KR100196196B1 - Lcd의 제조프로세서에 있어서의 폴리크리스탈 실리콘막의 형성방법 - Google Patents

Lcd의 제조프로세서에 있어서의 폴리크리스탈 실리콘막의 형성방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100196196B1
KR100196196B1 KR1019930004900A KR930004900A KR100196196B1 KR 100196196 B1 KR100196196 B1 KR 100196196B1 KR 1019930004900 A KR1019930004900 A KR 1019930004900A KR 930004900 A KR930004900 A KR 930004900A KR 100196196 B1 KR100196196 B1 KR 100196196B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
energy
laser
laser beam
lcd
Prior art date
Application number
KR1019930004900A
Other languages
English (en)
Other versions
KR930020203A (ko
Inventor
잇세이 이마하시
기이치 하마
지로오 하타
Original Assignee
히가시 데쓰로
동경엘렉트론주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP4102012A external-priority patent/JP2986132B2/ja
Priority claimed from JP5029975A external-priority patent/JPH06224276A/ja
Application filed by 히가시 데쓰로, 동경엘렉트론주식회사 filed Critical 히가시 데쓰로
Publication of KR930020203A publication Critical patent/KR930020203A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100196196B1 publication Critical patent/KR100196196B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02587Structure
    • H01L21/0259Microstructure
    • H01L21/02592Microstructure amorphous
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24Deposition of silicon only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/56After-treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367Substrates
    • H01L21/0237Materials
    • H01L21/02422Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02524Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532Silicon, silicon germanium, germanium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656Special treatments
    • H01L21/02664Aftertreatments
    • H01L21/02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656Special treatments
    • H01L21/02664Aftertreatments
    • H01L21/02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02678Beam shaping, e.g. using a mask
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656Special treatments
    • H01L21/02664Aftertreatments
    • H01L21/02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02686Pulsed laser beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656Special treatments
    • H01L21/02664Aftertreatments
    • H01L21/02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02691Scanning of a beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices 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
    • H01L27/12Devices 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
    • H01L27/1214Devices 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices 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
    • H01L27/12Devices 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
    • H01L27/1214Devices 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
    • H01L27/1259Multistep manufacturing methods
    • H01L27/127Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
    • H01L27/1274Multistep 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13454Drivers integrated on the active matrix substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

LCD 제조 프로세서에 있어서의 폴리 크리스탈 실리콘막의 형성 방법에 있어서, 먼저, LCD의 화소부 및 드라이버부로 되는 영역에 걸쳐 유리기판상에 플라즈마 CVD에 의하여 수소화 비정질 실리콘막이 형성된다. 다음에 상기 드라이버로 되는 영역상의 상기 막이 선택되는 영역에 레이저광 빔이 조사된다. 레이저 광 빔의 에너지는 최초 상기 막이 결정화되지 않고, 상기 막을 파괴하는 일없이 상기 막내에 수소가 방출 되도록 설정된다. 레이저광 빔의 에너지는 최종적으로 상기 막이 폴리 크리스탈 실리콘으로 변화되는 강도로 설정된다. 이에 의하여 수소의 방출에 의하여 막의 손상을 주는 일없이 수소화 비정질 실리콘막을 다결정화할 수가 있다.

Description

LCD의 제조 프로세서에 있어서의 폴리크리스탈 실리콘막의 형성방법
제1도는 LCD 기판을 모식적으로 나타낸 설명도.
제2도는 LCD의 외관을 나타낸 사시도.
제3도는 본 발명에 관한 성막장치를 나타낸 종단 측면도.
제4도는 제3도에 나타낸 장치의 외관을 나타내는 사시도.
제5도는 제3도에 나타낸 장치의 제어계통을 나타낸 도면.
제6도는 레이저 열처리의 일예를 모식적으로 나타낸 설명도.
제7도는 a-Si : H막의 주사 조사영역을 나타내는 사시도.
제8도는 레이저광의 조사상태와 수소 방출량과의 관계를 나타낸 그래프.
제9도는 레이저광의 다른 조사상태와 수소 방출량과의 관계를 나타내는 그래프.
제10도는 레이저광의 또 다른 영역의 조사상태와 수소 방출량과의 관계를 나타내는 그래프.
제11도는 레이저광의 또 다른 영역의 조사상태와 수소 방출량과의 관계를 나타내는 그래프.
제12도는 레이저광의 또 다른 영역의 조사상태와 수소 방출량과의 관계를 나타내는 그래프.
제13도는 레이저광의 또 다른 영역의 조사상태와 수소 방출량과의 관계를 나타내는 그래프.
제14도는 레이저광의 또 다른 영역의 조사상태와 수소 방출량과의 관계를 나타내는 그래프.
제15도는 레이저광의 또 다른 영역의 조사상태와 수소 방출량과의 관계를 나타내는 그래프.
제16도는 결정화 상태를 평가 하면서 폴리실리콘을 형성하는 방법을 나타내는 챠트.
제17도는 실리콘 결정의 에너지 밴드구조를 나타내는 도면.
제18도는 이상상태의 폴리실리콘의 밴드갭 분광 반사율를 나타내는 그래프.
제19도는 비정질 실리콘막의 밴드갭 분광 반사율을 나타내는 그래프.
제20도는 레이저광의 에너지가 불충분하고, 비정질 실리콘으로 부터 폴리 실리콘의 변화가 불충분함 막의 밴드 에너지 분광 반사율을 나타내는 그래프.
제21도는 레이저광의 에너지가 과잉이고, 데미지를 받은 막의 밴드갭 분광 반사율을 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 지지기구 2,12 : 지지플레이트
3 : 지지대 4 : 진공챔버
5 : 기판 6 : 재치대
8 : 질량분석계 9 : 투광창
10 : 반사체 11 : 이동기구
13 : X방향 이동부 14 : 레일
15 : Y방향 이동부 16 : 분광기
17 : 광원 18 : 서셉터
19 : 모우터 20 : CPU
21 : 레이저전원 22 : 엑시머 레이저원
23 : 균질기(광학계) 24 : 바이프리즘 렌즈
25 : 컵 81, 104 : 유리기판
82 : a - Si : H 막 83 : a - Si : H 막
100 : 화소부 101 : 드레인부
102 : TFT 103 : 화소용량
105 : 투명전극 106 : 액링
107 : IC칩 G : 게이트밸브
본 발명은 LCD의 제조 프로세서에 있어서의 폴리 크리스탈 실리콘막의 형성 방법에 관한 것이다.
TFT(성막 트랜지스터)를 사용한 LCD(액정 디스플레이)는 대단히 우수한 고화질을 제공해온 것으로서 주목되고 있다.
이 종류의 LCD 기판은 제1도에 모식적으로 나타낸다. 유리기판(104)상에 TFT(102)와, 드레인에 접속된 화소용량(103)과의 조합으로 되는 유니트(U)가 다수 배열된다. 예를 들면, 한변이 수백 ㎛ 정도의 원형의 화소 유니트(U)는 수십만 개 배열된다. 화소용량(103)과 대향하여 액정(106)을 좁게 각 화소 유니트(U)에 공통인 투명전극(105)이 배열 설치되고, 제2도에 나타낸 바와 같은 화소부(100)가 형성된다.
화소부(100)의 주연에 따라 유리기판(104)상에 패키지화된 IC 칩(107)이 복수 배열된다. IC 칩(107)으로부터 드레인부(101)가 형성된다. IC칩은 별도 작성되고, 유리기판(104)상에 붙여진다. 각 IC 칩(107)의 단자는 화소부(100)의 각화소 유니트(U)에 이어지는 게이트 버스 및 소오스 버스에 접속된다. 예를 들면, 게이트버스, 소오스버스가 각각 400개 1920개에 이르는 것이고, 이 때문에 드라이버부 (107)와 화소 유니트를 잇는 배선작업이 많은 공수가 요하고, LCD의 고가격화의 요인의 하나가 되고 있다.
화소 유니트의 TFT에 대하여 는 그 화소를 영상으로 하여 표시하면 된다는 기능상으로부터 그다지 고속성이 요구되지 아니하므로 반도체층으로서 비결정 실리콘을 사용할 수가 있지만, 그러나 드라이버부에 대하여는 고속스위칭 동작이 요구되는 회로를 탑재한다고 하는 필요때문에 동작 속도가 Si 반도체 TFT에 가까워야만 한다. 이 때문에 드라이버부의 반도체층으로서는 비결정 실리콘에 의하여 전계효과 이동도 (cm/v.s)가 큰 폴리실리콘을 사용할 필요가 있다. 또 화소부에 있어서도 이후 고화상, 고세밀화가 진행되므로 a-Si 보다 이동도가 큰 폴리 실리콘이 요망되고, 이 경우 화소부의 드라이버부에 a-Si보다 폴리 실리콘을 사용할 필요가 있다.
폴리 실리콘을 얻기 위하여는 예를 들면, 감압 CVD에 의하여 600℃ 정도 이상으로 가열하여 성막처리를 하여야만 한다. 그러나 저가격의 유리기판은 열왜곡점이 600℃이다. 600℃정도의 고온으로 견딜 수 있는 유리기판은 고가격이다.
이와 같은 상황에서 드라이버부 및 화소부 및 배선을 구성하기 위하여 공통의 반도체층을 동일 유리기판상에 TFT를 작성하여 단일화하는 것을 달성되어 있지 않다. 따라서 드라이버용의 IC 칩을 유리기판상에 붙여 코스트가 상승되는 번잡한 작업은 현재 피할 수가 없다.
따라서 본 발명의 목적은 LCD의 제조 프로세서에 있어서의 공정의 간단화에 의하여 화소부의 TFT에 관한 프로세서 드라이버부의 TFT를 만들어 두고, 보다 구체적으로는 드라이버부, 화소부 및 배선에 공통으로 성막된 비정질 실리콘막을 이용하여 드라이버부용의 폴리 실리콘 막 및 화소부 드라이버의 폴리 실리콘막을 형성 할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 화소부 및 드라이버부를 가지는 LCD의 제조 프로세서에 있어서의 폴리 크리스탈 실리콘막의 형성방법이 제공되고, 여기서, 상기 LCD기판으로 되는 유리기판을 제조하는 공정과, 상기 화소부 및 드라이버부로 되는 영역에 걸쳐 상기 유리 기판 영역상에 플라즈마 CVD에 의하여 수소화 비정질 실리콘막을 형성하는 공정과, 상기 드라이버로 되는 영역 또는 화소부 드라이버부의 영역상의 상기 막의 선택된 영역에 수소방출 에너지를 가지는 레이저광을 조사하는 수소방출 공정과, 상기 수소방출 에너지는 상기 막이 결정화되지 않고, 또한 상기 막을 파기하는 일없이 상기 막내의 수소가 방출되도록 설정한 것과, 상기 선택된 영역에 결정화 에너지를 가지는 레이저광을 조사하는 결정화 공정과, 상기 결정화 에너지는 상기 수소 에너지보다 크고, 또한 상기 막이 폴리 크리스탈 실리콘에 변형되도록 설정되는 것을 구비한다.
보다 구체적으로는, 먼저 플라즈마 CVD에 의하여 예를 들면, 온도 약 300℃의 분위기에서 유리기판상에 대면적의 수소화 비정질 실리콘(a - Si)막이 형성된다. 다음으로 드라이버부 또는 드라이버부의 화소부의 비정질 실리콘막에 대하여 레이저광을 조사하여 국부적으로는 예를 들면 표면온도가 1000℃내지 1400℃정도로 되도록 가열한다. 이것에 의하여 비정질 실리콘 막을 용해시켜 다결정화하여 드라이버용 화소부와 드라이버부용 화소부의 에너지는 이동도가 드라이버부에 필요하지 않으므로 에너지가 적은 폴리 실리콘막을 형성하는 비정질 실리콘막을 형성공정시 가열온도는 폴리 실리콘막에 비하여 낮다. 또한 레이저광에 의한 가열처리 즉 레이저는 순간적으로 비정질 실리콘막을 가열하여 다결정화 하므로 유리기판은 그다지 고온이 되지 아니한다. 따라서 유리기판으로서는 커다란 내열성이 요구되지 아니하므로 저렴한 재질을 사용할 수 있고, 대면적 투과형 액정 디스플레이의 제조가 가능하게 된다.
플라즈마 CVD에 의하여 생성된 a - Si : H 막 중에서는 상당히 많은 수소가 포함되어 있다. 이 때문에 레이저광에 의하여 비정질 실리콘 a - Si : H 막을 다결정화하기 위하여 필요한 에너지를 가하면, 수소가 막으로부터 즉시 분출하여 이 막이 손상되어 버린다. 따라서 본 발명에 있어서는 레이저광의 조사 에너지를 순차 크게 하는 것에 의하여 a - Si : H 막 중의 수소가 서서히 방출된다.
제3도 및 제4도는 각각 본 발명의 실시예에 관한 반도체 박막의 제조장치의 종단면도 및 일부를 절결한 외관 사시도이다. 이 실시예에서는 공기압을 이용한 공기 지지기구(1)를 장치의 기대로서 이용하고 있다. 이 공기 지지기구(1)는 강성인 재질, 예를 들면 금속으로 되는 지지 플레이트(2)가 공기압에 의하여 부상한 상태에서 에어서스펜션에 의하여 지지되고, 항상 수평위치에 유지되도록 공기압이 제어된다.
지지 플레이트(2)상에는 지지대(3)를 통하여 처리실, 예를 들면, 알루미늄제의 외벽으로 기밀하게 덮어진 원통형상의 진공 챔버(4)가 재치고정된다. 이 진공챔버(4)내에는 피처리체, 예를 들면, PCVD 장치에 의하여 수소화 비정질 실리콘(a - Si : H) 막, 또는 LPCVD 장치에 의하여 제조된 비정질 실리콘 막을 붙인 유리기판(5)을, 그 피처리면이 아래쪽이 되도록 유지하기 위한 재치대(6)가 배치된다.
진공챔버에는 예를 들면, 도시하지 아니한 진공펌프에 접속된 배기관이 연결됨과 동시에 기판상에 수소화 비정질 실리콘막으로부터 발생된 수소의 발생량을 측정하기 위한 질량분석계(8)가 설치된다. 또한 진공 챔버(4)의 측벽의 일부에는 게이트 밸브(G)가 설치되어 있다. 기판(5)을 챔버(4)와 외부(대기 분위기)와의 사이에서 반출입 하는 것이 가능하도록 구성된다. 그리고 진공챔버(4)의 저벽에는 후술의 레이저가 투과하도록 예를 들면, 합성수지 유리제의 창이 형성된다.
재치대(6)상에는 이에 대향하여 서셉터(18)가 배치된다. 서셉터(18)는 히터를 내장하고, 처리 중에 기판(5)의 적은 표면과 접촉하여 이것을 가열한다.
서셉터(18)는 모우터 (19)에 의하여 순간구동 가능하고, 기판(5)의 로우드/언로우드가 하기 쉽도록 되어 있다.
지지 플레이트(2)상에 반사체(10)및 반사체(10)를 수평방향, 예를 들면, X 방향 또는 Y 방향으로 이동하기 위한 이동기구(11)가 배치된다. 이 이동기구(11)는 예를 들면, 지지 플레이트(2)상에 X 방향으로 배치된 레일(12)에 따라서 이동하는 X방향 이동부(13)와, 이 X 방향 이동부(13)상에 Y 방향으로 설치된 레일(14)에 따라서 이동하는 Y 방향 이동부(15)로 구성되고, 이 Y 방향이동부(15)상에 반사체(10)가 탑재된다. 또한 지지 플레이트(2)상에는 분광기(16)가 재치되어 있고, 200∼500mm의 범위에 있어서 균일한 광학도의 광원(17)으로부터 피처리체(5)에 조사된 반사광 중 소망의 비정질 실리콘 영역만의 반사광을 도시하지 아니한 렌즈를 사용한 집광 광학계에 의하여 분광기(16)에 모여 분광검출을 하는 것이 가능하다.
제5도는 상기 다결정 반도체박막의 제조장치의 레이저 광학계 및 그 레이저피드백 제어계를 모식적으로 나타내는 블록도이다. 도시와 같이, CPU(20)의 지령을 받아 레이저전극(21)이 온다면, 레이저원(22), 예를 들면, 엑시머 레이저 발진원으로부터 예를 들면, 파장 248nm의 레이저광을 발사시킬 수 있다.
레이저광은 균질기(23)를 통하여 전달되고, 반사체(10)에 의하여 Z 축방향, 즉 진공챔버(4)의 저면으로 향하여 조사된다. 균질기(23)는 빔 확산하여 컵(25) 및 바이프리즘 렌즈(24)를 구비한다. 바이프리즘 렌즈(24)는 빔을 4분할하고 반전하여 균일하게 하는 공지의 구조는 없으며, 레이저 광을 균일한 강도분포로 개량하는 역할을 한다. 따라서 균질기(23)를 나온 레이저는 균일한 강도분포를 가지는 단면사각형의 광빔으로서 기판(5)에 조사된다. 상술한 바와 같이 반사체(10)는 이동기구(11)에 의하여 수평 평면상을 X 방향 Y 방향으로 자유롭게 이동가능하도록 구성되어 있으므로 반사체 (10)로 부터 광빔을 투과창(9)을 통하여 기판(5)의 아래면의 피처리 면내의 소망의 영역에 주사 조사하는 것이 가능하다.
다음에 상술한 장치를 사용하여 레이저 열처리에 의하여 수소화 비정질 실리콘 (a - Si : H) 막을 폴리 실리콘막으로 변환하는 방법에 대하여 기술한다. 피처리체로서는 LCD의 제조 프로세서 도중의 a - Si : H 막을 붙인 유리기판를 사용한다. 즉, 먼저 LCD 기판으로 되는 유리기판이 준비되고, 이 상면에 화소부 및 드라이버부에 공통으로 a - Si : H 막이 소정의 패턴으로 형성된다.
이 a - Si : H 막은 플라즈마 CVD에 의하여 온도 약 300℃의 분위기로 유리기판상에 성막된다. 여기서 상술한 바와 같이 드라이버부 또는 화소부의 a - Si : H 막은 전계효과 이동도를 높게 하도록 폴리 실리콘막으로 변경할 필요가 있다.
먼저, 게이트 밸브(G)를 열어 도시하지 아니한 반송기구에 의하여 기판(5)을 진공챔버(4)내의 재치대(6)에 피처리면을 아래쪽에 향하여 재치한다. 그후, 밸브(G)를 닫으면서 도시하지 아니한 진공펌프에 의하여 진공챔버(4)내를 예를 들면, 압력 2.5X10-7Torr의 진공 분위기까지 진공한다. 또한 서셉터(18)를 하방으로 하여 기판(5)의 적은 표면에 접속시킨다. 서셉터(18)의 온도는 기판(5)의 온도가 PCVD a-Si 에서는 400℃ PCVD a - Si : H 에서는 300℃로 된다. 실리콘 막의 결정화를 보조하기 위하여 행해지고, 사용되는 유리기판(5)의 내열성 및 실리콘막의 결정화를 고려하면, 기판(5)의 온도는 PCVD a - Si 에서는 400℃ PCVD a - Si : H 에서는 300℃로 설정되는 것이 요망된다.
그후 엑시머 레이저광 발진원에 의하여 전송된 레이저광을 반사체(10)를 통하여 상기 기판(5)상의 드라이버부의 영역에 있어서 a - Si : H 또는 a - Si 막에 이동기구 (11)를 구동하여 주사 조사한다.
여기서 엑시머 레이저광은 펄스형상으로 발진되고, 그 주기는 10Hz이다. 또 레이저광은 1 펄스마다 1.25mm의 인터벌분 만큼 어긋나도록 허여 주사된다.
따라서 빔 사이즈가 0/9 cm X 0.9 cm의 레이저 광의 경우에는 a - Si : H 막은 1 주사에 있어서 약 7.2 펄스분의 레이저광을 조사되는 것으로 된다. 또한 빔사이즈가 0.65 cm X 0.65 cm의 레이저광의 경우에는 a - Si : H 막은 1 주사에 있어서 약 5.2 펄스분의 레이저광이 조사되는 것이다.
레이저광을 a - Si : H 막에 조사할 때, 초기에는 레이저광의 출력 에너지를 a - Si : H 막이 다결정화 할 때에 필요한 에너지 이하의 적은 에너지로 하고 있다. 이 일정한 저에너지, 예를 들면 160 mJ (다만 빔 사이즈가 0.9 cm X 0.9cm 모든 광학계의 투과율이 70%이기 때문에 막표면의 에너지 밀도는 138 mJ/cm2)로 복수회 주사 조사한다.
그리고, 질량 분석계에서 수소의 양을 감시하고, 수소의 양이 1회전의 주사시에 있어서의 양과 거의 변화가 없게 된후 출력 에너지 예를 들면 200 mJ(에너지 밀도는 173 mJ/cm2)로 적은 크리가 된다. 그리고, 그 에너지에서 복수회 주사 조사하여 동일하게 수소의 양을 감시한다. 또한 에너지를 예를 들면 240 mJ(에너지 밀도는 207 mJ/cm2)보다 크게 하여 동일한 공정을 하고, 순차 에너지를 크게 하여 이러한 공정을 반복하고, 이에 의하여 a - Si : H 막중의 수소를 서서히 방출한다.
그후 a - Si : H 막을 다결정화하는 충분한 에너지의 레이저광으로 a - Si : H 막에 조사하여, 해당 a - Si : H 막을 폴리 실리콘막으로 변화시킨다. 또 이경우 레이저광의 출력 에너지를 변화하지 않고, 빔을 교정하여 레이저광의 조사 에너지 (피처리면의 단위면적당의 에너지)를 변화하여도 좋다. 제6도는 이러한 레이저 열처리의 상태를 모식적으로 나타내는 모식도이다. 도면 중 81은 유리기판, 82는 화소부에 있어서 TFT를 형성하기 위한 a - Si : H 막, 83는 드라이버부를 형성하기 위한 a - Si : H 막이다.
이러한 방법에 의하면, 먼저 저 에너지광을 a - Si : H 막에 조사하는 것에 의하여 그 에너지에 적합한 수소가 방출한다. 그리고, 동일한 에너지의 레이저광에 의하여 복수회 주사 조사하는 것에 의하여 당해 에너지에 알맞은 수소가 주사 회수에 따라 단계적으로 적게되어 결국은 방출되어 버린다. 그리고 레이저광의 에너지를 전회의 조사 에너지보다도 적은 높이로 하여 동일한 공정을 하는 것에 의하여 다시 높은 에너지에 알맞은 수소가 주사조사의 회수에 따라 단계적으로 발생한다. 이러한 레이저광의 조사 에너지를 크게 하여 두는 것에 의하여 에너지의 변화에 따라 a - Si : H 막 중의 수소가 순차 방출되어 간다.
따라서, a - Si : H 막 중의 수소가 단계적으로 방출되고, 게다가 그 수소의 양을 감시하면서 높은 에너지의 조사로 이동하고 있으므로 실질적으로 막을 손상시키는 일은 없다. 함유수소의 대부분을 방출하여 버리는 a - Si : H 막을 다결정화하기 위하여 커다란 에너지를 가한 때에도 미리 막 중의 수소의 함유량은 적게되므로 이들 수소가 즉시 방출되어도 막을 손상시키는 일이 없다. 이에 대하여 최초로 a - Si : H 막을 다결정화하는 것에 충분한 에너지를 갖고 레이저광을 a - Si : H 막으로 조사하면, 한번에 함유수소를 방출하여 돌비 (끓어서 날아가)하므로 이들이 즉시 분출하는 것에 의하여 막이 손상하여 버린다.
레이저 광의 조사 에너지를 크게 하여 두어도 수소발생량이 미리 정해진 양밖에, 미리 발생하지 아니한 단계에 도달함에 있어서 처음에 a - Si : H 막을 다결정화 하는 데에 필요한 에너지를 가지는 레이저광의 조사를 하는 공정을 실시 한다.
또 레이저광의 출력에너지의 설정의 방법, 주사 조사회수 등에 대하여는 예를들면, 피처리체의 종류마다 여러 가지 조사패턴을 실시함과 동시에 질량분석기(8)에 의하여 수소 방출량을 검출하고, 이 결과에 대하여 설정하여도 좋다. 환원하면, 레이저광의 최초의 수소방출용의 에너지, 계속되는 수소 방출용의 중간에너지 및 결정화용의 에너지의 값은, 실제의 피처리체와 유사한 조건의 샘플에 대하여 실험을 후술한 바와 같이 하고, 미리 값을 정해두면, 수소의 방출량을 감시하지 않아도 본 발명은 실시 가능하다. 또 수소 가수의 양을 검출하기 위하여는 질량 분석기 이외의 측정수단을 사용하여도 좋다.
이와 같이 폴리 실리콘막을 형성한 후 진공챔버 (4)내를 대기압으로 돌린다. 그리고, 게이트 밸브 (G)를 열어 기판 (5)을 도시하지 아니한 반송기구에 의하여 외부로 나온다. 다음에 성막처리 스테이션이나 링 라피스테이션을 포함한 반도체 처리스테이션에서 그 기판에 대하여 성막처리를 한다. 이 성막처리에 있어서는, 동일한 기판상에서 LCD기판의 화소부 영역과 드라이버영역에서 각각 소정패턴의 마스크를 하고, 화소유니트의 일부를 구성하는 TFT와 드라이버부의 스위칭 소자를 동시에 형성한다.
또, 이 공정 중에서 화소부와 드라이버부를 연결하는 전극배선에 대하여도 동시에 형성된다.
또, 제3도에 나타난 방치에서는 진공챔버(4)의 바깥측에서도 아래쪽에 반사체(10)을 배설하고, 기판의 피처리면을 아래쪽으로 하여 아래쪽으로부터 레이저광을 조사하도록 하고 있다.
이 때문에, 이동기구를 공중에 가설하는 일없이, 지지플레이트(2)에 고정하면 좋으므로, 이동기구를 안정하게 이동시킬 수가 있고, 반사체(10)의 이동로의 정밀도를 높이 보유할 수가 있다.
지지플레이트(2)는 공기압의 제어에 의하여 수평으로 유지되어 있고, 또, 이지지플레이트(2)상에 진공챔버(4)를 지지하고 있기 때문에, 이동로 및 LCD 기판을 같이 높은 정밀도로 수평하게 설정할 수 있다.
따라서, 레이저광의 주사조사를 고정밀도로 할 수가 있다.
지지플레이트(2)로서는, 필요한 공기압 등에서 수평으로 제어되어 있지 않아도 외부로부터 진동이 전달되지 않도록 구조되어 있어도 좋다.
a - Si : H 막에 대하여 레이저열처리를 하면서 레이저광의 조사상태를 여러가지 변화하여 a - Si : H 막으로부터 방출된 수소의 양을 검출함과 동시에 a - Si : H 막의 상태를 관찰하는 시험을 했다.
시험에 의하면 유리기판 상에 플라즈마 VCD에 의하여 막두께 1,000Å의 a - Si : H 막을 형성한 샘플을 제조하였다.
이 샘플을 제3도에 나타난 장치의 진공챔버(4)내에 배치하였다.
진공챔버(4)내에 압력을 2.5 X 10-7Torr로 설정하였다.
TFT 서셉터(18)의 온도는 샘플의 온도가 PCVD a - Si : H 300℃ PCVD a - Si : H 400℃로 되도록 설정하였다.
바이프리즘 렌즈(24)의 막에는 빔사이즈 0.9cm×0.9cm 의 레이저광의 경우에는 230mm로 되도록 배열설치 하였다.
상술한 바와 같이, 액시머 레이저광은 펄스 형상으로 발진되고, 이 주기는 10Hz 이였다.
또, 레이저광은 1펄스마다 1.25mm의 인터벌만큼 어긋나도록 하여서 주사된다.
따라서, 빔 사이즈가 0.9cm×0.9cm의 레이저광의 경우에는 a - Si : H 막은 1주사에 있어서, 약 7.2 펄스군의 레이저광이 조사된 것으로 된다.
또, 빔사이즈가 0.65cm×0.65cm의 레이저광의 경우는 a - Si : H 막은 1주사에 있어서, 약 5.2펄스의 레이저광이 조사된 것으로 된다.
또, 레이저광이 통과하는 모든 광학계의 투과율은 70%이였다.
[실험 1]
먼저, a - Si : H 막을 제7도에 나타낸 바와 같이, 5개의 영역 A∼E로 분할 하였다.
전영역에 120mJ의 출력에너지이고, 빔사이즈 0.9cm×0.9cm의 레이저광을 소정 횟수 만큼 겹쳐 조사하였다.
이 때, 막표면에 있어서의 레이저광 1펄스 에너지의 밀도는 약 104mJ/cm2로 된다.
출력에너지와 중복횟수와 수소방출량광의 관계는 제8도에 나타난 바와 같다.
제8도의 세로측은 수소(H2) 방출량의 대응한 질량분석기에 있어서의 출력값이다.
각 영역마다, 3분할하여 각각 동일한 처리를 하고, 3회의 처리에 있어서의 출력값을 평균값을 구하였다.
또, 중봉횟수로는 각 영역의 한쪽끝단에서부터 다른 끝단까지 주사 조사하는 프로세스를 1회 주사로 부르면 동일영역에 대하여 몇 번의 주사인가 하는 의미가 있다.
이 실험에 있어서는 a - Si : H 막의 손상을 발견할 수 없었다.
각 영역사이에 있어서의 출력값의 오차는 실험오차에 의한 것이라고 생각된다.
[실험 2]
실험 1을 행한 후, 상기 영역의 A∼E에 대하여 각각 160mJ, 200mJ, 240mJ, 280mJ, 340mJ의 출력에너지이고, 빔사이즈 0.9cm×0.9cm 레이저광을 소정횟수만큼 중복하여 조사하였다.
이 때, 막 표면에 있어서의 레이저광의 1펄스의 에너지 밀도는 대략 138m J/cm2, 173mJ/cm2, 207mJ/cm2, 242mJ/cm2, 294mJ/cm2로 된다.
출력에너지와 중복횟수와 수소방출량과의 관계는 제9도에 나타낸 것과 동일하였다.
이 실험에 있어서도 a - Si : H 막의 손상은 발견할 수가 없었다.
[실험 3]
상기 영역을 구별하는 일없이, 전 영역에 대하여 출력에너지를 120MJ, 160mJ, 220mJ, 280mJ, 340mJ, 450mJ의 순서로 순차 커지도록 하여 각 에너지마다 중첩 횟수 4회씩 빔사이즈 0.9cm×0.9cm의 레이저광을 조사하였다.
이 때, 각 출력에너지에 대응하는 막 표면에 있어서의 레이저광 1펄스의 에너지밀도는 각각 약 104mJ/cm2, 138mJ/cm2, 190mJ/cm2, 242mJ/cm2294mJ/cm2, 389mJ/cm2로 된다.
결과는 제10도에 나타난 바와 같다. 이 실시예에 있어서도, a - Si : H 막의 손상은 발견할 수 없었다.
[실시예 4]
상기 영역 A∼E에 대하여 각각 110mJ, 160mJ, 200mJ, 240mJ, 280mJ의 출력에너지이고 빔사이즈 0.9cm×0.9cm 레이저광을 소정횟수 만큼 중복 조사하였다.
이 때, 막 표면에 있어서의 1펄스의 에너지밀도는 각각 약 95mJ/cm2, 138mJ/c m2, 178mJ/cm2, 207mJ/cm2,242/cm2로 된다.
결과는 제11도에 나타난 바와 같다. 이 실험에 있어서, 200mJ(에너지밀도) 173mJ/cm2이상의 출력에너지의 레이저광을 조사한 영역에 대해서는 막의 손실이 발견되었다.
[실험 5]
상기 영역을 구별할 필요 없이, 전 영역에 대하여 출력에너지를 120mJ, 160mJ , 340mJ, 450mJ 순으로 순차 크게 하여 에너지로 소정횟수 중복하여 빔사이즈 0.9cm×0.9cm의 레이저광을 조사하였다.
이때, 각 출력에너지에 대응하는 막 표면에 있어서의 레이저광 1펄스의 에너지밀도는 각각 약 104mJ/cm2, 138mJ/cm2, 294mJ/cm2, 389mJ/cm2로 된다.
결과는 제12도에 나타난 바와 같다.
이 실험에 있어서는, 출력에너지가 340mJ(에너지밀도 294mJ/cm2)까지는 막의 손상은 발견할 수가 없었지만 출력에너지가 450mJ(에너지밀도 389mJ/cm2)때에 막의 손상이 발견되었다.
[실험 6]
상기 영역을 구별할 필요 없이, 전 영역에 대하여 출력에너지를 120mJ, 4500 mJ의 순으로 순차 크게 하여 에너지마다 소정횟수 중복하여 빔사이즈 0.9cm×0.9cm의 레이저광을 조사하였다.
이때, 각 출력에너지에 대응하는 막 표면에 있어서의 레이저광 1펄스의 에너지밀도는 각각 약 104mJ/cm2, 389mJ/cm2로 된다.
결과는 제13도에 나타난 바와 같다.
이 실험에 있어서는, 출력에너지가 450mJ(에너지밀도 389mJ/cm2)때에 막의 손상이 발견되었다.
[실험 7]
상기 영역을 구별할 필요없이, 전 영역에 대하여 제14도에 나타난 바와 같이 120mJ로부터 480mJ까지 순차출력 에너지를 크게 하여 각 에너지마다 소정횟수 중복하여 빔사이즈 0.65cm×0.65cm의 레이저광을 조사하였다.
결과는 제14도에 나타난 바와 같다.
이 실험에 있어서 a - Si : H 막의 손상은 발견되지 않았다.
레이저광을 480mJ까지 조사하는 것에 의하여 a - Si : H 막은 다결정하고 이것은 X선 해석장치에 의하여 확인하였다.
출력에너지 120mJ, 480mJ 때, 막 표면에 있어서의 레이저광 1펄스의 에너지밀도는 약 199mJ/cm2, 759mJ/cm2, 원문에서는 781.4mJ/cm2로 되어 있지만, 이것으로 좋다.
또, a - Si : H 막에 있어서의 파장=248nm으로 광흡수율은 30%이므로 출력에너지 120mJ, 480mJ, 때, a - Si : H 막의 흡수에너지 밀도는 각각 약 60mJ/cm2, 239mJ/cm2로 된다.
[실험 8]
a - Si : H 막을 2개의 영역으로 구분하였다.
한쪽 영역에 120mJ, 220mJ, 300mJ, 400mJ, 480mJtns으로 출력에너지를 크게하여 각 에너지마다 1회씩 빔사이즈 0.65cm×0.65cm 레이저광을 조사하였다.
다른 쪽의 영역의 160mJ, 280mJ, 380mJ, 480mJ의 순서로 출력에너지를 크게하여 각 에너지마다 1회씩 빔사이즈 0.65cm×0.65cm의 레이저광을 조사하였다.
결과는 제15도에 나타난 바와 같다.
이 실험에서는 어느 쪽이나 막의 손상이 발견되었다.
도면 중 사선을 넣은 점에서는 수소의 출력값이 25를 넘었다.
[실험 9]
실험 7과 동일한 조건으로 서셉터(18)를 통하여 기판 (5)의 온도를 (25℃)와 PCVD a - Si : H 300℃ LPCVD a - Si : H 400℃로 설정하고, a - Si : H 막을 다결정화 하였다. 기판(5)의 온도가 25℃에서는 결정단위의 평균 지름이 약 100nm인 것에 대하여 기판(5) 온도가 PCVD a - Si : H 300 ℃ LPCVD a - Si : H 400℃에서는 결정단위 평균지름이 PCVD a - Si : H 6000Å LPCVD a - Si : H 1000 Å으로 각각 6배, 10배가 되었다. 이상의 결과로부터 최초에 커다란 에너지를 a - Si : H 막에 주면, 내부의 수소가 바로 분출하여 막이 손상되고, 또 최초에 부여하는 에너지가 적어도 그후 급격하게 커다란 에너지를 가한 때에 역시 동일하게 막이 손상하지만 최초 적은 에너지를 주고 그후 단계적으로 에너지를 크게 하여 두면 막이 손상하지 않은 것이 이해된다. 이것은 레이저광의 조사 에너지를 단계적으로 크게 하여 두는 것에 의하여 막 중의 수소가 서서히 방출되고, 방출에 의하여 충동이 적으므로 막의 손상이 되지 않는 것이 유추된다.
또 상기 실시예에 있어서, 수소 방출량을 모니터 하면서 폴리 실리콘 막을 형성하는 방법에 대하여 기술하였으나, 미리 필요한 데이타를 얻어 두는 것에 의하여 수소 방출량의 모니터를 하는 일없이 폴리실리콘 막을 형성할 수가 있다.
예를 들면, 동일 형상막의 동일 사이즈의 기판에 붙여 레이저 조사 강도, 회수, 수소 방출량의 관계를 유도하게 하면, 상기 관계를 수소 방출량의 모니터에 돌려 데이터로서 채용할 수가 있다. 다음에 제3도 내지 제5도에 나타낸 장치를 사용하여 피처리체의 영역에 레이저 열처리 처리를 실시하고, 이 결정화 상태를 평가하는 방법에 대하여 설명한다.
여기에서는 전의 실시예와 마찬가지로 유리 기판의 표면에 플라즈마 CVD에 의하여 제조된 수소화 비정질 실리콘 (a - Si : H )막을 이용하여 폴리 실리콘막을 형성한다. 그러나 기판(5)의 내열성의 문제를 해소하면, LPCVDdp 의하여 제조된 비정질 실리콘막을 이용하여 폴리 실리콘 막을 형성하는 것도 가능하게 된다. 여기서 기술하는 결정화 상태를 평가하면서 폴리 실리콘 막을 형성하는 레이저 열처리처리에 대하여 이러한 LPCVD 실리콘막을 사용하는 경우에도 또한 실리콘이외의 반도체막을 사용하는 경우에도 적용 가능하게 된다.
이 실시예의 방법에 대하여 제16도에 나타낸 플로우챠트를 참조하면서 이하 설명한다.
먼저 스텝(S1)에 있어서 본 발명에 따라서 제어 프로그램이 조리된 CPU(20)로부터 지령에 의하여 레이저 전원(21)이 온으로 된다. 그리고, 엑시머 레이저막(22)에 의하여 광학게(23)를 통하여 레이저광이 반사체(10)에 전달된다. 또한 여기서 레이저광이 기판(5)의 처리면내의 소망의 영역에 향하여 방향이 정해진다.
이동기구 (11)를 적당하게 구동하는 것에 의하여 상기 소망 영역의 비정질 실리콘막에 레이저가 주사 조사된다.
다음에 스텝(S2)에 있어서, 200nm∼500nm의 범위에 있어서 균일한 비정질 실리콘 영역으로부터 반사광을 도시하지 아니한 렌즈를 사용한 집광 광학계에 의하여 분광기 (16)에 모여 분광 검출한다.
다음에 스텝(S3)에 있어서, 상기 반사광으로부터 얻어진 상기 여역의 밴드캡의 분광 반사율 분석이 미리 기억되어 있는 기준 반도체 결정 재료에 관한 밴드 캡 분광 반사율 분석과 비교된다. 후술하는 바와 같이 소망의 반도체 결정상태를 나타내는 시료는 어느 정도 정해진 분광 반사율 분포를 나타내는 것이 알려져 있다.
따라서 기준 분광 반사율 분포와 분광 검출된 피관찰부의 분광 반사율 분포와 비교하여 이 근사도에 의하여 피관찰부의 결정화상태, 즉 레이저 열처리의 진행 상황을 판단할 수가 있다. 비교의 결과, 피관찰부의 결정화 상태가 기준에 도달하고 있지 않다고 판단된 경우에는 CPU(20)는 레이저조사 에너지를 강하하기 때문에 지령신호를 시스템에 대하여 보내고, 스텝(S4)에 있어서, 레이저조사 에너지가 조절된다. 또, 통상 레이저 조사 에너지는 서서히 크게 하여 주는 것이 바람직하다.
즉, 상술한 바와 같이, 갑자기 필요이상의 레이저 조사 에너지를 인가한 경우에는 플라즈마 CVD에 의하여 제조된 수소과다의 비정질 실리콘 막 중에 포함되는 수소가 즉시 분사하여 실리콘막을 손상할 우려가 있기 때문이다. 레이저 조사 에너지의 조정방법으로서는 엑시머 레이저원(22)의 출력을 변경하는 방법, 또, 스포트조사인 경우에는 조사간격을 변경하는 방법, 즉, 반사체910)의 X,Y방향으로 구동하는 구동기구(11)의 이동속도를 조정하는 방법 등이 있고, 이들의 방법을 단독으로 하여, 즉, 조합하여 채용하고, 레이저조사 에너지를 소망의 값으로 조정하는 것이 가능하다.
스텝(S4)의 지시에 의하여 레이저 조사(S1), 분광검출(S2) 및 결정상태 평가(S3)의 시켄스가 피관찰부, 즉, 피처리부의 결정화 상태가 기준에 도달한 때까지, 반복된다.
스텝(S3)에 있어서, 피처리부의 결정화 상태가 기준에 도달한 것으로 판단된 경우에는 스텝(S5)으로 진행되며, 상기 구동기구(11)가 구동되고 다음의 조사영역에 대하여 레이저가 주사 조사된다. 이와 같이 하여 스텝(S1)으로부터 스텝(S5)까지의 시켄스가 스텝(S6)에 있어서, 처리되어지는 영역에 대하여, 레이저 열처리 처리가 완료하였다고 판단될 때까지 반복한다.
이상과 같이, 본 발명에 따라서, 반도체 결정상태의 평가방법을 사용한 다결정반도체 박막의 형성방법에 의하면, 라만분광계등의 특수하고, 고가인 장치를 사용하지 않고, 반도체의 결정화 상태의 특징이 현저하게 나타나는 분광반사율 분포에 의하여, 결정화 상태를 판단한다.
그리고, 이 판단에 따라서, 리얼타임으로 레이저 조사 에너지를 피드백 제어하는 것이 가능함으로 용이하고, 저코스트로 레이저 열처리를 실행하는 것이 가능하다. 더구나 높은 수율과 처리량으로 TFT 액정 디스플레이의 레이저 반사율 분포에 대하여 설명한다.
실리콘 결정의 에너지대는 주지와 같이 제 17도에 나타낸 구조로 된다. 이 밴드 캡은 D점에 있어서 약 3.43 eV, X 점에 있어서 4.40 eV이다. 이와 같은 벤드 캡구조를 가지고, 박막이 500Å의 기준 반도체 결정에 예를 들면, 빔 치수가 0.65 (cm) X 0.65(cm)=0.43(CM2)를, 광학 투과율이 75%의 투과창을 통하여 예를 들면, 400mJ의 레이저 에너지를 가지는 레이저를 조사한다.
상기와 같은 조건의 레이저를 기준 반도체결정에 조사한 경우의 밴드 캡 분광 반사율 분포를 제18도에 나타낸다. 도시와 같이 기준 반도체 결정의 밴드 캡분광 반사율 분포에는 284nm 부근과 364nm 부분의 2개소에 빔 값이 존재하고 있다. 각각의 피크값은 실리콘 결정 이 제1조사 영역에 있어서의 특수점 중의 X 및 T 점에 상당하는 것이다.
또 참고로서 비정질 실리콘의 밴드갭 분광 반사율 분포를 제19도에 나타낸다. 도시와 같이 비정질 실리콘의 밴드갭 분광 반사율분포는 피크 값을 가지지 않고, 좌측 아래의 분포를 나타내는 것이 알려져 있다.
이상과 같이, 제18도 및 제19도를 대비하면 용이하게 이해할 수 있는 것과 같이, 기준 반도체 결정의 밴드 캡 분광 반사율분포의 윤곽형상에는 고유한 형태를 볼 수 있으므로 이러한 밴드 캡 분광 반사율 분포에 관한 제1의 정보를 기준 정보로서 미리 기억하여 두고 피처리체의 열처리시 리얼타임으로 부착되는 밴드 캡 분광 반사율 분포에 관한 제2의 정보와 비교하는 것에 의하여 피처리체의 결정화 상태를 리얼타임으로 알 수가 있다.
예를들면, 레이저원 (22)에 의하여 전송된 레이저 에너지는 예를 들면, 400mJ 처럼 피처리체의 결정화를 향상시키기에는 불충분한 값인 경우에는 피처리물체에서 반사광으로 부터 검출되는 밴드 캡 분광율 분포는 제20도에 나타낸 바와 같이 피크값의 분명하지 않은 우측 위의 곡선적 윤곽 형상의 것으로 된다.
이에 대하여 레이저 원(22)으로부터 전송된 레이저 조사 에너지가 예를 들면, 600mJ 처럼 반도체의 결정화에 의하여 지나치게 강한 값인 경우에는 피처리체에서 반사광으로부터 검출되는 밴드 캡 분광 반사율 분포는 제21도에 나타낸 바와 같이, 막 전체에 데미지가 발생하여 분광 반사율 분포 전체가 아래 방향으로 시프트 하여 형상의 것으로 된다. 또 이러한 현상은 표면에 산화 실리콘이 형성된 결과 생긴 것으로 생각된다.
따라서 제20도에 나타낸 밴드 캡 분광 반사율 분포가 분광 검출된 경우에는 제18도에 나타낸 바와 같이 기준 분포에 접근하도록 서서히 레이저 조사 에너지를 크게 하도록 리얼타임으로 시스템을 피드백 제어할 수가 있다. 이에 의하여 제21도에 나타낸 막 데미지가 생기기 전에 레이저 조사 에너지를 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 가령 제21도에 나타낸 밴드 캡 분광 반사율 분포가 분광 검출된 경우에는 불량품으로서 그 샘플을 적출 하도록 구성하는 것이 가능하다.
다만, 미리 설명한 바와 같이 통상은 레이저 에너지는 서서히 크게 하도록 즉, 제20도의 분포로부터 제18도 분포에 접근시키도록 제어한다. 상술한 바와 같이, 갑자기 필요이상의 레이저 조사 에너지를 인가한 경우에는 비정질 실리콘 막 중에 포함하는 수소가 즉시 분출하여 실리콘 막을 손상할 우려가 있고, 그 샘플은 불량품으로 되기 때문이다.
또한, 기준 반사율 분포와 피처리체의 반사율분포와의 비교는 이러한 분석 방법은 특성상, 완전 일치되지 않으므로 어느 정도의 애미함을 허용하여 이들의 근사도를 보는 방법에 의하여 행해진다. 예를 들면, X점 (약 284nm) 및 Y 점(약 364nm)에 있어서의 피크값에 관하여 비교를 할 경우에는 ±20nm 정도로 오차를 허용하는 것이 가능하다. 또 도형 인식부분에 있어서 주지의 기술을 사용하여 상기 분광 반사율 분포의 윤곽형상을 추적 처리하고, 그 데이타를 어느 허용 범위를 갖게; 하여 비교하는 것에 의하여 피처리체의 결정화 상태를 평가하는 것도 가능하다.

Claims (15)

  1. 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD 의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법으로서, (a) 상기 화소부 및 상기드라이버 유니트에 대응하는 상기 기판의 영역에서 유리기관의 표면에 수소화 비정질 실리콘막(α - Si : H 막)을 형성하는 공정과, (b) 상기 α - Si : H 막의 표면에 조사될 때, 상기 α - Si : H 막으로부터 격렬하게 방출하기 위하여 수소를 발생하며, 에너지 밀도값은 최고값으로 불리우는, 레이저빔의 최소에너지 밀도를 결정하는 공정과, (c) 상기 최고값이하의 에너지 밀도값을 가지는 레이저빔으로 상기 드라이버 유니트에 대응하는 상기 α - Si : H 막을 반복적으로 조사하는 공정과, 각 조사후에 방출된 수소의 양을 측정하는 공정 및 연속적인 조사가 연속적인 조사 후에 감소된 방출된 수소의 측정량을 나타낼 때마다 반복된 레이저빔 조사의 에너지밀도를 증가하는 공정 및, (d) 상기 최고값 이상의 에너지밀도를 가지며, 폴리크리스탈 실리콘막내에서 결정화하기 위하여 반복적으로 조사된 α - Si : H 막에서 실리콘을 발생하기에 충분한 레이저빔으로 조사함으로써, 드라이버 유니트에 대응하는 반복적으로 조사된 α - Si : H 막을 결정화하는 공정을 포함하여 구성하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  2. 제1항에 있어서, 모든 레이저빔은 단일광원으로부터 발생되는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리 크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  3. 제1항에 있어서, 유리기판은 결정화 단계 동안 약 300℃까지 가열되는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  4. 제1항에 있어서, 모든 레이저빔은 반복적으로 조사된 막보다 적은 사각형면을 가지는 빔에 의해서 구성되며, 상기 반복된 조사막을 주사하기 위하여 작동되는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  5. 제4항에 있어서, 레이저빔은 반복적으로 조사된 막에 광원으로부터 조사되는 동안 모든 레이저빔은 확대렌즈 및 바이프리즘을 포함하여 구성하는 균질기를 통해서 통과하는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  6. 제5항에 있어서, 레이저빔은 펄스로서 발생되는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  7. 제6항에 있어서, 레이저빔의 하나 이상의 에너지가 레이저원의 출력을 조정함으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  8. 제6항에 있어서, 유니트 영역당 레이저빔의 하나 이상의 에너지가 펄스의 인터벌을 변경함으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  9. 제6항에 있어서, 레이저빔의 하나 이상의 에너지가 빔의 주사 속도를 변경함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  10. 제6항에 있어서, 최고값은 반복 조사된 막의 표면에서 에너지밀도가 173 mJ/cm2미만으로 되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 막을 결정화하기 위한 레이저빔의 에너지밀도는 반복 조사된 막의 표면에서 에너지밀도가 795 mJ/cm2이상으로 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  12. 제4항에 있어서, 반복 조사된 막에 검사광을 조사하는 공정과, 반복 조사된 막의 밴드갭 분광 반사율 분포에 관한 검출 데이타를 얻기 위하여 반복 조사된 막으로부터 검사광의 반사광을 분광 검출하는 공정과, 폴리실리콘막의 밴드갭 분광 반사율 분포에 관계하고, 검출데이타에 감응하는 기준 데이타와 검출데이타를 비교하여 반복 조사된 막의 결정상태를 평가하는 공정을 더욱 포함하여 결정화하는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  13. 제12항에 있어서, 검출 및 기준 데이타가 밴드갭 분광 반사율 분포의 피크 값인 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  14. 제12항에 있어서, 검출 및 기준 데이타가 밴드갭 분광 반사율 분포의 프로파일인 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD 의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
  15. 제12항에 있어서, 결정상태의 평가에 따라서, 레이저 빔을 결정화하는 에너지를 조정하는 공정을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 화소부 및 드라이버 유니트를 가지는 LCD의 제조를 위한 폴리크리스탈 실리콘 막의 형성방법.
KR1019930004900A 1992-03-27 1993-03-27 Lcd의 제조프로세서에 있어서의 폴리크리스탈 실리콘막의 형성방법 KR100196196B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4102012A JP2986132B2 (ja) 1992-03-27 1992-03-27 多結晶半導体薄膜の製造方法及びレ−ザアニ−ル装置
JP92-102012 1992-03-27
JP5029975A JPH06224276A (ja) 1993-01-25 1993-01-25 半導体結晶の評価方法、半導体結晶薄膜の製造方法及びその製造装置
JP93-29975 1993-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR930020203A KR930020203A (ko) 1993-10-19
KR100196196B1 true KR100196196B1 (ko) 1999-06-15

Family

ID=26368230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930004900A KR100196196B1 (ko) 1992-03-27 1993-03-27 Lcd의 제조프로세서에 있어서의 폴리크리스탈 실리콘막의 형성방법

Country Status (2)

Country Link
US (2) US5372836A (ko)
KR (1) KR100196196B1 (ko)

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5578520A (en) 1991-05-28 1996-11-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for annealing a semiconductor
US5766344A (en) * 1991-09-21 1998-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for forming a semiconductor
KR960008503B1 (en) * 1991-10-04 1996-06-26 Semiconductor Energy Lab Kk Manufacturing method of semiconductor device
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
JPH06124913A (ja) 1992-06-26 1994-05-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー処理方法
US5643801A (en) * 1992-11-06 1997-07-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing method and alignment
US6410374B1 (en) 1992-12-26 2002-06-25 Semiconductor Energy Laborartory Co., Ltd. Method of crystallizing a semiconductor layer in a MIS transistor
US6544825B1 (en) * 1992-12-26 2003-04-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating a MIS transistor
US5589406A (en) * 1993-07-30 1996-12-31 Ag Technology Co., Ltd. Method of making TFT display
US5529951A (en) * 1993-11-02 1996-06-25 Sony Corporation Method of forming polycrystalline silicon layer on substrate by large area excimer laser irradiation
US5714404A (en) * 1993-11-18 1998-02-03 Regents Of The University Of California Fabrication of polycrystalline thin films by pulsed laser processing
US6723590B1 (en) 1994-03-09 2004-04-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for laser-processing semiconductor device
KR100321541B1 (ko) 1994-03-09 2002-06-20 야마자끼 순페이 능동 매트릭스 디스플레이 장치의 작동 방법
JP3195157B2 (ja) * 1994-03-28 2001-08-06 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法およびその製造装置
TW280037B (en) 1994-04-22 1996-07-01 Handotai Energy Kenkyusho Kk Drive circuit of active matrix type display device and manufacturing method
US6300176B1 (en) * 1994-07-22 2001-10-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing method
JP3897826B2 (ja) * 1994-08-19 2007-03-28 株式会社半導体エネルギー研究所 アクティブマトリクス型の表示装置
JPH0869967A (ja) 1994-08-26 1996-03-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
JP3421882B2 (ja) * 1994-10-19 2003-06-30 ソニー株式会社 多結晶半導体薄膜の作成方法
JP3535241B2 (ja) * 1994-11-18 2004-06-07 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体デバイス及びその作製方法
US6008101A (en) * 1994-11-29 1999-12-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing method of semiconductor device
US5756364A (en) * 1994-11-29 1998-05-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing method of semiconductor device using a catalyst
JP3469337B2 (ja) 1994-12-16 2003-11-25 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
JPH08222797A (ja) * 1995-01-17 1996-08-30 Hewlett Packard Co <Hp> 半導体装置およびその製造方法
JP3778456B2 (ja) * 1995-02-21 2006-05-24 株式会社半導体エネルギー研究所 絶縁ゲイト型薄膜半導体装置の作製方法
TW371776B (en) * 1995-10-15 1999-10-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Laser irradiation apparatus and method
US6027960A (en) 1995-10-25 2000-02-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser annealing method and laser annealing device
US6177127B1 (en) 1995-12-15 2001-01-23 Micron Technology, Inc. Method of monitoring emissivity
US5688550A (en) * 1995-12-15 1997-11-18 Micron Technology, Inc. Method of forming polysilicon having a desired surface roughness
JPH09320961A (ja) * 1996-05-31 1997-12-12 Nec Corp 半導体製造装置及び薄膜トランジスタの製造方法
JP3580033B2 (ja) * 1996-06-20 2004-10-20 ソニー株式会社 薄膜半導体装置及びその製造方法とレーザアニール装置
JP3306300B2 (ja) * 1996-06-20 2002-07-24 三洋電機株式会社 半導体膜のレーザーアニール方法
GB9624715D0 (en) * 1996-11-28 1997-01-15 Philips Electronics Nv Electronic device manufacture
JP4086932B2 (ja) * 1997-04-17 2008-05-14 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置及びレーザー処理方法
JP4112655B2 (ja) * 1997-09-25 2008-07-02 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 多結晶薄膜の製造方法
JPH11214700A (ja) 1998-01-23 1999-08-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体表示装置
KR100284709B1 (ko) * 1998-01-24 2001-04-02 구본준, 론 위라하디락사 비정질실리콘박막을결정화하는방법
US6294219B1 (en) * 1998-03-03 2001-09-25 Applied Komatsu Technology, Inc. Method of annealing large area glass substrates
JPH11338439A (ja) 1998-03-27 1999-12-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体表示装置の駆動回路および半導体表示装置
JP3844613B2 (ja) 1998-04-28 2006-11-15 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜トランジスタ回路およびそれを用いた表示装置
JP2000259097A (ja) 1999-03-10 2000-09-22 Hitachi Ltd 画像表示装置
JP4403599B2 (ja) * 1999-04-19 2010-01-27 ソニー株式会社 半導体薄膜の結晶化方法、レーザ照射装置、薄膜トランジスタの製造方法及び表示装置の製造方法
US6780687B2 (en) * 2000-01-28 2004-08-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device having a heat absorbing layer
WO2001061734A1 (fr) * 2000-02-15 2001-08-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Film polycristallin, substrat assorti d'un film polycristallin, procede et appareil de production dudit film, procede et appareil d'inspection dudit film, transistor a couche mince, reseau de transistors a couche mince et afficheur d'image utilisant ledit reseau
US6872607B2 (en) * 2000-03-21 2005-03-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
US6831299B2 (en) * 2000-11-09 2004-12-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP4715016B2 (ja) * 2001-02-15 2011-07-06 ソニー株式会社 ポリシリコン膜の評価方法
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
TW552645B (en) 2001-08-03 2003-09-11 Semiconductor Energy Lab Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device
US6844523B2 (en) * 2001-09-07 2005-01-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser apparatus, laser irradiation method, manufacturing method for a semiconductor device, semiconductor device and electronic equipment
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
US7026227B2 (en) * 2001-11-16 2006-04-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of irradiating a laser beam, and method of fabricating semiconductor devices
JP4307041B2 (ja) * 2002-09-20 2009-08-05 株式会社 液晶先端技術開発センター 結晶化装置および結晶化方法
KR100916656B1 (ko) * 2002-10-22 2009-09-08 삼성전자주식회사 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 다결정 규소 박막트랜지스터의 제조 방법
TWI284443B (en) * 2003-01-07 2007-07-21 Au Optronics Corp Automatic control system and method of laser energy
JP4413569B2 (ja) * 2003-09-25 2010-02-10 株式会社 日立ディスプレイズ 表示パネルの製造方法及び表示パネル
JP2005191173A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Hitachi Ltd 表示装置及びその製造方法
KR100624427B1 (ko) * 2004-07-08 2006-09-19 삼성전자주식회사 다결정 실리콘 제조방법 및 이를 이용하는 반도체 소자의제조방법
US7273998B2 (en) * 2004-09-15 2007-09-25 General Electric Company System and method for monitoring laser shock processing
WO2006075525A1 (en) * 2004-12-24 2006-07-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light exposure apparatus and manufacturing method of semiconductor device using the same
KR102032961B1 (ko) * 2012-10-31 2019-10-17 삼성디스플레이 주식회사 실리콘 기판 결정화 방법
JP2020188191A (ja) * 2019-05-16 2020-11-19 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、及び照射位置調整方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155779A (en) * 1978-08-21 1979-05-22 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Control techniques for annealing semiconductors
JPS55115341A (en) * 1979-02-28 1980-09-05 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Manufacture of semiconductor device
US4309225A (en) * 1979-09-13 1982-01-05 Massachusetts Institute Of Technology Method of crystallizing amorphous material with a moving energy beam
US4332253A (en) * 1980-04-15 1982-06-01 The Kendall Company Disposable diaper and top sheet therefor
US4322253A (en) * 1980-04-30 1982-03-30 Rca Corporation Method of making selective crystalline silicon regions containing entrapped hydrogen by laser treatment
US4377920A (en) * 1981-02-19 1983-03-29 Bowman Manufacturing Co., Inc. Wick applicator for herbicides
US4406709A (en) * 1981-06-24 1983-09-27 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method of increasing the grain size of polycrystalline materials by directed energy-beams
US4494300A (en) * 1981-06-30 1985-01-22 International Business Machines, Inc. Process for forming transistors using silicon ribbons as substrates
US4439245A (en) * 1982-01-25 1984-03-27 Rca Corporation Electromagnetic radiation annealing of semiconductor material
US4473433A (en) * 1982-06-18 1984-09-25 At&T Bell Laboratories Process for producing dielectrically isolated single crystal silicon devices
US4466179A (en) * 1982-10-19 1984-08-21 Harris Corporation Method for providing polysilicon thin films of improved uniformity
US4619034A (en) * 1983-05-02 1986-10-28 Ncr Corporation Method of making laser recrystallized silicon-on-insulator nonvolatile memory device
US4571348A (en) * 1984-08-08 1986-02-18 General Motors Corporation Reducing hydrogen content of vacuum deposited films
JPH0722121B2 (ja) * 1984-09-25 1995-03-08 ソニー株式会社 半導体の製造方法
US4724219A (en) * 1986-07-16 1988-02-09 Sprague Electric Company Radiation melting of semiconductor surface areas through a remote mask
JPS6354715A (ja) * 1986-08-25 1988-03-09 Seiko Instr & Electronics Ltd 半導体薄膜のビ−ムアニ−ル方法
US4785962A (en) * 1987-04-20 1988-11-22 Applied Materials, Inc. Vacuum chamber slit valve
JPS6425515A (en) * 1987-07-22 1989-01-27 Hitachi Ltd Manufacture of semiconductor device
MY103125A (en) * 1987-07-24 1993-04-30 Lintec Corp Cover tape for sealing chip-holding parts of carrier tape
JPS6451614A (en) * 1987-08-22 1989-02-27 Nippon Denso Co Diagnostic device in recrystallizing device
JPS6476715A (en) * 1987-09-17 1989-03-22 Nec Corp Manufacture of polycrystalline semiconductor thin film
US4888302A (en) * 1987-11-25 1989-12-19 North American Philips Corporation Method of reduced stress recrystallization
JPH01179315A (ja) * 1988-01-06 1989-07-17 Hitachi Ltd レーザアニール装置
KR970003907B1 (ko) * 1988-02-12 1997-03-22 도오교오 에레구토론 가부시끼 가이샤 기판처리 장치 및 기판처리 방법
JPH01256114A (ja) * 1988-04-06 1989-10-12 Hitachi Ltd レーザアニール方法
US4965225A (en) * 1988-09-30 1990-10-23 Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd. Method of stabilizing amorphous semiconductors
US5186718A (en) * 1989-05-19 1993-02-16 Applied Materials, Inc. Staged-vacuum wafer processing system and method
JPH03248574A (ja) * 1990-02-27 1991-11-06 Nippon Seiki Co Ltd ポリシリコン抵抗の製造方法
JPH03268318A (ja) * 1990-03-16 1991-11-29 Fujitsu Ltd ビームアニール方法および装置
US5186594A (en) * 1990-04-19 1993-02-16 Applied Materials, Inc. Dual cassette load lock
US5147826A (en) * 1990-08-06 1992-09-15 The Pennsylvania Research Corporation Low temperature crystallization and pattering of amorphous silicon films
JP2973492B2 (ja) * 1990-08-22 1999-11-08 ソニー株式会社 半導体薄膜の結晶化方法
JP3466633B2 (ja) * 1991-06-12 2003-11-17 ソニー株式会社 多結晶半導体層のアニール方法
GB9114018D0 (en) * 1991-06-28 1991-08-14 Philips Electronic Associated Thin-film transistor manufacture
JPH05121509A (ja) * 1991-10-24 1993-05-18 Dainippon Screen Mfg Co Ltd シリコン薄膜の結晶性評価方法
US5372836A (en) * 1992-03-27 1994-12-13 Tokyo Electron Limited Method of forming polycrystalling silicon film in process of manufacturing LCD
US5229304A (en) * 1992-05-04 1993-07-20 At&T Bell Laboratories Method for manufacturing a semiconductor device, including optical inspection
US5366926A (en) * 1993-06-07 1994-11-22 Xerox Corporation Low temperature process for laser dehydrogenation and crystallization of amorphous silicon

Also Published As

Publication number Publication date
KR930020203A (ko) 1993-10-19
USRE36371E (en) 1999-11-02
US5372836A (en) 1994-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100196196B1 (ko) Lcd의 제조프로세서에 있어서의 폴리크리스탈 실리콘막의 형성방법
US7405141B2 (en) Processing method, processing apparatus, crystallization method and crystallization apparatus using pulsed laser beam
US5854803A (en) Laser illumination system
KR100833761B1 (ko) 다결정 실리콘 막 생산 공정
US7326623B2 (en) Method of manufacturing display device
US5529630A (en) Apparatus for manufacturing a liquid crystal display substrate, and apparatus for evaluating semiconductor crystals
US20030017658A1 (en) Non-single crystal film, substrate with non-single crystal film, method and apparatus for producing the same, method and apparatus for inspecting the same, thin film trasistor, thin film transistor array and image display using it
JP2000504498A (ja) エネルギービーム結晶化による電子デバイスの製造
KR20020092231A (ko) 막질 검사 방법과 막질 검사 장치
JPH11102864A (ja) 多結晶薄膜の製造方法
JP4659930B2 (ja) 多結晶半導体膜の製造方法及びレーザアニール装置
JPH118205A (ja) 半導体装置の製造方法およびレーザー光照射装置
US20030148566A1 (en) Production method for flat panel display
JP2986132B2 (ja) 多結晶半導体薄膜の製造方法及びレ−ザアニ−ル装置
JP2002009012A (ja) 液晶表示装置の製造方法およびレーザアニール装置
JPH06252048A (ja) 多結晶半導体薄膜の製造方法
JP3196132B2 (ja) 液晶ディスプレイ基板の製造方法、半導体結晶の評価方法、半導体結晶薄膜の製造方法及び半導体結晶薄膜の製造装置
JPH0555259A (ja) 液晶表示装置の製造装置
JPH06224276A (ja) 半導体結晶の評価方法、半導体結晶薄膜の製造方法及びその製造装置
US6700663B1 (en) Method of monitoring a laser crystallization process
JP3315738B2 (ja) レーザアニール方法及び液晶表示装置の製造方法
JPH06208133A (ja) 液晶ディスプレイ基板の製造方法
KR100303401B1 (ko) 박막트랜지스터용비정질실리콘박막의결정화방법및이에사용되는열처리장치
JP2001338892A (ja) レーザアニール装置および薄膜トランジスタの製造方法
JP5127111B2 (ja) 半導体基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110127

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee