JPH11126905A - 多結晶半導体膜の製造方法及び薄膜トランジスタ装置の製造方法 - Google Patents
多結晶半導体膜の製造方法及び薄膜トランジスタ装置の製造方法Info
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- JPH11126905A JPH11126905A JP28949397A JP28949397A JPH11126905A JP H11126905 A JPH11126905 A JP H11126905A JP 28949397 A JP28949397 A JP 28949397A JP 28949397 A JP28949397 A JP 28949397A JP H11126905 A JPH11126905 A JP H11126905A
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- film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の大型化に拘わらず、レーザ発振器の負
荷を増大することなく、非晶質半導体膜にレーザビーム
を照射して均一性、結晶性共に優れた多結晶半導体膜を
得、このような多結晶半導体膜を用い、電界効果移動度
の高いＴＦＴを得ることにより、大画面ＬＣＤの駆動回
路への適用の実現化を図る。 【解決手段】 絶縁基板１０上に成膜されるａ−Ｓｉ１
３の膜厚ｔを５００［オングストローム］≦ｔ≦８００
［オングストローム］とし、絶縁基板１０を加熱温度Ｔ
（Ｔ≦３５０℃）と成る様に加熱し、（式１）で規定さ
れるエネルギー密度Ｆ［ｍＪ／cm2 ］にてａ−Ｓｉ１３
をビームアニールして、レーザ発振器の負荷を増大する
ことなく、均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉ１２を得
る。
荷を増大することなく、非晶質半導体膜にレーザビーム
を照射して均一性、結晶性共に優れた多結晶半導体膜を
得、このような多結晶半導体膜を用い、電界効果移動度
の高いＴＦＴを得ることにより、大画面ＬＣＤの駆動回
路への適用の実現化を図る。 【解決手段】 絶縁基板１０上に成膜されるａ−Ｓｉ１
３の膜厚ｔを５００［オングストローム］≦ｔ≦８００
［オングストローム］とし、絶縁基板１０を加熱温度Ｔ
（Ｔ≦３５０℃）と成る様に加熱し、（式１）で規定さ
れるエネルギー密度Ｆ［ｍＪ／cm2 ］にてａ−Ｓｉ１３
をビームアニールして、レーザ発振器の負荷を増大する
ことなく、均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉ１２を得
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質半導体をレ
ーザアニールして多結晶半導体膜を得る多結晶半導体膜
の製造方法及びこのようにして得られた多結晶半導体膜
を用いて成る薄膜トランジスタ装置の製造方法に関す
る。
ーザアニールして多結晶半導体膜を得る多結晶半導体膜
の製造方法及びこのようにして得られた多結晶半導体膜
を用いて成る薄膜トランジスタ装置の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、高精細な液晶表示装置（以下ＬＣ
Ｄと略称する。）のスイッチング素子として、ガラスや
石英等の絶縁基板上に多結晶シリコン半導体薄膜（以下
ｐ−Ｓｉと略称する。）を形成し、これをチャネル層と
するｐ−Ｓｉ薄膜トランジスタ（以下ｐ−ＳｉＴＦＴと
略称する。）の開発が進められている。
Ｄと略称する。）のスイッチング素子として、ガラスや
石英等の絶縁基板上に多結晶シリコン半導体薄膜（以下
ｐ−Ｓｉと略称する。）を形成し、これをチャネル層と
するｐ−Ｓｉ薄膜トランジスタ（以下ｐ−ＳｉＴＦＴと
略称する。）の開発が進められている。
【０００３】なかでも高い電界効果移動度を有する事が
出来る事から、従来、絶縁基板上に成膜される非晶質シ
リコン半導体薄膜（以下ａ−Ｓｉと略称する。）に対し
て均一な強度のレーザービームを照射し、その溶融再結
晶化をおこないｐ−Ｓｉを得るレーザーアニール法の実
用化が図られていた。
出来る事から、従来、絶縁基板上に成膜される非晶質シ
リコン半導体薄膜（以下ａ−Ｓｉと略称する。）に対し
て均一な強度のレーザービームを照射し、その溶融再結
晶化をおこないｐ−Ｓｉを得るレーザーアニール法の実
用化が図られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】レーザーアニール法
は、ライン状のレーザビームを走査することで大面積基
板を容易に再結晶化可能とされる。しかし液晶表示装置
の更なる大型化に応じるための基板の一層の大面積化に
伴い、更にレーザビームのラインを長くする事が必要と
なり、より高エネルギーのレーザ発振器が要求される
が、レーザー発振器の更なる高エネルギー化は技術的に
難しくその実用化が妨げられていた。
は、ライン状のレーザビームを走査することで大面積基
板を容易に再結晶化可能とされる。しかし液晶表示装置
の更なる大型化に応じるための基板の一層の大面積化に
伴い、更にレーザビームのラインを長くする事が必要と
なり、より高エネルギーのレーザ発振器が要求される
が、レーザー発振器の更なる高エネルギー化は技術的に
難しくその実用化が妨げられていた。
【０００５】このため基板を加熱しながらレーザービー
ムを照射して、ａ−Ｓｉを融点まで到達させるのに必要
なレーザービームの照射エネルギー密度を低下させてレ
ーザ発振器の負荷を軽減することにより、レーザー発振
器の照射エネルギーを増大することなく更なる基板の大
面積化を図る改善技術も検討されている。この改善技術
は（J.J.A.P ．Vol.31(1992)pp. 4550〜4554）に開示さ
れるように基板が加熱されていることから、基板方向へ
の熱の拡散が抑制され、再結晶化時の半導体膜の固化時
間が遅延され、半導体膜の結晶の均一性を向上させると
いう効果も奏するとされている。
ムを照射して、ａ−Ｓｉを融点まで到達させるのに必要
なレーザービームの照射エネルギー密度を低下させてレ
ーザ発振器の負荷を軽減することにより、レーザー発振
器の照射エネルギーを増大することなく更なる基板の大
面積化を図る改善技術も検討されている。この改善技術
は（J.J.A.P ．Vol.31(1992)pp. 4550〜4554）に開示さ
れるように基板が加熱されていることから、基板方向へ
の熱の拡散が抑制され、再結晶化時の半導体膜の固化時
間が遅延され、半導体膜の結晶の均一性を向上させると
いう効果も奏するとされている。
【０００６】しかしながら、レーザーアニール法により
均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉを形成することの出
来る照射エネルギー密度は、絶縁基板の加熱温度及びａ
−Ｓｉの膜厚に大きく依存する。このため、レーザーア
ニール時、設定された絶縁基板の加熱温度及びａ−Ｓｉ
の膜厚にそれぞれ適した照射エネルギー密度を選択しな
いと、ｐ−Ｓｉの均一性、結晶性が損なわれるという問
題を生じていた。
均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉを形成することの出
来る照射エネルギー密度は、絶縁基板の加熱温度及びａ
−Ｓｉの膜厚に大きく依存する。このため、レーザーア
ニール時、設定された絶縁基板の加熱温度及びａ−Ｓｉ
の膜厚にそれぞれ適した照射エネルギー密度を選択しな
いと、ｐ−Ｓｉの均一性、結晶性が損なわれるという問
題を生じていた。
【０００７】又、あるしきい値となる照射エネルギー密
度より高い照射エネルギー密度のレーザービームをａ−
Ｓｉに照射すると、０．１μｍ以下の微小結晶が形成さ
れ、結晶粒径の均一性が著しく低下する一方、照射エネ
ルギー密度が小さすぎると粒径の小さな結晶しか形成さ
れないという現象も生じていた。そしてこのような微小
結晶或いは粒径の小さな結晶を含む再結晶半導体膜を用
いてＴＦＴを作製すると、電界効果移動度等の電気的特
性が著しく損なわれ、又同一基板内での特性のばらつき
が非常に大きくなり、ＴＦＴを用いた高性能のＬＣＤの
実用化が妨げられていた。
度より高い照射エネルギー密度のレーザービームをａ−
Ｓｉに照射すると、０．１μｍ以下の微小結晶が形成さ
れ、結晶粒径の均一性が著しく低下する一方、照射エネ
ルギー密度が小さすぎると粒径の小さな結晶しか形成さ
れないという現象も生じていた。そしてこのような微小
結晶或いは粒径の小さな結晶を含む再結晶半導体膜を用
いてＴＦＴを作製すると、電界効果移動度等の電気的特
性が著しく損なわれ、又同一基板内での特性のばらつき
が非常に大きくなり、ＴＦＴを用いた高性能のＬＣＤの
実用化が妨げられていた。
【０００８】本発明は上記課題を除去するもので、ａ−
Ｓｉをレーザーアニール法にて溶融再結晶化してｐ−Ｓ
ｉを形成する際に、基板の大面積化に拘わらずレーザ発
振器の高エネルギー化を必要とせず、しかも均一性、結
晶性共に優れた半導体膜を形成可能とし、高性能のＬＣ
Ｄの実用化を図る多結晶半導体膜の製造方法及び薄膜ト
ランジスタ装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
Ｓｉをレーザーアニール法にて溶融再結晶化してｐ−Ｓ
ｉを形成する際に、基板の大面積化に拘わらずレーザ発
振器の高エネルギー化を必要とせず、しかも均一性、結
晶性共に優れた半導体膜を形成可能とし、高性能のＬＣ
Ｄの実用化を図る多結晶半導体膜の製造方法及び薄膜ト
ランジスタ装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、絶縁基板上に非晶質半導体膜を成膜する工程
と、この非晶質半導体膜の膜厚ｔを５００［オングスト
ローム］≦ｔ≦８００［オングストローム］、前記絶縁
基板加熱温度ＴをＴ≦３５０℃とした時に、前記非晶質
半導体膜を
するため、絶縁基板上に非晶質半導体膜を成膜する工程
と、この非晶質半導体膜の膜厚ｔを５００［オングスト
ローム］≦ｔ≦８００［オングストローム］、前記絶縁
基板加熱温度ＴをＴ≦３５０℃とした時に、前記非晶質
半導体膜を
【数２】 で規定される照射エネルギー密度Ｆ［ｍＪ／cm2 ］にて
ビームアニールする工程とを実施し、前記非晶質半導体
膜を多結晶半導体膜に結晶化するものである。
ビームアニールする工程とを実施し、前記非晶質半導体
膜を多結晶半導体膜に結晶化するものである。
【００１０】そして本発明は上記構成により、絶縁基板
の加熱温度及び非晶質半導体膜の膜厚に応じてレーザー
ビームの照射エネルギー密度を所定範囲に規定する事に
より、レーザーアニール法による多結晶半導体膜の形成
時、レーザ発振器の高エネルギー化を必要とすることな
く基板の大面積化を可能にするとともに、均一性、結晶
性共に優れた多結晶半導体膜を得ることにより、所望の
高電界効果移動度を有するｐ−ＳｉＴＦＴを製造可能と
し、高性能ＬＣＤの実用化を図ることを目的とする。
の加熱温度及び非晶質半導体膜の膜厚に応じてレーザー
ビームの照射エネルギー密度を所定範囲に規定する事に
より、レーザーアニール法による多結晶半導体膜の形成
時、レーザ発振器の高エネルギー化を必要とすることな
く基板の大面積化を可能にするとともに、均一性、結晶
性共に優れた多結晶半導体膜を得ることにより、所望の
高電界効果移動度を有するｐ−ＳｉＴＦＴを製造可能と
し、高性能ＬＣＤの実用化を図ることを目的とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】先ず本発明は、レーザーアニール
法により均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉを形成する
ことの出来る照射エネルギー密度が、絶縁基板の加熱温
度及びａ−Ｓｉの膜厚に大きく依存し、レーザーアニー
ル時、設定される絶縁基板の加熱温度及びａ−Ｓｉの膜
厚に適した照射エネルギー密度を選択しないとｐ−Ｓｉ
の均一性、結晶性が損なわれるということから、任意の
絶縁基板の加熱温度及びａ−Ｓｉの膜厚毎に、レーザー
ビームのエネルギー密度を変化させながら、多結晶半導
体膜を得る実験を行った。
法により均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉを形成する
ことの出来る照射エネルギー密度が、絶縁基板の加熱温
度及びａ−Ｓｉの膜厚に大きく依存し、レーザーアニー
ル時、設定される絶縁基板の加熱温度及びａ−Ｓｉの膜
厚に適した照射エネルギー密度を選択しないとｐ−Ｓｉ
の均一性、結晶性が損なわれるということから、任意の
絶縁基板の加熱温度及びａ−Ｓｉの膜厚毎に、レーザー
ビームのエネルギー密度を変化させながら、多結晶半導
体膜を得る実験を行った。
【００１２】（実験１）例えば絶縁基板上に、厚さ４０
０［ｎｍ］の酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるアン
ダーコート層を介して８００オングストローム厚のａ−
Ｓｉを成膜し、絶縁基板温度を１００℃、２００℃、３
００℃、３５０℃に変化しながら、各温度毎に、レーザ
ービームの照射エネルギー密度を２５０［ｍＪ／cm2 ］
乃至５００［ｍＪ／cm2 ］まで変化させて、微小結晶を
発生しない上限のレーザービームの照射エネルギー密度
を調べた。この結果、図１に示す様に、レーザービーム
の照射エネルギー密度をＦとすると、 Ｆ＝−０．２５Ｔ＋４９０［ｍＪ／cm2 ］ 以下であれば、微小結晶或いは粒径の小さな結晶を発生
しない事が判明した。
０［ｎｍ］の酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるアン
ダーコート層を介して８００オングストローム厚のａ−
Ｓｉを成膜し、絶縁基板温度を１００℃、２００℃、３
００℃、３５０℃に変化しながら、各温度毎に、レーザ
ービームの照射エネルギー密度を２５０［ｍＪ／cm2 ］
乃至５００［ｍＪ／cm2 ］まで変化させて、微小結晶を
発生しない上限のレーザービームの照射エネルギー密度
を調べた。この結果、図１に示す様に、レーザービーム
の照射エネルギー密度をＦとすると、 Ｆ＝−０．２５Ｔ＋４９０［ｍＪ／cm2 ］ 以下であれば、微小結晶或いは粒径の小さな結晶を発生
しない事が判明した。
【００１３】（実験２）前述の（実験１）と同様にし
て、絶縁基板上のａ−Ｓｉの膜厚のみを５００オングス
トロームに変え、絶縁基板温度を１００℃、２００℃、
３００℃、３５０℃に変化しながら、各温度毎に、レー
ザービームの照射エネルギー密度を２５０［ｍＪ／c
m2 ］乃至５００［ｍＪ／cm2 ］まで変化させて、微小
結晶を発生しない上限のレーザービームのエネルギー密
度を調べたところ、図２に示す様に、レーザービームの
エネルギー密度をＦとすると、 Ｆ＝−０．１５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ 以下であれば、微小結晶或いは粒径の小さな結晶を発生
しない事が判明した。
て、絶縁基板上のａ−Ｓｉの膜厚のみを５００オングス
トロームに変え、絶縁基板温度を１００℃、２００℃、
３００℃、３５０℃に変化しながら、各温度毎に、レー
ザービームの照射エネルギー密度を２５０［ｍＪ／c
m2 ］乃至５００［ｍＪ／cm2 ］まで変化させて、微小
結晶を発生しない上限のレーザービームのエネルギー密
度を調べたところ、図２に示す様に、レーザービームの
エネルギー密度をＦとすると、 Ｆ＝−０．１５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ 以下であれば、微小結晶或いは粒径の小さな結晶を発生
しない事が判明した。
【００１４】（実験３）更に、任意の絶縁基板の加熱温
度及びａ−Ｓｉの膜厚毎に、レーザービームの照射エネ
ルギー密度を変化させ、得られた多結晶半導体膜を用い
て、ＬＣＤの駆動回路として利用可能な電界効果移動度
５０cm2 ／Ｖ・ｓ以上のＴＦＴを得られる下限のレーザ
ービームの照射エネルギー密度を調べた。
度及びａ−Ｓｉの膜厚毎に、レーザービームの照射エネ
ルギー密度を変化させ、得られた多結晶半導体膜を用い
て、ＬＣＤの駆動回路として利用可能な電界効果移動度
５０cm2 ／Ｖ・ｓ以上のＴＦＴを得られる下限のレーザ
ービームの照射エネルギー密度を調べた。
【００１５】この結果、絶縁基板上に厚さ４００［ｎ
ｍ］の酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるアンダーコ
ート層を介してａ−Ｓｉの膜厚を８００オングストロー
ム形成した場合は、図３の直線（イ）に示す様に、レー
ザービームの照射エネルギー密度をＦとすると、 Ｆ＝−０．０７５Ｔ＋３２５［ｍＪ／cm2 ］ 以上であれば利用可能な電界効果移動度を得られる事が
判明した。
ｍ］の酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるアンダーコ
ート層を介してａ−Ｓｉの膜厚を８００オングストロー
ム形成した場合は、図３の直線（イ）に示す様に、レー
ザービームの照射エネルギー密度をＦとすると、 Ｆ＝−０．０７５Ｔ＋３２５［ｍＪ／cm2 ］ 以上であれば利用可能な電界効果移動度を得られる事が
判明した。
【００１６】即ち、照射エネルギー密度をＦは、図３の
直線（イ）及び点線（ロ）で示す −０．０７５Ｔ＋３２５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．２
５Ｔ＋４９０［ｍＪ／cm2 ］ の範囲であれば、再結晶時、微小結晶を発生せず、また
良好な電界効果移動度を得られる結果を得られた。
直線（イ）及び点線（ロ）で示す −０．０７５Ｔ＋３２５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．２
５Ｔ＋４９０［ｍＪ／cm2 ］ の範囲であれば、再結晶時、微小結晶を発生せず、また
良好な電界効果移動度を得られる結果を得られた。
【００１７】（実験４）前述の（実験３）と同様にし
て、絶縁基板上のａ−Ｓｉの膜厚のみを５００オングス
トロームに変え、絶縁基板温度及びレーザービームの照
射エネルギー密度を変化させて、得られた多結晶半導体
膜を用いて、電界効果移動度５０cm2 ／Ｖ・ｓ以上のＴ
ＦＴを得られる下限のレーザービームの照射エネルギー
密度を調べたところ、図４の直線（イ）に示す様に、レ
ーザービームの照射エネルギー密度をＦとすると、 Ｆ＝−０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］ 以上であれば利用可能な電界効果移動度を得られる事が
判明した。
て、絶縁基板上のａ−Ｓｉの膜厚のみを５００オングス
トロームに変え、絶縁基板温度及びレーザービームの照
射エネルギー密度を変化させて、得られた多結晶半導体
膜を用いて、電界効果移動度５０cm2 ／Ｖ・ｓ以上のＴ
ＦＴを得られる下限のレーザービームの照射エネルギー
密度を調べたところ、図４の直線（イ）に示す様に、レ
ーザービームの照射エネルギー密度をＦとすると、 Ｆ＝−０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］ 以上であれば利用可能な電界効果移動度を得られる事が
判明した。
【００１８】即ち、図４の直線（イ）及び点線（ロ）で
示す −０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．１
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ の範囲であれば、再結晶時、微小結晶を発生せず、また
良好な電界効果移動度を得られる結果を得られた。
示す −０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．１
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ の範囲であれば、再結晶時、微小結晶を発生せず、また
良好な電界効果移動度を得られる結果を得られた。
【００１９】（実験５）前述の（実験４）において、ア
ンダーコート層を変え同様の実験を行った。即ち、絶縁
基板上に厚さ４００［ｎｍ］の酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ2 ）膜からなるアンダーコート層及び、厚さ１００
［ｎｍ］のａ−Ｓｉからなる遮光膜更には、厚さ１００
［ｎｍ］の窒化シリコン（ＳｉＮｙ）膜からなる絶縁膜
を形成した上に膜厚５００オングストロームのａ−Ｓｉ
を形成し、（実験４）と同様に、絶縁基板温度及びレー
ザービームの照射エネルギー密度を変化させて、得られ
た多結晶半導体膜を用いて、電界効果移動度５０cm2 ／
Ｖ・ｓ以上のＴＦＴを得られる下限のレーザービームの
照射エネルギー密度を調べたところ、図５の直線（イ）
に示す様に、レーザービームの照射エネルギー密度をＦ
とすると、（実験４）と全く同様に、 Ｆ＝−０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］ 以上であれば利用可能な電界効果移動度を得られる事が
判明した。
ンダーコート層を変え同様の実験を行った。即ち、絶縁
基板上に厚さ４００［ｎｍ］の酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ2 ）膜からなるアンダーコート層及び、厚さ１００
［ｎｍ］のａ−Ｓｉからなる遮光膜更には、厚さ１００
［ｎｍ］の窒化シリコン（ＳｉＮｙ）膜からなる絶縁膜
を形成した上に膜厚５００オングストロームのａ−Ｓｉ
を形成し、（実験４）と同様に、絶縁基板温度及びレー
ザービームの照射エネルギー密度を変化させて、得られ
た多結晶半導体膜を用いて、電界効果移動度５０cm2 ／
Ｖ・ｓ以上のＴＦＴを得られる下限のレーザービームの
照射エネルギー密度を調べたところ、図５の直線（イ）
に示す様に、レーザービームの照射エネルギー密度をＦ
とすると、（実験４）と全く同様に、 Ｆ＝−０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］ 以上であれば利用可能な電界効果移動度を得られる事が
判明した。
【００２０】即ち、（実験４）とはアンダーコート層が
異なるものの、図５の直線（イ）及び点線（ロ）で示す −０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．１
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ の範囲であれば、再結晶時、微小結晶を発生せず、また
良好な電界効果移動度を得られる結果を得られた。
異なるものの、図５の直線（イ）及び点線（ロ）で示す −０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．１
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ の範囲であれば、再結晶時、微小結晶を発生せず、また
良好な電界効果移動度を得られる結果を得られた。
【００２１】これら（実験１）〜（実験５）等の結果か
ら、非晶質半導体膜の膜厚ｔを５００［オングストロー
ム］≦ｔ≦８００［オングストローム］、絶縁基板加熱
温度ＴをＴ≦３５０℃とした時に、非晶質半導体膜に照
射するレーザービームの照射エネルギー密度Ｆを、
ら、非晶質半導体膜の膜厚ｔを５００［オングストロー
ム］≦ｔ≦８００［オングストローム］、絶縁基板加熱
温度ＴをＴ≦３５０℃とした時に、非晶質半導体膜に照
射するレーザービームの照射エネルギー密度Ｆを、
【数３】 で規定する範囲に設定すれば、微小結晶或いは粒径の小
さな結晶を発生せず、又、ＬＣＤの駆動回路として利用
可能な電界効果移動度を得られる事が判明した。
さな結晶を発生せず、又、ＬＣＤの駆動回路として利用
可能な電界効果移動度を得られる事が判明した。
【００２２】次に上記実験結果に基づき本発明の第１の
実施の形態を図６を参照して説明する。図６は、絶縁基
板１０上に酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるアンダ
ーコート層１１を介し形成されるｐ−Ｓｉ１２を示す概
略断面図である。
実施の形態を図６を参照して説明する。図６は、絶縁基
板１０上に酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるアンダ
ーコート層１１を介し形成されるｐ−Ｓｉ１２を示す概
略断面図である。
【００２３】次にｐ−Ｓｉ１２の形成方法について述べ
る。５００mm×４００mmの大型のアルカリガラスからな
る絶縁基板１０上に酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜を常圧
ＣＶＤ法により４００［ｎｍ］成膜し、アンダーコート
層１１を形成した後、プラズマＣＶＤ法によりａ−Ｓｉ
１３を８００オングストローム形成する。その後、５０
０℃で１時間アニールし、ａ−Ｓｉ１３内の水素（Ｈ）
濃度を低減する。次いで絶縁基板１０を加熱温度Ｔ（Ｔ
≦３５０℃）と成る様に加熱し、エキシマレーザ（図示
せず）によるレーザービームの照射エネルギー密度Ｆ
を、
る。５００mm×４００mmの大型のアルカリガラスからな
る絶縁基板１０上に酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜を常圧
ＣＶＤ法により４００［ｎｍ］成膜し、アンダーコート
層１１を形成した後、プラズマＣＶＤ法によりａ−Ｓｉ
１３を８００オングストローム形成する。その後、５０
０℃で１時間アニールし、ａ−Ｓｉ１３内の水素（Ｈ）
濃度を低減する。次いで絶縁基板１０を加熱温度Ｔ（Ｔ
≦３５０℃）と成る様に加熱し、エキシマレーザ（図示
せず）によるレーザービームの照射エネルギー密度Ｆ
を、
【数４】 から得られる、 −０．０７５Ｔ＋３２５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．２
５Ｔ＋４９０［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
１０上を走査しながらａ−Ｓｉ１３をビームアニールし
て、ｐ−Ｓｉ１２に再結晶化して、ｐ−ＳｉＴＦＴに用
いるｐ−Ｓｉの半導体層を形成する。
５Ｔ＋４９０［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
１０上を走査しながらａ−Ｓｉ１３をビームアニールし
て、ｐ−Ｓｉ１２に再結晶化して、ｐ−ＳｉＴＦＴに用
いるｐ−Ｓｉの半導体層を形成する。
【００２４】この様に構成すれば、絶縁基板１０を加熱
することから、エキシマレーザの出力を増大することな
く、大型の絶縁基板１０上に成膜されるａ−Ｓｉ１３を
レーザアニールして、ｐ−Ｓｉ１２を得られ、しかもｐ
−Ｓｉ１２中に、微小結晶或いは粒径の小さな結晶が発
生されることなく、均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉ
１２を得られ、このようなｐ−Ｓｉ１２を半導体層に用
いれば、電界効果移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴを得ら
れ、大画面且つ高性能のＬＣＤの駆動回路への適用を実
現可能と成る。
することから、エキシマレーザの出力を増大することな
く、大型の絶縁基板１０上に成膜されるａ−Ｓｉ１３を
レーザアニールして、ｐ−Ｓｉ１２を得られ、しかもｐ
−Ｓｉ１２中に、微小結晶或いは粒径の小さな結晶が発
生されることなく、均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉ
１２を得られ、このようなｐ−Ｓｉ１２を半導体層に用
いれば、電界効果移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴを得ら
れ、大画面且つ高性能のＬＣＤの駆動回路への適用を実
現可能と成る。
【００２５】次に本発明の第２の実施の形態について述
べる。この第２の実施の形態は、ａ−Ｓｉの膜厚を５０
０オングストロームとする以外は、上記第１の実施の形
態と同様のものである。そして、ａ−Ｓｉをｐ−Ｓｉに
再結晶化する際には、絶縁基板を加熱温度Ｔ（Ｔ≦３５
０℃）と成る様に加熱し、ａ−Ｓｉの膜厚に適する様、
エキシマレーザ（図示せず）によるレーザービームの照
射エネルギー密度Ｆを、
べる。この第２の実施の形態は、ａ−Ｓｉの膜厚を５０
０オングストロームとする以外は、上記第１の実施の形
態と同様のものである。そして、ａ−Ｓｉをｐ−Ｓｉに
再結晶化する際には、絶縁基板を加熱温度Ｔ（Ｔ≦３５
０℃）と成る様に加熱し、ａ−Ｓｉの膜厚に適する様、
エキシマレーザ（図示せず）によるレーザービームの照
射エネルギー密度Ｆを、
【数５】 から得られる、 −０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．１
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
１０上を走査しながらａ−Ｓｉをビームアニールして、
ｐ−Ｓｉ１２に再結晶化して、ｐ−ＳｉＴＦＴに用いる
ｐ−Ｓｉの半導体層を形成する。
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
１０上を走査しながらａ−Ｓｉをビームアニールして、
ｐ−Ｓｉ１２に再結晶化して、ｐ−ＳｉＴＦＴに用いる
ｐ−Ｓｉの半導体層を形成する。
【００２６】この様に構成すれば、第１の実施の形態と
同様、大面積であってもａ−Ｓｉのレーザアニール時、
絶縁基板を加熱することから、エキシマレーザの出力を
増大することなく、又微小結晶或いは粒径の小さな結晶
が発生されることなく均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓ
ｉを得られ、このようなｐ−Ｓｉを半導体層とすること
により電界移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴを得られ、大画
面且つ高性能のＬＣＤ駆動回路への適用を実現可能と成
る。
同様、大面積であってもａ−Ｓｉのレーザアニール時、
絶縁基板を加熱することから、エキシマレーザの出力を
増大することなく、又微小結晶或いは粒径の小さな結晶
が発生されることなく均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓ
ｉを得られ、このようなｐ−Ｓｉを半導体層とすること
により電界移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴを得られ、大画
面且つ高性能のＬＣＤ駆動回路への適用を実現可能と成
る。
【００２７】次に本発明の第３の実施の形態を図７及び
図８を参照して説明する。図７は、絶縁基板１５上に酸
化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるアンダーコート層１
６を介し形成されるｐ−Ｓｉ１７を半導体層とするトッ
プゲート型のｐ−ＳｉＴＦＴ１８を示す概略断面図であ
り、ｐ−Ｓｉ１７は、チャネル領域１７−１、リン
（Ｐ）イオンがドーピングされるソース・ドレイン領域
１７−２、１７−３を構成している。ｐ−Ｓｉ１７上に
はゲート絶縁膜２０を介しゲート電極２１が形成され、
更に層間絶縁膜２２を介し、ソース電極２３、ドレイン
電極２４が形成されている。
図８を参照して説明する。図７は、絶縁基板１５上に酸
化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるアンダーコート層１
６を介し形成されるｐ−Ｓｉ１７を半導体層とするトッ
プゲート型のｐ−ＳｉＴＦＴ１８を示す概略断面図であ
り、ｐ−Ｓｉ１７は、チャネル領域１７−１、リン
（Ｐ）イオンがドーピングされるソース・ドレイン領域
１７−２、１７−３を構成している。ｐ−Ｓｉ１７上に
はゲート絶縁膜２０を介しゲート電極２１が形成され、
更に層間絶縁膜２２を介し、ソース電極２３、ドレイン
電極２４が形成されている。
【００２８】次にｐ−Ｓｉ１７の形成方法について述べ
る。第１の実施の形態と同様にして、５００mm×４００
mmの大型のアルカリガラスからなる絶縁基板１５上に厚
さ４００［ｎｍ］のアンダーコート層１６を形成し、そ
の後ａ−Ｓｉ（図示せず）を８００オングストローム形
成し、更に、５００℃で１時間アニールし、ａ−Ｓｉ内
の水素（Ｈ）濃度を低減した後、絶縁基板１５を加熱温
度Ｔ（Ｔ≦３５０℃）と成る様に加熱し、エキシマレー
ザ（図示せず）によるレーザービームの照射エネルギー
密度Ｆを、
る。第１の実施の形態と同様にして、５００mm×４００
mmの大型のアルカリガラスからなる絶縁基板１５上に厚
さ４００［ｎｍ］のアンダーコート層１６を形成し、そ
の後ａ−Ｓｉ（図示せず）を８００オングストローム形
成し、更に、５００℃で１時間アニールし、ａ−Ｓｉ内
の水素（Ｈ）濃度を低減した後、絶縁基板１５を加熱温
度Ｔ（Ｔ≦３５０℃）と成る様に加熱し、エキシマレー
ザ（図示せず）によるレーザービームの照射エネルギー
密度Ｆを、
【数６】 から得られる、 −０．０７５Ｔ＋３２５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．２
５Ｔ＋４９０［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
１５上を走査しながらａ−Ｓｉ（図示せず）をビームア
ニールし、再結晶化してｐ−Ｓｉ１７を形成し、図８
（イ）に示す様にｐ−ＳｉＴＦＴ１８に用いる半導体層
を形成する。
５Ｔ＋４９０［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
１５上を走査しながらａ−Ｓｉ（図示せず）をビームア
ニールし、再結晶化してｐ−Ｓｉ１７を形成し、図８
（イ）に示す様にｐ−ＳｉＴＦＴ１８に用いる半導体層
を形成する。
【００２９】次いで図８（ロ）に示す様にｐ−Ｓｉ１７
を島状にパターニングした後、常圧ＣＶＤ法により酸化
シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるゲート絶縁膜２０を形
成する。次に図８（ハ）に示す様にモリブデン（Ｍｏ）
やタンタル（Ｔａ）等の高融点金属或いは、リン（Ｐ）
イオン等をドープしたｐ−Ｓｉからなるゲート電極膜を
成膜し、パターニングしてゲート電極２０を得た後、ゲ
ート電極２１をマスクにして、イオンドーピング法によ
りｐ−Ｓｉ１７のチャネル領域１７−１両側にリン
（Ｐ）イオンをドーピングして、ソース・ドレイン領域
１７−２、１７−３を形成する。
を島状にパターニングした後、常圧ＣＶＤ法により酸化
シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるゲート絶縁膜２０を形
成する。次に図８（ハ）に示す様にモリブデン（Ｍｏ）
やタンタル（Ｔａ）等の高融点金属或いは、リン（Ｐ）
イオン等をドープしたｐ−Ｓｉからなるゲート電極膜を
成膜し、パターニングしてゲート電極２０を得た後、ゲ
ート電極２１をマスクにして、イオンドーピング法によ
りｐ−Ｓｉ１７のチャネル領域１７−１両側にリン
（Ｐ）イオンをドーピングして、ソース・ドレイン領域
１７−２、１７−３を形成する。
【００３０】更に図８（ニ）に示す様に常圧ＣＶＤ法に
より酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなる層間絶縁膜２
２を形成し、コンタクトホール２３ａ，２４ａを形成す
る。次にスパッタリングによりアルミニウム（Ａｌ）膜
を成膜した後、図８（ホ）に示す様にソース電極２３、
ドレイン電極２４をパターン形成し、ｐ−ＳｉＴＦＴ１
８を得る。
より酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなる層間絶縁膜２
２を形成し、コンタクトホール２３ａ，２４ａを形成す
る。次にスパッタリングによりアルミニウム（Ａｌ）膜
を成膜した後、図８（ホ）に示す様にソース電極２３、
ドレイン電極２４をパターン形成し、ｐ−ＳｉＴＦＴ１
８を得る。
【００３１】この様に構成すれば、ａ−Ｓｉをレーザア
ニールしてｐ−Ｓｉ１７を形成する際、絶縁基板１５を
加熱することから、エキシマレーザの出力を増大するこ
となく、大型且つ、均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉ
１７を得られ、このようなｐ−Ｓｉ１７を用いることに
より、電界移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴ１８を製造出来
る事から、大画面且つ高性能のＬＣＤの駆動回路への適
用を実現可能と成る。
ニールしてｐ−Ｓｉ１７を形成する際、絶縁基板１５を
加熱することから、エキシマレーザの出力を増大するこ
となく、大型且つ、均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉ
１７を得られ、このようなｐ−Ｓｉ１７を用いることに
より、電界移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴ１８を製造出来
る事から、大画面且つ高性能のＬＣＤの駆動回路への適
用を実現可能と成る。
【００３２】次に本発明の第４の実施の形態について述
べる。この第４の実施の形態は、ａ−Ｓｉの膜厚を５０
０オングストロームとする以外は、上記第３の実施の形
態と同様のものである。そして、ａ−Ｓｉをｐ−Ｓｉに
再結晶化する際には、ａ−Ｓｉの膜厚に適する様、絶縁
基板を加熱温度Ｔ（Ｔ≦３５０℃）と成る様に加熱し、
エキシマレーザ（図示せず）によるレーザービームの照
射エネルギー密度Ｆを、
べる。この第４の実施の形態は、ａ−Ｓｉの膜厚を５０
０オングストロームとする以外は、上記第３の実施の形
態と同様のものである。そして、ａ−Ｓｉをｐ−Ｓｉに
再結晶化する際には、ａ−Ｓｉの膜厚に適する様、絶縁
基板を加熱温度Ｔ（Ｔ≦３５０℃）と成る様に加熱し、
エキシマレーザ（図示せず）によるレーザービームの照
射エネルギー密度Ｆを、
【数７】 から得られる、 −０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．１
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
１０上を走査しながらａ−Ｓｉをビームアニールして、
ｐ−ＳｉＴＦＴに用いる膜厚８００オングストロームの
ｐ−Ｓｉの半導体層を形成する。
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
１０上を走査しながらａ−Ｓｉをビームアニールして、
ｐ−ＳｉＴＦＴに用いる膜厚８００オングストロームの
ｐ−Ｓｉの半導体層を形成する。
【００３３】この後第３の実施の形態と同様にして、ゲ
ート絶縁膜を介してゲート電極を形成し、次いでゲート
電極をマスクにイオンドーピングを行いｐ−Ｓｉの半導
体層にチャネル領域、ソース・ドレイン領域を形成す
る。更に層間絶縁膜を介しソース電極、ドレイン電極を
形成し、ｐ−ＳｉＴＦＴを得る。
ート絶縁膜を介してゲート電極を形成し、次いでゲート
電極をマスクにイオンドーピングを行いｐ−Ｓｉの半導
体層にチャネル領域、ソース・ドレイン領域を形成す
る。更に層間絶縁膜を介しソース電極、ドレイン電極を
形成し、ｐ−ＳｉＴＦＴを得る。
【００３４】この様に構成すれば、第３の実施の形態と
同様、ａ−Ｓｉをレーザアニールしてｐ−Ｓｉを形成す
る際、エキシマレーザの出力を増大することなく、大型
且つ、均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉを得られ、ひ
いては電界移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴを製造出来る事
から、大画面且つ高性能のＬＣＤの駆動回路への適用を
実現可能と成る。
同様、ａ−Ｓｉをレーザアニールしてｐ−Ｓｉを形成す
る際、エキシマレーザの出力を増大することなく、大型
且つ、均一性、結晶性共に優れたｐ−Ｓｉを得られ、ひ
いては電界移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴを製造出来る事
から、大画面且つ高性能のＬＣＤの駆動回路への適用を
実現可能と成る。
【００３５】次に本発明の第５の実施の形態を図９及び
図１０を参照して説明する。本実施の形態は、第４の実
施の形態の絶縁基板及びｐ−Ｓｉの間に、アンダーコー
ト層以外に更に遮光膜及び絶縁膜を設けるものであり、
他は第４の実施の形態と同一とされる。即ち、図９に示
すように、５００mm×４００mmの大型のアルカリガラス
からなる絶縁基板２６上には、酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ2 ）膜からなるアンダーコート層２７、遮光膜として
のａ−Ｓｉ２８及び、窒化シリコン（ＳｉＮｙ）からな
る絶縁膜３０を介して、形成されるｐ−Ｓｉ３１を半導
体層とするトップゲート型のｐ−ＳｉＴＦＴ３２が形成
されている。３１−１はチャネル領域、３１−２、３１
−３は、チャネル領域３１−１両側にてｐ−Ｓｉ３１に
リン（Ｐ）イオンをドーピングして成るソース・ドレイ
ン領域である。ｐ−Ｓｉ３１上にはゲート絶縁膜３３を
介しゲート電極３４が形成され、更に層間絶縁膜３６を
介し、ソース電極３７、ドレイン電極３８が形成されて
いる。
図１０を参照して説明する。本実施の形態は、第４の実
施の形態の絶縁基板及びｐ−Ｓｉの間に、アンダーコー
ト層以外に更に遮光膜及び絶縁膜を設けるものであり、
他は第４の実施の形態と同一とされる。即ち、図９に示
すように、５００mm×４００mmの大型のアルカリガラス
からなる絶縁基板２６上には、酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ2 ）膜からなるアンダーコート層２７、遮光膜として
のａ−Ｓｉ２８及び、窒化シリコン（ＳｉＮｙ）からな
る絶縁膜３０を介して、形成されるｐ−Ｓｉ３１を半導
体層とするトップゲート型のｐ−ＳｉＴＦＴ３２が形成
されている。３１−１はチャネル領域、３１−２、３１
−３は、チャネル領域３１−１両側にてｐ−Ｓｉ３１に
リン（Ｐ）イオンをドーピングして成るソース・ドレイ
ン領域である。ｐ−Ｓｉ３１上にはゲート絶縁膜３３を
介しゲート電極３４が形成され、更に層間絶縁膜３６を
介し、ソース電極３７、ドレイン電極３８が形成されて
いる。
【００３６】次にｐ−Ｓｉ３１の形成方法について述べ
る。５００mm×４００mmの大型のアルカリガラスからな
る絶縁基板２６上に厚さ４００［ｎｍ］のアンダーコー
ト層２７を形成し、次いでプラズマＣＶＤ法により厚さ
１００［ｎｍ］のａ−Ｓｉ２８及び厚さ１００［ｎｍ］
の絶縁膜３０を成膜し、その後ａ−Ｓｉ（図示せず）を
５００オングストローム形成し、更に、５００℃で１時
間アニールし、ａ−Ｓｉ内の水素（Ｈ）濃度を低減した
後、絶縁基板２６を加熱温度Ｔ（Ｔ≦３５０℃）と成る
様に加熱し、エキシマレーザ（図示せず）によるレーザ
ービームの照射エネルギー密度Ｆを、
る。５００mm×４００mmの大型のアルカリガラスからな
る絶縁基板２６上に厚さ４００［ｎｍ］のアンダーコー
ト層２７を形成し、次いでプラズマＣＶＤ法により厚さ
１００［ｎｍ］のａ−Ｓｉ２８及び厚さ１００［ｎｍ］
の絶縁膜３０を成膜し、その後ａ−Ｓｉ（図示せず）を
５００オングストローム形成し、更に、５００℃で１時
間アニールし、ａ−Ｓｉ内の水素（Ｈ）濃度を低減した
後、絶縁基板２６を加熱温度Ｔ（Ｔ≦３５０℃）と成る
様に加熱し、エキシマレーザ（図示せず）によるレーザ
ービームの照射エネルギー密度Ｆを、
【数８】 から得られる、 −０．０７５Ｔ＋２７５［ｍＪ／cm2 ］≦Ｆ≦−０．１
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
２６上を走査しながら絶縁膜３０上のａ−Ｓｉ（図示せ
ず）をビームアニールし、再結晶化してｐ−Ｓｉ３１を
形成し、図１０（イ）に示す様にｐ−ＳｉＴＦＴ３２に
用いる半導体層を形成する。
５Ｔ＋３７５［ｍＪ／cm2 ］ と成る範囲に規定し、波長３０８(XeCl)、パルス幅２５
nsecで１個所当たり１０パルス照射されるよう絶縁基板
２６上を走査しながら絶縁膜３０上のａ−Ｓｉ（図示せ
ず）をビームアニールし、再結晶化してｐ−Ｓｉ３１を
形成し、図１０（イ）に示す様にｐ−ＳｉＴＦＴ３２に
用いる半導体層を形成する。
【００３７】次いで図１０（ロ）に示す様にｐ−Ｓｉ３
１を島状にパターニングした後、常圧ＣＶＤ法により酸
化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるゲート絶縁膜３３を
形成する。次に図１０（ハ）に示す様にモリブデン（Ｍ
ｏ）やタンタル（Ｔａ）等の高融点金属或いは、リン
（Ｐ）イオン等をドープしたｐ−Ｓｉからなるゲート電
極膜を成膜し、パターニングしてゲート電極３４を得た
後、ゲート電極３４をマスクにして、イオンドーピング
法によりｐ−Ｓｉ３１のチャネル領域３１−１両側にリ
ン（Ｐ）イオンをドーピングして、ソース・ドレイン領
域３１−２、３１−３を形成する。
１を島状にパターニングした後、常圧ＣＶＤ法により酸
化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなるゲート絶縁膜３３を
形成する。次に図１０（ハ）に示す様にモリブデン（Ｍ
ｏ）やタンタル（Ｔａ）等の高融点金属或いは、リン
（Ｐ）イオン等をドープしたｐ−Ｓｉからなるゲート電
極膜を成膜し、パターニングしてゲート電極３４を得た
後、ゲート電極３４をマスクにして、イオンドーピング
法によりｐ−Ｓｉ３１のチャネル領域３１−１両側にリ
ン（Ｐ）イオンをドーピングして、ソース・ドレイン領
域３１−２、３１−３を形成する。
【００３８】更に図１０（ニ）に示す様に常圧ＣＶＤ法
により酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなる層間絶縁膜
３６を形成し、コンタクトホール３７ａ，３８ａを形成
する。次にスパッタリングによりアルミニウム（Ａｌ）
膜を成膜した後、図１０（ホ）に示す様にソース電極３
７、ドレイン電極３８をパターン形成し、ｐ−ＳｉＴＦ
Ｔ３２を得る。
により酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜からなる層間絶縁膜
３６を形成し、コンタクトホール３７ａ，３８ａを形成
する。次にスパッタリングによりアルミニウム（Ａｌ）
膜を成膜した後、図１０（ホ）に示す様にソース電極３
７、ドレイン電極３８をパターン形成し、ｐ−ＳｉＴＦ
Ｔ３２を得る。
【００３９】この様に構成すれば、ａ−Ｓｉをレーザア
ニールしてｐ−Ｓｉ３１を形成する際、エキシマレーザ
の出力を増大することなく、大型且つ、均一性、結晶性
共に優れたｐ−Ｓｉ３１を得られ、このようなｐ−Ｓｉ
３１を用いて、電界移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴ３２を
製造出来る事から、大画面且つ高性能のＬＣＤの駆動回
路への適用を実現可能と成る。
ニールしてｐ−Ｓｉ３１を形成する際、エキシマレーザ
の出力を増大することなく、大型且つ、均一性、結晶性
共に優れたｐ−Ｓｉ３１を得られ、このようなｐ−Ｓｉ
３１を用いて、電界移動度の高いｐ−ＳｉＴＦＴ３２を
製造出来る事から、大画面且つ高性能のＬＣＤの駆動回
路への適用を実現可能と成る。
【００４０】尚本発明は上記実施の形態に限られるもの
でなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であっ
て、例えば、絶縁基板のサイズは必要に応じて任委であ
る。又、非晶質半導体膜をレーザアニールして多結晶半
導体膜を得る際に、（式１）が成立するための絶縁基板
の加熱温度ＴはＴ≦３５０℃の範囲であれば任委である
し、非晶質半導体膜の膜厚ｔも５００［オングストロー
ム］≦ｔ≦８００［オングストローム］の範囲であれば
限定されない。更にアンダーコート層の材質或いは層厚
や、エキシマレーザの出力やラインの長さあるいは周波
数等も限定されない。
でなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であっ
て、例えば、絶縁基板のサイズは必要に応じて任委であ
る。又、非晶質半導体膜をレーザアニールして多結晶半
導体膜を得る際に、（式１）が成立するための絶縁基板
の加熱温度ＴはＴ≦３５０℃の範囲であれば任委である
し、非晶質半導体膜の膜厚ｔも５００［オングストロー
ム］≦ｔ≦８００［オングストローム］の範囲であれば
限定されない。更にアンダーコート層の材質或いは層厚
や、エキシマレーザの出力やラインの長さあるいは周波
数等も限定されない。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ａ
−Ｓｉを加熱しながらレーザアニールする際の照射エネ
ルギー密度を、非晶質半導体膜の膜厚ｔ及び絶縁基板加
熱温度Ｔをファクタとする（式１）に規定する範囲とす
ることにより、非晶質半導体膜の大面積化に拘わらずレ
ーザ発振器の出力の増大を必要とすることなく、再結晶
時、均一性、結晶性共に優れた多結晶半導体膜を得られ
る。従ってこのような多結晶半導体膜を用いる事によ
り、電界効果移動度の高いＴＦＴを得られ、大画面且つ
高性能のＬＣＤの駆動回路への適用が実現可能と成る。
−Ｓｉを加熱しながらレーザアニールする際の照射エネ
ルギー密度を、非晶質半導体膜の膜厚ｔ及び絶縁基板加
熱温度Ｔをファクタとする（式１）に規定する範囲とす
ることにより、非晶質半導体膜の大面積化に拘わらずレ
ーザ発振器の出力の増大を必要とすることなく、再結晶
時、均一性、結晶性共に優れた多結晶半導体膜を得られ
る。従ってこのような多結晶半導体膜を用いる事によ
り、電界効果移動度の高いＴＦＴを得られ、大画面且つ
高性能のＬＣＤの駆動回路への適用が実現可能と成る。
【図１】本発明の（実験１）による基板加熱温度に対す
るレーザービームのエネルギー密度の上限を示すグラフ
である。
るレーザービームのエネルギー密度の上限を示すグラフ
である。
【図２】本発明の（実験２）による基板加熱温度に対す
るレーザービームのエネルギー密度の上限を示すグラフ
である。
るレーザービームのエネルギー密度の上限を示すグラフ
である。
【図３】本発明の（実験３）による基板加熱温度に対す
るレーザービームのエネルギー密度の上限及び下限を示
すグラフである。
るレーザービームのエネルギー密度の上限及び下限を示
すグラフである。
【図４】本発明の（実験４）による基板加熱温度に対す
るレーザービームのエネルギー密度の上限及び下限を示
すグラフである。
るレーザービームのエネルギー密度の上限及び下限を示
すグラフである。
【図５】本発明の（実験５）による基板加熱温度に対す
るレーザービームのエネルギー密度の上限及び下限を示
すグラフである。
るレーザービームのエネルギー密度の上限及び下限を示
すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態の絶縁基板上に形成
されるｐ−Ｓｉを示す概略断面図である。
されるｐ−Ｓｉを示す概略断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態のｐ−ＳｉＴＦＴを
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態のｐ−ＳｉＴＦＴの
製造工程を示し（イ）はそのｐ−Ｓｉ形成時、（ロ）は
そのゲート絶縁膜形成時、（ハ）はそのイオンドーピン
グ時、（ニ）はそのコンタクトホール形成時、（ホ）は
そのソース電極、ドレイン電極形成時を示す概略説明図
である。
製造工程を示し（イ）はそのｐ−Ｓｉ形成時、（ロ）は
そのゲート絶縁膜形成時、（ハ）はそのイオンドーピン
グ時、（ニ）はそのコンタクトホール形成時、（ホ）は
そのソース電極、ドレイン電極形成時を示す概略説明図
である。
【図９】本発明の第５の実施の形態のｐ−ＳｉＴＦＴを
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態のｐ−ＳｉＴＦＴ
の製造工程を示し（イ）はそのｐ−Ｓｉ形成時、（ロ）
はそのゲート絶縁膜形成時、（ハ）はそのイオンドーピ
ング時、（ニ）はそのコンタクトホール形成時、（ホ）
はそのソース電極、ドレイン電極形成時を示す概略説明
図である。
の製造工程を示し（イ）はそのｐ−Ｓｉ形成時、（ロ）
はそのゲート絶縁膜形成時、（ハ）はそのイオンドーピ
ング時、（ニ）はそのコンタクトホール形成時、（ホ）
はそのソース電極、ドレイン電極形成時を示す概略説明
図である。
【符号の説明】 １０…絶縁基板 １１…アンダーコート層 １２…ｐ−Ｓｉ １３…ａ−Ｓｉ １５…絶縁基板 １６…アンダーコート層 １７…ｐ−Ｓｉ １８…ｐ−ＳｉＴＦＴ
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁基板上に非晶質半導体膜を成膜する
工程と、この非晶質半導体膜の膜厚ｔを５００［オング
ストローム］≦ｔ≦８００［オングストローム］、前記
絶縁基板加熱温度ＴをＴ≦３５０℃とした時に、前記非
晶質半導体膜を 【数１】 で規定される照射エネルギー密度Ｆ［ｍＪ／cm2 ］にて
ビームアニールする工程とを実施し、前記非晶質半導体
膜を多結晶半導体膜に結晶化する事を特徴とする多結晶
半導体膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28949397A JPH11126905A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 多結晶半導体膜の製造方法及び薄膜トランジスタ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28949397A JPH11126905A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 多結晶半導体膜の製造方法及び薄膜トランジスタ装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126905A true JPH11126905A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17743997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28949397A Pending JPH11126905A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 多結晶半導体膜の製造方法及び薄膜トランジスタ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11126905A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009016742A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Nec Lcd Technologies Ltd | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-10-22 JP JP28949397A patent/JPH11126905A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009016742A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Nec Lcd Technologies Ltd | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
| US8389345B2 (en) | 2007-07-09 | 2013-03-05 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Thin film transistor and manufacturing method of the same |
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