不対結合が酸素で埋め
られたため、この珪素膜によって作製された半導体装置
は良好な特性を示し、信頼性の高いものが得られた。
り、薄膜トランジスタの作製プロセスの[1] の工程にお
いて、非晶質珪素膜の結晶化を促進するニッケルを導入
して[2] の工程において低温かつ短時間の固相成長を施
した結晶性珪素膜のレーザー光照射に関する。図1には
本実施例のレーザー処理工程を示す。本実施例では、図
1(A)に示すように、レーザービーム11は、基板1
2(150mm×200mm)の一辺を照射するに足る
大きさで、例えば、幅2mm、長さ180mmの線状で
ある。レーザーとしてはXeClエキシマーレーザー
(波長308nm)を用いた。レーザーの発振周波数は
100Hz、レーザー光のエネルギー密度は200mJ
/cm2 とした。(図1(A))
においておこなった。実施例1と同様に図3のチャンバ
ー42内の駆動装置40に基板を固定し、0.1Paま
で真空排気した。また、基板温度を200℃に上昇させ
た。そして、図1(B)に示すように、レーザー光が基
板を照射するように、基板を移動した。(図1(B))
移動した。この際、レーザー光の走査速度を10mm/
sとした。この結果、レーザービームは1ショットごと
に0.1mmずつずれていくことになり、ビームの幅は
2mmなので、1か所に付き20ショット程度のレーザ
ー光が照射された。このようにして、基板の下端までレ
ーザーを走査し、基板全体に対してレーザー光照射をお
こなった。(図1(C)) その後、同じチャンバーにおいて2回目レーザー光照射
をおこなった。基板温度を200℃に保ち、チャンバー
42に1気圧の酸素を導入した。
シマーレーザーを用い、エネルギー密度を300mJ/
cm2 とした他は1回目と同じ条件とし、レーザー光が
基板を照射するように、基板を移動した。(図1
(B)) そして、レーザー光を照射しつつ、基板を移動した。こ
の際、レーザー光の走査速度を10mm/sとした。こ
の結果、1か所に付き20ショット程度のレーザー光が
照射されることとなった。このようにして、基板の下端
までレーザーを走査し、基板全体に対してレーザー光照
射をおこなった。(図1(C))
が得られたが、従来、ニッケルを導入して固相成長を施
した結晶性珪素膜をレーザー結晶化をおこなった場合、
特にリッジの発生が多く、約1〜5×108 個/mm2
程度発生していた。しかし、本実施例においてはほとん
ど観測されなかった。また、大気中におけるレーザー照
射の際に珪素膜中の不対結合が酸素で埋められたため、
この珪素膜によって作製された半導体装置は良好な特性
を示した。
処理工程を示す。本実施例は、実施例2と同様にニッケ
ル添加固相成長のレーザー結晶化において、膜質のより
いっそうの均一化を図るために、1回目と2回目のレー
ザー照射において、基板を1/4回転させ、1回目のビ
ームと2回目のビームが概略直交するようにしておこな
ったものである。このようにしてレーザー光照射をおこ
なった結晶性珪素膜を用いて、Nチャネル型TFTを形
成したものである。本実施例では、レーザービーム21
は、基板22(100mm×200mm)の一辺を照射
するに足る大きさで,例えば、幅1mm、長さ250m
mの線状である。レーザーとしてはXeFエキシマーレ
ーザー(波長353nm)を用いた。レーザーの繰り返
し周波数は100Hz、レーザー光のエネルギー密度は
150mJ/cm2 となるようにした。(図2(A))
チャンバーを1Paまで排気した。また、基板を550
℃まで加熱した。そして、この状態で1回目のレーザー
光照射をおこなった。図2(B)に示すように、レーザ
ー光が基板を照射するように、基板を移動した。(図2
(B)) そして、レーザー光を照射しつつ、基板を移動した。こ
の際、レーザー光の走査速度は10mm/sとした。こ
のようにして、基板の下端までレーザーを走査し、基板
全体に対してレーザー光照射をおこなった。(図2
(C))
導入し、また、基板温度を200℃に低下させた。さら
に、基板を1/4回転させた。そして、レーザー光が基
板を照射するように、基板を移動した。(図2(D)) レーザーとしては,1回目と同じくXeFエキシマーレ
ーザーを用い、レーザー光のエネルギー密度を300m
J/cm2 とした他は1回目と同じ条件とした。そし
て、レーザー光を照射しつつ、基板を移動した。この
際、レーザー光の走査速度を10mm/sとした。この
ようにして、基板の下端までレーザーを走査し、基板全
体に対してレーザー光照射をおこなった。(図2
(E))
が得られたが、1回目のレーザー照射を550℃の比較
的高い温度でおこなったため、かつ、1回目と2回目の
レーザー照射のビームが概略直交するように、基板を1
/4回転させておこなったため、実施例2に比較して特
にリッジの発生を抑制することができ、膜質のむらが少
ない良質の結晶性珪素膜が得られた。以下、このように
して得られた結晶性珪素膜を用いてTFTを作製する工
程について、図5を用いて説明する。図5(A)にはガ
ラス基板および下地酸化珪素膜上に、上記のレーザー処
理工程を経た結晶性珪素膜501が形成された様子が示
されている。(図5(A))
1をエッチングして島状珪素膜502を形成した。この
島状珪素膜502は後にTFTの活性層を形成する。さ
らに、この上にゲイト絶縁膜503を形成した。ここで
は、プラズマCVD法によって厚さ500〜1200
Å、例えば1000Åの酸化珪素膜を形成した。従来、
このようにゲイト絶縁膜503を薄くするとリッジの影
響を受けて、膜厚の薄いところや凹凸の部分が生じて、
電界が集中し、トンネル電流や絶縁破壊の原因となって
いたが、本発明を用いることでリッジが低減されたため
そのような不良はほとんど生じなかった。また、活性層
とゲイト絶縁膜の界面状態はTFTの特性に影響する
が、リッジがほとんど存在していないため、優れたTF
T特性が得られた。
ば、6000Åのアルミニウム(1wt%のSi、もし
くは0.1〜0.3wt%のScを含む)膜をスパッタ
リング法によって形成した。その後、このアルミニウム
膜をエッチングして、ゲイト電極504を形成した。
(図5(B)) そして、イオンドーピング法によって、島状珪素膜にゲ
イト電極をマスクとして自己整合的に不純物として燐を
注入して、N型不純物領域504を形成した。ここで、
ドーズ量は1×1014〜8×1015原子/cm2 、加速
電圧は60〜90kV、例えば、ドーズ量を1×1015
原子/cm2 、加速電圧を80kVとした。(図5
(C))
48nm、パルス幅20ncec)を照射して、ドーピ
ングされた不純物領域の活性化をおこなった。このとき
のエネルギー密度は、250〜300mJ/cm2 が適
当であった。そして、全面に層間絶縁膜506として、
プラズマCVD法によって酸化珪素膜を厚さ5000Å
形成した。そして、層間絶縁膜506とゲイト絶縁膜5
03をエッチングして、ソース/ドレイン領域にコンタ
クトホールを形成した。その後、3000Å〜2μm、
例えば、5000Åのアルミニウム膜をスパッタリング
法によって形成した。そして、このアルミニウム膜をエ
ッチングしてソース/ドレイン電極507を形成して、
Nチャネル型TFTを作製した。(図5(D))
処理工程を示す。本実施例は、実施例3と同様にニッケ
ル添加固相成長のレーザー結晶化において、膜質のより
いっそうの均一化を図るために、1回目と2回目のレー
ザー照射に際して、基板を1/4回転させておこなった
ものである。また、本実施例においては、1回目と2回
目のレーザー照射を共に真空中においておこなった。本
実施例でも、レーザービーム21は、基板22(100
mm×200mm)の一辺を照射するに足る大きさで,
例えば、幅1mm、長さ250mmの線状である。レー
ザーとしてはKrFエキシマーレーザー(波長248n
m)を用いた。レーザーの発振周波数は10Hz、レー
ザー光のエネルギー密度は150mJ/cm2 とした。
(図2(A))
基板温度を550℃まで上昇させた。そして、図2
(B)に示すように、レーザー光が基板を照射するよう
に、基板を移動した。(図2(B)) そして、レーザー光を照射しつつ、基板を移動した。こ
の際、レーザー光の走査速度を10mm/sとした。こ
のようにして、基板の下端までレーザーを走査し、基板
全体に対してレーザー光照射をおこなった。(図2
(C)) その後、基板を1/4回転させた。そして、レーザー光
が基板を照射するように、基板を移動した。このとき、
基板温度は550℃であった。(図2(D))
はKrFエキシマーレーザーを用い、レーザー光照射を
おこなった。レーザー光のエネルギー密度を280mJ
/cm2 とした以外は1回目と同じ条件とし、基板全体
に対してレーザー光照射をおこなった。(図2(E))
が得られたが、1回目、2回目とも550℃という比較
的高い温度でレーザー光照射がおこなわれたため、結晶
粒界の緩和が促進され、リッジは極めて少なくなった。
また、粒界における結晶欠陥等も、上記の温度似夜レー
ザー光照射によって格段に減少せしめることができた。
この効果は、実施例3における酸素雰囲気中でのレーザ
ー光照射に匹敵するものであった。実施例3において
は、チャンバー内を酸素雰囲気に保持するため、基板温
度は350℃が限界であったが、本実施例では、真空中
であるため基板温度を550℃まで高めることが可能で
あった。
レーザー結晶化工程において発生する半導体膜表面のリ
ッジを抑えることができ、さらにはその半導体材料を用
いて作製した半導体素子の特性の向上および劣化を防止
することができた。また、固相成長法によって非晶質材
料を結晶化させた膜においても、本発明によるレーザー
結晶化をおこなった場合リッジの低減に格段の効果がみ
られた。このように本発明は工業上、有益なものと考え
られる。
例1および実施例2)
例3および実施例4)
念図を示す。
装置の概念図を示す。
図。
Claims (5)
- 【請求項1】 100Pa以下の真空中においてレーザ
ー光を照射する第1の工程と、 第1の工程の後に、第1の工程のレーザー光のエネルギ
ー密度の1.3倍以上のエネルギー密度のレーザー光を
照射する第2の工程と、を有することを特徴とする半導
体デバイスのレーザー処理方法。 - 【請求項2】 100Pa以下の真空中においてレーザ
ー光を照射する第1の工程と、 第1の工程の後に、酸素雰囲気中においてレーザー光を
照射する第2の工程と、 を有することを特徴とする半導体デバイスのレーザー処
理方法。 - 【請求項3】 請求項2において、 第2の工程におけるレーザー光のエネルギー密度が第1
の工程におけるレーザー光のエネルギー密度の1.3倍
以上であることを特徴とする半導体デバイスのレーザー
処理方法。 - 【請求項4】 請求項1および請求項2において、 第1の工程におけるレーザー光の照射する方向が、第2
の工程におけるレーザー光の照射する方向に対して、概
略、直交していることを特徴とする半導体デバイスのレ
ーザー処理方法。 - 【請求項5】 請求項1および請求項2において、 第1の工程をおこなうチャンバーは、第2の工程とおこ
なうチャンバーと異なること特徴とする半導体デバイス
のレーザー処理方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30982694A JP3535241B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 半導体デバイス及びその作製方法 |
US08/462,361 US5795795A (en) | 1994-11-18 | 1995-06-05 | Method of processing semiconductor device with laser |
TW084109016A TW302550B (ja) | 1994-11-18 | 1995-08-29 | |
CNB951196308A CN1143369C (zh) | 1994-11-18 | 1995-11-17 | 用激光处理半导体器件的方法 |
US09/133,330 US6143661A (en) | 1994-11-18 | 1998-08-13 | Method of processing semiconductor device with laser |
JP2000264767A JP3949362B2 (ja) | 1994-11-18 | 2000-09-01 | 半導体デバイスの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30982694A JP3535241B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 半導体デバイス及びその作製方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000264767A Division JP3949362B2 (ja) | 1994-11-18 | 2000-09-01 | 半導体デバイスの作製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08148428A true JPH08148428A (ja) | 1996-06-07 |
JP3535241B2 JP3535241B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=17997735
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30982694A Expired - Fee Related JP3535241B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 半導体デバイス及びその作製方法 |
JP2000264767A Expired - Fee Related JP3949362B2 (ja) | 1994-11-18 | 2000-09-01 | 半導体デバイスの作製方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000264767A Expired - Fee Related JP3949362B2 (ja) | 1994-11-18 | 2000-09-01 | 半導体デバイスの作製方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5795795A (ja) |
JP (2) | JP3535241B2 (ja) |
CN (1) | CN1143369C (ja) |
TW (1) | TW302550B (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0888196A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-04-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー処理方法 |
JP2002359195A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2003086507A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JP2003086510A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-03-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
JP2006024735A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Seiko Instruments Inc | 半導体膜の結晶化方法、及び、表示装置の製造方法 |
US7160792B2 (en) | 1994-07-22 | 2007-01-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser processing method |
JP2007053364A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Samsung Electronics Co Ltd | 多結晶シリコーン薄膜の製造方法及びこの方法を利用した薄膜トランジスタの製造方法 |
JP2007103957A (ja) * | 2001-09-07 | 2007-04-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー照射装置 |
JP2007515774A (ja) * | 2003-07-30 | 2007-06-14 | ティーシーゼット ピーティーイー リミテッド | 超高エネルギ高安定性ガス放電レーザ表面処理システム |
JP2007529116A (ja) * | 2004-02-13 | 2007-10-18 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | シリコン結晶化方法 |
JP2011101022A (ja) * | 2001-11-22 | 2011-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JP2013149924A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Japan Display Central Co Ltd | レーザアニール装置 |
US9121829B2 (en) | 2011-03-04 | 2015-09-01 | Joled Inc. | Crystallinity evaluation method, crystallinity evaluation device, and computer software thereof |
CN106783536A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 激光退火设备、多晶硅薄膜和薄膜晶体管的制备方法 |
Families Citing this family (80)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0869967A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
US5854803A (en) | 1995-01-12 | 1998-12-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser illumination system |
TW305063B (ja) * | 1995-02-02 | 1997-05-11 | Handotai Energy Kenkyusho Kk | |
KR100265179B1 (ko) * | 1995-03-27 | 2000-09-15 | 야마자끼 순페이 | 반도체장치와 그의 제작방법 |
US6027960A (en) * | 1995-10-25 | 2000-02-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser annealing method and laser annealing device |
JP3917205B2 (ja) * | 1995-11-30 | 2007-05-23 | 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 |
JP3645379B2 (ja) | 1996-01-19 | 2005-05-11 | 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 |
JP3729955B2 (ja) | 1996-01-19 | 2005-12-21 | 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 |
US6478263B1 (en) | 1997-01-17 | 2002-11-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and its manufacturing method |
JP3645380B2 (ja) | 1996-01-19 | 2005-05-11 | 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、情報端末、ヘッドマウントディスプレイ、ナビゲーションシステム、携帯電話、ビデオカメラ、投射型表示装置 |
US5985740A (en) | 1996-01-19 | 1999-11-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device including reduction of a catalyst |
JP3645378B2 (ja) | 1996-01-19 | 2005-05-11 | 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 |
US5888858A (en) | 1996-01-20 | 1999-03-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method thereof |
US6180439B1 (en) | 1996-01-26 | 2001-01-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for fabricating a semiconductor device |
US6465287B1 (en) | 1996-01-27 | 2002-10-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for fabricating a semiconductor device using a metal catalyst and high temperature crystallization |
US6063654A (en) * | 1996-02-20 | 2000-05-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a thin film transistor involving laser treatment |
TW335503B (en) | 1996-02-23 | 1998-07-01 | Semiconductor Energy Lab Kk | Semiconductor thin film and manufacturing method and semiconductor device and its manufacturing method |
TW374196B (en) | 1996-02-23 | 1999-11-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor thin film and method for manufacturing the same and semiconductor device and method for manufacturing the same |
US6100562A (en) * | 1996-03-17 | 2000-08-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
JPH10199807A (ja) | 1996-12-27 | 1998-07-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 結晶性珪素膜の作製方法 |
JP3544280B2 (ja) * | 1997-03-27 | 2004-07-21 | 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 |
US6307214B1 (en) | 1997-06-06 | 2001-10-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor thin film and semiconductor device |
US6501094B1 (en) | 1997-06-11 | 2002-12-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device comprising a bottom gate type thin film transistor |
JPH11186189A (ja) * | 1997-12-17 | 1999-07-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー照射装置 |
US7153729B1 (en) | 1998-07-15 | 2006-12-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Crystalline semiconductor thin film, method of fabricating the same, semiconductor device, and method of fabricating the same |
US7294535B1 (en) | 1998-07-15 | 2007-11-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Crystalline semiconductor thin film, method of fabricating the same, semiconductor device, and method of fabricating the same |
US7282398B2 (en) * | 1998-07-17 | 2007-10-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Crystalline semiconductor thin film, method of fabricating the same, semiconductor device and method of fabricating the same |
US7084016B1 (en) | 1998-07-17 | 2006-08-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Crystalline semiconductor thin film, method of fabricating the same, semiconductor device, and method of fabricating the same |
JP2000058839A (ja) | 1998-08-05 | 2000-02-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体素子からなる半導体回路を備えた半導体装置およびその作製方法 |
US6559036B1 (en) | 1998-08-07 | 2003-05-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
US6246070B1 (en) * | 1998-08-21 | 2001-06-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device provided with semiconductor circuit made of semiconductor element and method of fabricating the same |
JP4493741B2 (ja) * | 1998-09-04 | 2010-06-30 | 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 |
JP2000174282A (ja) * | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
US6872607B2 (en) * | 2000-03-21 | 2005-03-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
JP4659300B2 (ja) | 2000-09-13 | 2011-03-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法 |
US6954747B1 (en) * | 2000-11-14 | 2005-10-11 | Microsoft Corporation | Methods for comparing versions of a program |
US6955956B2 (en) * | 2000-12-26 | 2005-10-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
US6830994B2 (en) * | 2001-03-09 | 2004-12-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device having a crystallized semiconductor film |
US6855584B2 (en) * | 2001-03-29 | 2005-02-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
US7009140B2 (en) * | 2001-04-18 | 2006-03-07 | Cymer, Inc. | Laser thin film poly-silicon annealing optical system |
US7061959B2 (en) * | 2001-04-18 | 2006-06-13 | Tcz Gmbh | Laser thin film poly-silicon annealing system |
US7167499B2 (en) * | 2001-04-18 | 2007-01-23 | Tcz Pte. Ltd. | Very high energy, high stability gas discharge laser surface treatment system |
JP4854866B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2012-01-18 | 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 |
US20050259709A1 (en) | 2002-05-07 | 2005-11-24 | Cymer, Inc. | Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate |
US7087504B2 (en) * | 2001-05-18 | 2006-08-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device by irradiating with a laser beam |
JP3977038B2 (ja) | 2001-08-27 | 2007-09-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザ照射装置およびレーザ照射方法 |
US7589032B2 (en) * | 2001-09-10 | 2009-09-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser apparatus, laser irradiation method, semiconductor manufacturing method, semiconductor device, and electronic equipment |
JP4024508B2 (ja) * | 2001-10-09 | 2007-12-19 | 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 |
TWI289896B (en) * | 2001-11-09 | 2007-11-11 | Semiconductor Energy Lab | Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing a semiconductor device |
CN100485902C (zh) | 2002-03-12 | 2009-05-06 | 浜松光子学株式会社 | 基板的分割方法 |
ATE493226T1 (de) | 2002-03-12 | 2011-01-15 | Hamamatsu Photonics Kk | Verfahren zum schneiden eines bearbeiteten objekts |
TWI326626B (en) | 2002-03-12 | 2010-07-01 | Hamamatsu Photonics Kk | Laser processing method |
US7135070B2 (en) * | 2002-04-23 | 2006-11-14 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Monolithic stacked/layered crystal-structure-processed mechanical, and combined mechanical and electrical, devices and methods and systems for making |
US7128783B2 (en) * | 2002-04-23 | 2006-10-31 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Thin-film crystal-structure-processed mechanical devices, and methods and systems for making |
US20030196591A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-10-23 | Hartzell John W. | Formation of crystal-structure-processed mechanical, and combined mechanical and electrical, devices on low-temperature substrates |
US7125451B2 (en) * | 2002-04-23 | 2006-10-24 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Crystal-structure-processed mechanical devices and methods and systems for making |
TWI520269B (zh) | 2002-12-03 | 2016-02-01 | Hamamatsu Photonics Kk | Cutting method of semiconductor substrate |
TW587295B (en) * | 2002-12-24 | 2004-05-11 | Au Optronics Corp | Method of laser crystallization |
FR2852250B1 (fr) | 2003-03-11 | 2009-07-24 | Jean Luc Jouvin | Fourreau de protection pour canule, un ensemble d'injection comportant un tel fourreau et aiguille equipee d'un tel fourreau |
WO2004080643A1 (ja) | 2003-03-12 | 2004-09-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | レーザ加工方法 |
US7277188B2 (en) | 2003-04-29 | 2007-10-02 | Cymer, Inc. | Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate |
US20050003313A1 (en) * | 2003-06-19 | 2005-01-06 | Dirk Bollen | Radiographic silver halide photographic material having excellent preservation characteristics |
US7129031B2 (en) * | 2003-06-19 | 2006-10-31 | Agfa-Gevaert | Radiographic silver halide photographic material having a good developing speed, an excellent image tone and low residual color after processing |
US7348222B2 (en) * | 2003-06-30 | 2008-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a thin film transistor and method for manufacturing a semiconductor device |
US7358165B2 (en) * | 2003-07-31 | 2008-04-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
US7247527B2 (en) * | 2003-07-31 | 2007-07-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device, and laser irradiation apparatus |
US7964925B2 (en) * | 2006-10-13 | 2011-06-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Photodiode module and apparatus including multiple photodiode modules |
US7679029B2 (en) | 2005-10-28 | 2010-03-16 | Cymer, Inc. | Systems and methods to shape laser light as a line beam for interaction with a substrate having surface variations |
US7317179B2 (en) | 2005-10-28 | 2008-01-08 | Cymer, Inc. | Systems and methods to shape laser light as a homogeneous line beam for interaction with a film deposited on a substrate |
US20070117287A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
US7563661B2 (en) * | 2006-02-02 | 2009-07-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Crystallization method for semiconductor film, manufacturing method for semiconductor device, and laser irradiation apparatus |
US8206215B2 (en) * | 2006-08-31 | 2012-06-26 | Igt | Gaming machine systems and methods with memory efficient historical video re-creation |
US20080264332A1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-10-30 | Fareed Sepehry-Fard | Method, system, and apparatus for doping and for multi-chamber high-throughput solid-phase epitaxy deposition process |
CN102169816B (zh) * | 2011-03-09 | 2013-02-27 | 清华大学 | 一种超浅结深紫外激光退火设备中的屏蔽电极装置 |
WO2012127769A1 (ja) | 2011-03-22 | 2012-09-27 | パナソニック株式会社 | 半導体薄膜の形成方法、半導体装置、半導体装置の製造方法、基板及び薄膜基板 |
CN102915916B (zh) * | 2011-08-01 | 2017-03-01 | 联华电子股份有限公司 | 半导体装置以及形成半导体装置的方法 |
JP5987174B2 (ja) | 2011-10-12 | 2016-09-07 | 株式会社Joled | 薄膜トランジスタ装置 |
US9653298B2 (en) * | 2013-01-14 | 2017-05-16 | Ipg Photonics Corporation | Thermal processing by transmission of mid infra-red laser light through semiconductor substrate |
JP6270820B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2018-01-31 | 国立大学法人九州大学 | レーザアニール装置 |
US20160265103A1 (en) * | 2013-10-31 | 2016-09-15 | East China University Of Science And Technology | East china university of science and technology |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57162433A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Fujitsu Ltd | Scanning method for energy beam |
JPH01212431A (ja) * | 1988-02-20 | 1989-08-25 | Fujitsu General Ltd | 薄膜半導体装置の製造方法 |
JPH04307727A (ja) * | 1991-04-04 | 1992-10-29 | Seiko Epson Corp | 薄膜トランジスタの製造方法及び製造装置 |
JPH05107560A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-04-30 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置とその製造方法 |
JPH0689905A (ja) * | 1992-07-06 | 1994-03-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 薄膜状半導体装置およびその作製方法 |
JPH06124890A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-05-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 薄膜状半導体装置の作製方法。 |
JPH06260436A (ja) * | 1992-12-04 | 1994-09-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法及び半導体処理装置 |
JPH07249592A (ja) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体デバイスのレーザー処理方法 |
JPH0888196A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-04-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー処理方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4266986A (en) * | 1979-11-29 | 1981-05-12 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Passivation of defects in laser annealed semiconductors |
DE3689735T2 (de) * | 1985-08-02 | 1994-06-30 | Semiconductor Energy Lab | Verfahren und Gerät zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen. |
JPH0639703B2 (ja) * | 1986-04-15 | 1994-05-25 | キヤノン株式会社 | 堆積膜形成法 |
US5210050A (en) * | 1990-10-15 | 1993-05-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device comprising a semiconductor film |
JPH05182923A (ja) * | 1991-05-28 | 1993-07-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザーアニール方法 |
US5578520A (en) * | 1991-05-28 | 1996-11-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for annealing a semiconductor |
US5424244A (en) * | 1992-03-26 | 1995-06-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Process for laser processing and apparatus for use in the same |
US5372836A (en) * | 1992-03-27 | 1994-12-13 | Tokyo Electron Limited | Method of forming polycrystalling silicon film in process of manufacturing LCD |
KR100299292B1 (ko) * | 1993-11-02 | 2001-12-01 | 이데이 노부유끼 | 다결정실리콘박막형성방법및그표면처리장치 |
-
1994
- 1994-11-18 JP JP30982694A patent/JP3535241B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-05 US US08/462,361 patent/US5795795A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-29 TW TW084109016A patent/TW302550B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-11-17 CN CNB951196308A patent/CN1143369C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-08-13 US US09/133,330 patent/US6143661A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000264767A patent/JP3949362B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57162433A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Fujitsu Ltd | Scanning method for energy beam |
JPH01212431A (ja) * | 1988-02-20 | 1989-08-25 | Fujitsu General Ltd | 薄膜半導体装置の製造方法 |
JPH04307727A (ja) * | 1991-04-04 | 1992-10-29 | Seiko Epson Corp | 薄膜トランジスタの製造方法及び製造装置 |
JPH05107560A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-04-30 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置とその製造方法 |
JPH0689905A (ja) * | 1992-07-06 | 1994-03-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 薄膜状半導体装置およびその作製方法 |
JPH06124890A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-05-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 薄膜状半導体装置の作製方法。 |
JPH06260436A (ja) * | 1992-12-04 | 1994-09-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法及び半導体処理装置 |
JPH07249592A (ja) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体デバイスのレーザー処理方法 |
JPH0888196A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-04-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー処理方法 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0888196A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-04-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー処理方法 |
US7160792B2 (en) | 1994-07-22 | 2007-01-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser processing method |
JP2002359195A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2003086510A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-03-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
US7998845B2 (en) | 2001-07-02 | 2011-08-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP2007103957A (ja) * | 2001-09-07 | 2007-04-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー照射装置 |
JP2003086507A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JP2011101022A (ja) * | 2001-11-22 | 2011-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JP2012191207A (ja) * | 2003-07-30 | 2012-10-04 | Tcz Llc | 超高エネルギ高安定性ガス放電レーザ表面処理システム |
JP2007515774A (ja) * | 2003-07-30 | 2007-06-14 | ティーシーゼット ピーティーイー リミテッド | 超高エネルギ高安定性ガス放電レーザ表面処理システム |
JP2007529116A (ja) * | 2004-02-13 | 2007-10-18 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | シリコン結晶化方法 |
JP2006024735A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Seiko Instruments Inc | 半導体膜の結晶化方法、及び、表示装置の製造方法 |
JP2007053364A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Samsung Electronics Co Ltd | 多結晶シリコーン薄膜の製造方法及びこの方法を利用した薄膜トランジスタの製造方法 |
US9121829B2 (en) | 2011-03-04 | 2015-09-01 | Joled Inc. | Crystallinity evaluation method, crystallinity evaluation device, and computer software thereof |
JP2013149924A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Japan Display Central Co Ltd | レーザアニール装置 |
CN106783536A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 激光退火设备、多晶硅薄膜和薄膜晶体管的制备方法 |
US10872767B2 (en) | 2016-11-29 | 2020-12-22 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Laser annealing apparatus, and fabrication methods of polycrystalline silicon thin film and thin film transistor |
CN106783536B (zh) * | 2016-11-29 | 2021-11-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 激光退火设备、多晶硅薄膜和薄膜晶体管的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3535241B2 (ja) | 2004-06-07 |
CN1143369C (zh) | 2004-03-24 |
CN1127427A (zh) | 1996-07-24 |
US5795795A (en) | 1998-08-18 |
TW302550B (ja) | 1997-04-11 |
JP3949362B2 (ja) | 2007-07-25 |
JP2001110743A (ja) | 2001-04-20 |
US6143661A (en) | 2000-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3535241B2 (ja) | 半導体デバイス及びその作製方法 | |
KR100348342B1 (ko) | 레이저 어닐링 방법 및 장치 | |
US6509212B1 (en) | Method for laser-processing semiconductor device | |
JP3586558B2 (ja) | 薄膜の改質方法及びその実施に使用する装置 | |
US6159777A (en) | Method of forming a TFT semiconductor device | |
EP1087429B1 (en) | Method for laser heat treatment, and semiconductor device | |
US6602765B2 (en) | Fabrication method of thin-film semiconductor device | |
JPH07249592A (ja) | 半導体デバイスのレーザー処理方法 | |
US6489188B2 (en) | Laser annealing system for crystallization of semiconductor layer and method of the same | |
JPH01187814A (ja) | 薄膜半導体装置の製造方法 | |
US6723590B1 (en) | Method for laser-processing semiconductor device | |
JPH07307304A (ja) | 半導体デバイスのレーザー処理方法 | |
JPH09129573A (ja) | レーザーアニール方法およびレーザーアニール装置 | |
JP2603418B2 (ja) | 多結晶半導体薄膜の製造方法 | |
JPH1041244A (ja) | レーザ処理装置及び半導体装置の製造方法 | |
JP3249606B2 (ja) | レーザー処理方法並びに半導体素子およびその作製方法 | |
JP2000077333A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法およびレーザアニール装置 | |
JP3512550B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JP4987198B2 (ja) | 多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造方法 | |
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 | |
KR100517183B1 (ko) | 레이저로반도체장치를처리하는방법 | |
JP3680677B2 (ja) | 半導体素子製造装置および半導体素子の製造方法 | |
JP3483840B2 (ja) | アクティブマトリクス表示装置の作製方法 | |
JP2003100652A (ja) | 線状パルスレーザー光照射装置及び照射方法 | |
JPH09106948A (ja) | 半導体作製方法および半導体装置の作製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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: 20040309 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040311 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080319 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319 Year of fee payment: 10 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |