DE602004009230T2 - Strahlhomogenisierer, Laserbestrahlungsvorrichtung, und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung - Google Patents

Strahlhomogenisierer, Laserbestrahlungsvorrichtung, und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung Download PDF

Info

Publication number
DE602004009230T2
DE602004009230T2 DE602004009230T DE602004009230T DE602004009230T2 DE 602004009230 T2 DE602004009230 T2 DE 602004009230T2 DE 602004009230 T DE602004009230 T DE 602004009230T DE 602004009230 T DE602004009230 T DE 602004009230T DE 602004009230 T2 DE602004009230 T2 DE 602004009230T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser
layer
optical waveguide
laser beam
irradiated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE602004009230T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602004009230D1 (de
Inventor
Koichiro Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of DE602004009230D1 publication Critical patent/DE602004009230D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602004009230T2 publication Critical patent/DE602004009230T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/12—Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/12—Forming profiles on internal or external surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K27/00—Handling devices, e.g. for feeding, aligning, discharging, Cutting-off means; Arrangement thereof
    • B21K27/06—Cutting-off means; Arrangements thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0643—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising mirrors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0665—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by beam condensation on the workpiece, e.g. for focusing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073—Shaping the laser spot
    • B23K26/0732—Shaping the laser spot into a rectangular shape
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
    • G02B19/0057—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode in the form of a laser diode array, e.g. laser diode bar
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0095—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0911—Anamorphotic systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0927—Systems for changing the beam intensity distribution, e.g. Gaussian to top-hat
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • G02B27/0955—Lenses
    • G02B27/0966—Cylindrical lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0977—Reflective elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0994—Fibers, light pipes
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • 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
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02678—Beam shaping, e.g. using a mask
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Strahlhomogenisierer, um die Energieverteilung eines Strahlflecks zu homogenisieren, der eine Fläche in einem bestimmten Bereich bestrahlt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenso auf Laserbestrahlungsvorrichtung, um den Strahlfleck auf die zu bestrahlende Fläche zu strahlen, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung unter Einsatz der Laserbestrahlungsvorrichtung.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • In den letzten Jahren hat die Forschung in großem Umfang dazu geführt, die Methode betreffend das Laserglühen an einer amorphen oder kristallinen Halbleiterschicht durchzuführen (eine Halbleiterschicht, welche Kristallinität im Sinne von Polykristallin oder Mikrokristrallin aufweist und kein Einkristall ist), welche auf einem isolierenden Substrat wie einem Glassubstrat ausgebildet ist. Häufig wird eine Siliziumschicht als Halbleiterschicht verwendet. Man stellt fest, dass das hier beschriebene Laserglühen eine Methode aufzeigt, um eine beschädigte oder amorphe Schicht, die auf einem Halbleiterschichtsubstrat oder auf einer Halbleiterschicht auf einem Substrat ausgebildet ist, zu rekristallisieren, eine Methode um die amorphe Halbleiterschicht zu kristallisieren, die auf dem Substrat ausgebildet ist, und schließt des weiteren eine Methode ein, die angewendet wird, um eine Oberfläche des Halbleitersubstrates oder der Halbleiterschicht auf dem Substrat zu ebnen oder zu verändern.
  • Das Glassubstrat ist kostengünstig und wird auf einfache Weise zu einem großen Substrat verarbeitet, verglichen mit einem Quarzsubstrat, welches üblicherweise oft verwendet wird. Dies ist der Grund warum umfangreich Forschung betrieben wurde. Üblicherweise wird ein Laserstrahl bei der Kristallisation eingesetzt, da das Glassubstrat einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist. Der Laserstrahl kann hohe Energien nur auf eine nichtkristalline Halbleiterschicht übertragen, ohne die Substrattemperatur wesentlich zu verändern.
  • Eine Siliziumschicht, welche mittels Durchführung des Laserglühens ausgebildet wird, ist sehr üblich. Deshalb wird ein Dünnfilmtransistor (TFT), der diese kristalline Siliziumschicht einsetzt, umfangreich genutzt. Der TFT wird zum Beispiel in einer elektrooptischen Flüssigkristallvorrichtung, in einer Licht aussendenden Vorrichtung, sowie als Monolithic-Typ genutzt, wobei der TFT als Bildpunkt und als Treiberstufe auf einem Glassubstrat hergestellt wird. Die kristalline Siliziumschicht wird aus einer Vielzahl von Kristallkörnern ausgebildet, und wird dabei auch als polykristalline Siliziumschicht oder als polykristalline Halbleiterschicht bezeichnet.
  • Beim Arbeitsschritt des Laserglühens wird ein gepulster Laserstrahl, der von einem Excimer-Laser erzeugt wird, in eine quadratische Form von einigen Zentimetern Seitenlänge oder in eine rechteckige Form mit einer längeren Seite von 10 cm gebracht, um durch ein optisches System auf eine Fläche gestrahlt zu werden, wobei der Strahlfleck bezüglich der zu durchstrahlenden Fläche bewegt wird. Da ein derartiges Verfahren die Produktivität verbessert und industriell sehr hochwertig ist, wird es bevorzugt eingesetzt. Es ist bekannt, dass unter den rechteckigen Strahlflecken, einer mit einem besonders großen Seitenverhältnis, in dieser Spezifikation als linearer Strahlfleck bezeichnet wird.
  • Insbesondere der lineare Strahlfleck kann eine hohe Produktivität bereitstellen, da der lineare Strahlfleck auf eine ausgedehnte Fläche gestrahlt werden kann, wobei der lineare Strahlfleck nur durch Abtasten in eine Richtung rechtwinklig zur längeren Seite des linearen Strahlflecks eingestrahlt wird, im Gegensatz zum punktförmigen Strahlfleck, der es erforderlich macht, dass von vorne bis hinten und von Seite zu Seite abgetastet werden muss. Der Laserstrahl wird rechtwinklig zur Richtung der längeren Seite des linearen Strahlflecks abgetastet, da dies die wirkungsvollste Weise ist, um den Laserstrahl abzutasten. Wegen der derzeit derartig hohen Produktivität, wird beim Laserglühen vorwiegend der lineare Strahlfleck eingesetzt, den man durch in Form bringen des Strahlflecks erhält, welcher von einem gepulsten Excimer-Laser durch ein geeignetes optisches System emittiert wird.
  • 7A und 7B zeigen ein optisches System um die Querschnittsform des Strahlflecks in eine lineare Form auf der zu bestrahlenden Fläche zu verarbeiten. Das in 7A und 7B dargestellte optische System ist ein sehr übliches optisches System. Das optische System verarbeitet nicht nur die Querschnittsform des Strahlflecks in eine lineare Form, sondern homogenisiert gleichzeitig die Energieverteilung des auf die Fläche einzustrahlenden Strahlflecks. Normalerweise wird ein optisches System zur Homogenisierung der Energieverteilung des Strahlflecks, ein Strahlhomogenisierer genannt. Das in 7A und 7B dargestellte optische System ist somit auch der Strahlhomogenisierer.
  • Wird ein XeCl Excimer-Laser (Wellenlänge: 308 nm) als Lichtquelle eingesetzt wird, ist zu bevorzugen, dass alle optischen Elemente aus Quarz gefertigt sind, um einen hohen Durchlässigkeitsgrad zu erhalten. Zusätzlich vorzugsweise eine Beschichtung einzusetzen, welche die Durchlässigkeit für die Wellenlänge des Excimer-Lasers 99% oder größer werden lässt. Wenn andere Excimer-Laser mit kürzerer Wellenlänge als Lichtquelle eingesetzt werden, ist es durch den Einsatz von MgF2 als Werkstoff des optischen Systems möglich, eine hohe Durchlässigkeit zu erhalten. Da jedoch diese Werkstoffe kristallin sind, muss bei der Auswahl der Trennfläche, der Beschichtung und Ähnlichem aufgepasst werden.
  • Zunächst wird eine Seitenansicht von 7A erläutert. Ein von einem Laseroszillator 1201 emittierter Laserstrahl, wird in einer Richtung durch die zylindrischen Linsenanordnungen 1202a und 1202b geteilt. Diese Richtung wird in dieser Spezifikation als Längsrichtung bezeichnet. Wird ein Spiegel in das optische System eingeführt, so wird die Längsrichtung in die Richtung des Laserstrahls gebeugt, welcher durch den Spiegel gebeugt wurde. In dieser Anordnung wird der Laserstrahl in vier Strahlen geteilt. Diese geteilten Strahlen werden auf einmal in einen Strahlfleck mit einer zylindrischen Linse 1204 vereint. Die wieder getrennten Strahlflecken werden durch einen Spiegel 1207 reflektiert, und daraufhin auf einer zu bestrahlenden Fläche 1209, durch eine zylindrische Dupletlinse 1208, wieder in einen Strahlfleck zusammengeführt. Die zylindrische Dupletlinse stellt eine Linse dar, welche zwei zylindrische Linsen einschließt. Dies homogenisiert die Energie des linearen Strahlflecks in Längsrichtung und bestimmt auch dessen Länge in Längsrichtung.
  • Als nächstes wird eine Draufsicht von 7B erklärt. Ein Laserstrahl, der von einem Laseroszillator emittiert wird, wird in einer Richtung rechtwinklig zur Längsrichtung durch eine zylindrische Linsenanordnung 1203 geteilt. Die Richtung rechtwinklig zur Längsrichtung wird in dieser Spezifikation als Querrichtung bezeichnet. Wird ein Spiegel in dieses optische System eingebracht, so wird die Querrichtung durch den Spiegel in die Richtung des Strahls gebeugt. In dieser Anordnung wird der Laserstrahl in sieben Strahlen geteilt. Diese geteilten Strahlen werden mit einer zylindrischen Linse 1205 auf der zu bestrahlenden Fläche 1209 in einem Strahlfleck vereint. Eine gepunktete Linie stellt den genauen Strahlengang, die genaue Lage der Linsen und der zu bestrahlenden Fläche im Falle dessen dar, dass kein Spiegel 1207 angeordnet ist. Dies homogenisiert die Energie des linearen Strahlflecks in Querrichtung und bestimmt auch die Länge der Querrichtung.
  • Wie vorstehend beschrieben stellen die zylindrischen Linsenanordnungen 1202a, 1202b und 1203 die Linsen dar, um den Strahlfleck des Laserstrahls zu teilen. Die erhaltene Homogenität der Energieverteilung des linearen Strahlflecks hängt von der Anzahl der geteilten Strahlflecken ab.
  • Jede der Linsen ist aus Quarz gefertigt, um dem XeCl-Excimer-Laser zu entsprechen. Zusätzlich dazu sind die Oberflächen der Linsen beschichtet, so dass der vom Excimer-Laser emittierte Laserstrahl sehr gut durch die Linsen übertragen wird. Dies lässt die Durchlässigkeit des Excimer-Laserstrahls pro Linse 99% oder größer werden.
  • Der durch den vorstehenden Aufbau bearbeitete lineare Strahlfleck wird auf diese Weise überlappend eingestrahlt, dass der lineare Strahlfleck schrittweise in Richtung der Nebenachse des linearen Strahlflecks verlagert wird. Mit einer auf diese Weise durchgeführten Bestrahlung, kann das Laserglühen auf die gesamte Fläche der nicht monokristallinen Siliziumschicht angewendet werden, um diese so zu kristallisieren oder deren Kristallinität zu verbessern.
  • Einige der Strahlhomogenisierer setzen einen Reflektionsspiegel ein. (Zum Beispiel, Patent Dokument: veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 2001-291681.) US 5,080,474 legt eine Strahlformungsvorrichtung offen, und schließt alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 ein.
  • EP 1063049 A2 legt ein optisches System und ein Gerät zur Laserwärmebehandlung, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen unter Verwendung selbiger offen. Dieses Dokument beschreibt ein die Intensitätsverteilung bildendes Mittel, welches die Intensitätsverteilung in Längsrichtung gleichmäßig macht, während die Eigenschaften des Laserstrahls, wie die Richtcharakteristik in Richtung der kurzen Seite, aufrechterhalten werden.
  • JP 2002 184206 legt ein optisches System zur gleichmäßigen Einstrahlung emittierten Lichts aus einer Vielzahl von Quellen offen. Dieses System verwendet ein Kaleidoskop, um die Verteilung der Stärke des Lichtstroms in einer Ebene gleichmäßig zu gestalten.
  • US 5,825,551 legt einen Strahlformer einschließlich einer Strahlformungsvorrichtung offen, welche aus zwei parallelen Spiegeln besteht.
  • GB 2044948 legt einen Hohlstrahlformer offen, der an den gegenüberliegenden Seiten offen ist, und umfasst einen im Allgemeinen kegelförmigen Teil, einen Übergangsteil und eine rechtwinklige Austrittskehle, um einen von einem Laser emittierten Strahl zu empfangen.
  • Wie vorstehend beschrieben wird gegenwärtig der lange, durch den vorstehenden Aufbau bearbeitete lineare Strahlfleck dazu verwendet, um die Halbleiterschicht in einer Massenfertigungsstätte zu glühen. Wenn das Laserglühen durchgeführt ist, gibt es jedoch einige Probleme, dass sich nämlich eine Stelle auf einer Ebene, die einen homogenen Strahlfleck aufweist, mit der Frequenz des gepulsten Excimer-Lasers verändert, so dass die Homogenität des Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche infolge des Reinigens des Fensters, um das Gas zu isolieren, welches ein Lasermedium des Excimer-Lasers von außen darstellt, sich verschlechtert und so weiter. Aus diesem Grund ist die Laserbestrahlungsvorrichtung zur Massenproduktion qualitativ noch nicht hochwertig genug.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In Anbetracht solcher Probleme, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Veränderung der Energieverteilung des Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche, infolge von Instandhaltung oder der Veränderung der Oszillationsbedingungen des Excimer-Lasers, so gut es geht zu unterdrücken.
  • Dieses Ziel wird durch den Strahlhomogenisierer gemäß Anspruch 1, eine Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, sowie einem Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 12 erreicht. Bevorzugte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen festgelegt.
  • In der vorliegenden Erfindung wird ein optischer Wellenleiter verwendet, um die Energieverteilung des Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche zu homogenisieren. Der optische Wellenleiter ist eine Schaltung, welche im Stande ist, Lichtstrahlung in einem bestimmten Bereich zu halten, sowie die Lichtstrahlung in der Weise zu übertragen, dass deren Energiefluss parallel zu einer Achse des Kanals geführt wird.
  • Die vorliegende Erfindung sieht einen Strahlhomogenisierer vor, der einen optischen Wellenleiter mit einem Paar gegenüberliegend vorgesehener Reflektionsebenen umfasst, eine Kantenfläche aufweist, in die der Laserstrahl einfällt, und eine andere Kantenfläche aufweist, von welcher aus der Laserstrahl emittiert wird, wobei die andere Kantenfläche gekrümmt ist.
  • Der Grund warum der optische Wellenleiter in der Kantenfläche an der Stelle eine Krümmung aufweist, an welcher der Laserstrahl emittiert wird, wird in der vorliegenden Erfindung wie folgt erklärt. Der vorliegende Erfinder zog in Betracht, dass einer der Gründe, welcher die Energieverteilung inhomogen werden lässt, der große Streuwinkel des Laserstrahls ist, der sich äußerst weit, zumal rechtwinklig durch ein optisches System erstreckt. Das heißt der vorliegende Erfinder hat angenommen, dass eine Stelle des Brennpunktes der Linse, welche den aus dem optischen Wellenleiter emittierten Laserstrahl projiziert, in der Mitte und an den gegenüberliegenden Enden des rechteckigen Strahls in Richtung seiner Hauptachse voneinander abweicht. Deshalb ist die Kantenfläche des optischen Wellenleiters von der der Laserstrahl emittiert wird gekrümmt, so dass ein Strahl, der sich in Richtung der Hauptachse des rechteckigen Strahls ausgebreitet hat und ein Strahl, der die Mitte des rechteckigen Strahls erreicht, auf derselben zu bestrahlenden Fläche scharf gestellt werden. In anderen Worten, der Abstand vom Ausgang des optischen Wellenleiters zu der zu bestrahlenden Fläche wird an den gegenüberliegenden Enden und in der Mitte des rechteckigen Strahlflecks verschieden gemacht. Dies ermöglicht es die Energieverteilung zu homogenisieren, da der Laserstrahl auf dieselbe zu bestrahlende Fläche über die ganze Länge in die Richtung seiner Hauptachse scharf gestellt ist.
  • Das heißt die vorliegende Erfindung sieht einen Strahlhomogenisierer vor, der an der Seite an welcher der Laserstrahl emittiert wird, eine gekrümmte Kantenfläche aufweist, so dass wenn der vom optischen Wellenleiter emittierte Laserstrahl durch eine Projektionslinse projiziert wird, die Mitte und die gegenüberliegenden Seiten des Laserstrahls auf der zu bestrahlen Fläche scharf gestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung sieht ebenso einen Strahlhomogenisierer vor, der anstelle eines optischen Wellenleiters einen Hohllichtleiter umfasst, um die Energieverteilung des Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche in die Richtung der Hauptachse zu homogenisieren. Dieser Hohllichtleiter stellt ein durchsichtiges Bauteil dar, welche in eine kreisförmig konische, pyramidenartige, säulenartige oder eine ähnliche Form gebracht wird, und welcher das Licht von einem zum anderen Ende durch Totalreflexion überträgt. Es ist bekannt, dass das Licht durch Spiegelreflexion übertragen werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung sieht eine Laserbestrahlungsvorrichtung vor, die einen Laseroszillator, einen Strahlhomogenisierer und eine oder eine Vielzahl von zylindrischen Linsen umfasst, um den Laserstrahl auf die zu bestrahlende Fläche zu konvergieren, welcher vom Strahlhomogenisierer emittiert wird, wobei der Strahlhomogenisierer mit einem optischen Wellenleiter ausgestattet ist, der mit einem Paar von gegenüberliegenden Reflexionsebenen versehen ist, eine Kantenfläche aufweist, in die der Laserstrahl eintritt, und eine andere Kantenfläche aufweist, aus welcher der Laserstrahl austritt, wobei die andere Kantenfläche gekrümmt ist.
  • Im vorstehenden Aufbau weist der Strahlhomogenisierer die gekrümmte Kantenfläche an der Seite auf, an der Laserstrahl emittiert wird, so dass wenn der vom optischen Wellenleiter emittierte Laserstrahl durch eine Projektionslinse projiziert wird, die Mitte und das gegenüberliegende Ende des Laserstrahls auf der zu bestrahlenden Fläche scharf gestellt werden.
  • Im vorstehenden Aufbau wird der Laseroszillator aus einer Gruppe ausgewählt, welche aus einem Excimer-Laser, einem YAG-Laser, einem Glaslaser, einem YVO4-Laser, einem YLF-Laser und einem Ar-Laser besteht.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch einen Strahlhomogenisierer vor, der anstelle des optischen Wellenleiters einen Hohllichtleiter umfasst, um die Energieverteilung des Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche in die Richtung der Nebenachse zu homogenisieren.
  • Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung vor, umfassend die Schritte des Ausbildens einer amorphen Halbleiterschicht auf einem Substrat, sowie der Anwendung des Laserglühens auf die amorphe Halbleiterschicht mit einem Laserstrahl, der von einem Laseroszillator emittiert wird, durch eine zylindrische Linsenanordnung auf der zu bestrahlenden Fläche in eine rechteckige Form gebracht wird, und einen Strahlhomogenisierer, wobei die Stelle des Strahlflecks unter der Annahme bewegt wird, dass die amorphe Halbleiterschicht die zu bestrahlende Fläche ist, wobei die zylindrische Linsenanordnung auf der Hauptachse des rechteckigen Strahlflecks wirkt, wobei der Strahlhomogenisierer auf der Nebenachse des rechteckigen Strahlflecks wirkt, wobei das Laserglühen auf die amorphe Halbleiterschicht angewendet wird, mit einem Laserstrahl dessen Energieverteilung mittels eines Strahlhomogenisierers homogenisiert wird, und der mit einem optischen Wellenleiter ausgestattet ist, der ein Paar gegenüberliegender Reflexionsspiegel vorsieht, eine Kantenfläche aufweist, in welche die Laserstrahlen eintreten, sowie eine andere Kantenfläche aufweist, aus welcher der Laserstrahl emittiert wird, und wobei die andere Kantenfläche gekrümmt ist.
  • In dem vorstehenden Aufbau wird der Laseroszillator aus einer Gruppe ausgewählt, welche aus einem Excimer-Laser, einem YAG-Laser, einem Glaslaser, einem YVO4-Laser und einem Argon-Laser besteht.
  • Die vorliegende Erfindung sieht ebenso ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung vor, die anstelle eines optischen Wellenleiters einen Hohllichtleiter einsetzt, um die Energieverteilung des Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche in die Richtung der Nebenachse zu homogenisieren.
  • Wenn der Strahlhomogenisierer eingesetzt wird, um den rechteckigen Strahlfleck unter Verwendung des optischen Wellenleiters auszubilden, wie in der vorliegenden Erfindung offen gelegt wird, ist es möglich den rechteckigen Strahlfleck auszubilden, der in die Richtungen seiner Nebenachse sowie seiner Hauptachse auf der zu bestrahlenden Fläche eine homogene Energieverteilung aufweist. Da zusätzlich die Stelle und die Energieverteilung des auf der zu bestrahlenden Oberfläche ausgebildeten Strahlflecks nicht auf einfache Weise durch die Oszillationsbedingungen des Laseroszillators beeinträchtigt werden, wird es ermöglicht, die Stabilität des Laserstrahls zu verbessern.
  • Wenn der rechteckige Strahlfleck auf der Halbleiterschicht in Richtung der Nebenachse des rechteckigen Strahls abgetastet wird, welcher von der Laserbestrahlungsvorrichtung einschließlich des optischen Systems emittiert wird, wie in der vorliegenden Erfindung offen gelegt ist, kann verhindert werden, dass die Kristallinität in Folge der Inhomogenität der Energieverteilung des Strahlflecks inhomogen wird, so dass die Homogenität der Kristallinität über die Oberfläche des Substrats verbessert werden kann. Darüber hinaus weist die vorliegende Erfindung die Vorteile auf, dass die hohe Stabilität der Laserbestrahlungsvorrichtung sichergestellt werden kann und die laufenden Kosten aufgrund der Verbesserung der Instandhaltungsmerkmale gesenkt werden können. Wird die vorliegende Erfindung in der Massenfertigung von polykristallinem Niedertemperatur-Silizium TFT angewendet, so ist es möglich diesen TFT unter reellen Betriebsmerkmalen auf effiziente Weise herzustellen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den begleitenden Zeichnungen:
  • 1A und 1B sind Zeichnungen zur Erläuterung der Hilfsmittel, um das Problem, entsprechend der vorliegenden Erfindung, zu lösen;
  • 2A und 2B sind Zeichnungen, um das zu losende Problem, entsprechend der vorliegenden Erfindung, zu erklären;
  • 3A und 3B sind Zeichnungen, um ein Beispiel der Laserbestrahlungsvorrichtung, entsprechend der vorliegenden Erfindung, darzustellen;
  • 4A und 4B sind Zeichnungen, um ein Beispiel der Laserbestrahlungsvorrichtung, entsprechend der vorliegenden Erfindung, darzustellen;
  • 5A und 5B sind Zeichnungen, um ein Beispiel der Laserbestrahlungsvorrichtung, entsprechend der vorliegenden Erfindung, darzustellen; und
  • 6A und 6B sind Zeichnungen, um ein Beispiel der Homogenisierung der Energieverteilung durch den optischen Wellenleiter, entsprechend der vorliegenden Erfindung, darzustellen;
  • 7A und 7B sind Zeichnungen, um den Stand der Technik darzustellen.
  • 8A bis 8D sind Zeichnungen, um ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, offen gelegt in der vorliegenden Erfindung, darzustellen, und
  • 9A bis 9D sind Zeichnungen, um ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, offen gelegt in der vorliegenden Erfindung, darzustellen.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • [Art der Ausführung]
  • Zuerst wird in 6A und 6B die Art und Weise erklärt, um die Energieverteilung des Strahlflecks durch den optischen Wellenleiter zu homogenisieren. Zunächst wird eine Seitenansicht von 6A erklärt. Ein optischer Wellenleiter 602, der ein Paar gegenüberliegend vorgesehener Reflexionsebenen 602a und 602b aufweist, und eine zu bestrahlende Fläche 603 werden angefertigt. Dann lässt man den Strahl von der linken Seite des Papiers eintreten. Der Strahl ist mit einer durchgezogenen Linie 601a gezeichnet, wenn der optische Wellenleiter 602 vorhanden ist, und mit einer gepunkteten Linie 601b gezeichnet, wenn kein optischer Wellenleiter 602 vorhanden ist. Wenn kein optischer Wellenleiter 602 vorhanden ist, erreicht der Strahl, der von der linken Seite des Papiers eintritt, die Bereiche 603a, 603b und 603c auf der zu bestrahlenden Fläche 603, wie mit der gepunkteten Linie 601b dargestellt ist.
  • Wenn andererseits der optische Wellenleiter 602 vorhanden ist, wird der Strahl mittels der Reflexionsebenen des optischen Wellenleiters 602 reflektiert, wie mit dem Strahl 601a dargestellt ist, und dann erreichen alle Strahlen einen Bereich 603b auf der zu bestrahlenden Fläche 603. Das heißt, wenn der optische Wellenleiter 602 vorhanden ist, erreichen alle Strahlen den Bereich 603b auf der zu bestrahlenden Fläche 603, wenn kein optischer Wellenleiter 602 vorhanden ist, erreichen diese die Bereiche 603a und 603c. Wenn man somit die Strahlen in den optischen Wellenleiter 602 eintreten lässt, werden die Strahlen wiederholt reflektiert und zum Austritt geleitet. Das heißt die Strahlen sind überlappt, als ob die einfallenden Strahlen auf den Bereich 603b auf der zu bestrahlenden Fläche 603 gefaltet werden, welcher sich an derselben Stelle wie der optische Wellenleiter 602 befindet. In diesem Beispiel wird die vollständige Abweichung der Strahlen 603a, 603b und 603c auf der zu bestrahlenden Fläche 603 als A bezeichnet, wenn kein optischer Wellenleiter vorhanden ist, und die Abweichung des Strahls 603b auf der zu bestrahlenden Fläche 603 wird als B bezeichnet, wenn der optische Wellenleiter vorhanden ist. Dann entspricht A/B der Anzahl, der durch den Homogenisierer geteilten Strahlen. Wenn der eintretende Strahl geteilt wird, und sich alle geteilten Strahlen an derselben Stelle überlappen, wird somit die Energieverteilung des Strahls an der überlappten Stelle homogenisiert.
  • Umso mehr der Homogenisierer den Strahl teilt, desto homogener wird üblicherweise die Energieverteilung an der Stelle, an der die geteilten Strahlen überlappt sind. Die Anzahl der Strahlen, welche durch den optischen Wellenleiter 602 geteilt werden, kann sich erhöhen, wenn der Strahl mehrere Male im optischen Wellenleiter 602 reflektiert wird. Mit anderen Worten kann die Länge des Paares der Reflexionsebenen in die Richtung länger gemacht werden, in welcher die Strahlen eintreten. Darüber hinaus kann die Anzahl der geteilten Strahlen erhöht werden, indem man den Raum zwischen den sich gegenüberliegenden Reflexionsebenen verengt oder die NA (Numerische Apertur) des Strahls verbessert, welcher in den optischen Wellenleiter eintritt.
  • Das optische System zur Ausbildung des rechteckigen Strahlflecks, welches in der vorliegenden Erfindung offen gelegt ist, wird in den 3A und 3B erklärt. Zuerst wird eine Seitenansicht von 3B erklärt. Ein Laserstrahl, welcher von einem Laseroszillator 131 emittiert wird, breitet sich in die Richtung aus, die durch einen Pfeil in 3A und 3B dargestellt ist. Zuerst breitet sich der Laserstrahl durch die sphärischen Linsen 132a und 132b aus. Ein derartiger Aufbau ist nicht notwendig, wenn der Laseroszillator 131 einen ausreichend großen Strahlfleck erzeugt.
  • Der Strahlfleck des Laserstrahls wird in die Richtung der Nebenachse des rechteckigen Strahls durch eine zylindrische Linse 134 verkleinert, und tritt in einen optischen Wellenleiter 135 ein, der ein Paar von Reflexionsebenen 135a und 135b aufweist, welche sich hinter der zylindrischen Linse 134 gegenüberliegen. Eine Ebene, welche eine homogene Energieverteilung in Richtung der Nebenachse des rechteckigen Strahlflecks aufweist, wird auf der Austrittsfläche des optischen Wellenleiters 135 gebildet.
  • Umso größer die Länge des optischen Wellenleiters 135 in die Richtung ist, in welcher der Strahl eintritt, oder umso kürzer die Brennweite der zylindrischen Linse 134 ist, desto homogener wird die Energieverteilung. Das tatsächliche System muss unter Berücksichtigung des optischen Systems hergestellt werden, und dabei müssen die Länge des optischen Wellenleiters und die Brennweite der zylindrischen Linse praktisch in Übereinstimmung mit der Systemgröße sein.
  • In 3A und 3B projiziert eine zylindrische Duplet-Linse 136, welche hinter dem optischen Wellenleiter 135 angeordnet ist, die homogene Ebene, die unmittelbar hinter dem optischen Wellenleiter 135 zu der zu bestrahlenden Fläche hin ausgebildet ist, welche hinter der zylindrischen Duplet-Linse 136 angebracht ist. Die zylindrische Duplet-Linse ist eine Linse, welche zwei zylindrische Linsen 136a und 136b einschließt. Dies ermöglicht es, die homogene Ebene, welche an der Austrittsfläche des optischen Wellenleiters 135 ausgebildet ist, auf eine andere Fläche (die zu bestrahlende Fläche) zu projizieren. Das heißt, die homogene Ebene und die zu bestrahlende Fläche 137 sind bezüglich der zylindrischen Duplet-Linse 136 miteinander verbunden. Der optische Wellenleiter 135 und die zylindrische Duplet-Linse 136 homogenisieren die Energieverteilung des rechteckigen Strahlflecks in Richtung der Nebenachse und bestimmt die Länge der Nebenachse. Es ist bekannt, dass eine zylindrische Singlet-Linse eingesetzt werden kann, wenn die Homogenität des Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche nicht in hohem Maße notwendig ist oder wenn die Blendenzahl der zylindrischen Duplet-Linse äußerst hoch ist.
  • Als nächstes wird eine Draufsicht von 3A erklärt. Der von dem Laseroszillator 131 emittierte Laserstrahl wird in Richtung der Hauptachse des rechteckigen Strahls durch eine zylindrische Linsenanordnung 133 geteilt. Die zylindrische Linsenanordnung 133 weist zylindrische Linsen auf, welche in Richtung deren Krümmung angeordnet sind. Diese Ausführung setzt eine zylindrische Linsenanordnung ein, die fünf ausgerichtete zylindrische Linsen aufweist. Dies homogenisiert die Energieverteilung des rechteckigen Strahlflecks in Richtung seiner Hauptachse und bestimmt dessen Länge in der Richtung der Hauptachse. Es ist bekannt, dass die zylindrische Linse zur Vereinigung der Laserstrahlen, welche durch die zylindrische Linsenanordnung geteilt werden, hinter der zylindrischen Linse angebracht werden kann.
  • Der von der zylindrischen Linsenanordnung 133 emittierte Laserstrahl tritt in den optischen Wellenleiter 135 ein, welcher hinter der zylindrischen Linsenanordnung 133 angeordnet ist. Der optische Wellenleiter 135 umfasst ein Paar Reflexionsebenen 135a und 135b, wovon jede eine Krümmung in der Kantenfläche auf der Seite aufweist, an welcher der Laserstrahl emittiert wird. Die 1A bis 2B erklären die Ursache warum der optische Wellenleiter 135 eine Krümmung in der Kantenfläche auf der Seite aufweist, an welcher der Laserstrahl emittiert wird. In 2A und 2B stellt der Strahl 101 den Strahl dar, der durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, welcher die Mitte des rechteckigen Strahls bildet. Ein Strahl 102 stellt den Strahl dar, welcher durch eine ge punktete Linie dargestellt ist, und der die gegenüberliegenden Enden des rechtwinkligen Strahlflecks in der Richtung seiner Hauptachse bildet. Die vom optischen Wellenleiter 103 emittierten Strahlen, weisen ein Paar gegenüberliegend vom rechteckigen Strahl auf einer zu bestrahlenden Fläche 105, durch die Projektionslinsen 104, vorgesehener Reflexionsebenen auf. Der Strahl 101 wird auf der zu bestrahlenden Fläche 105 scharf gestellt, während der Strahl 102 vor der zu bestrahlenden Fläche 105 schart gestellt wird.
  • Andererseits stellen die 1A und 1B denselben Aufbau wie den in den 2A und 2B dar, mit Ausnahme der Form des optischen Wellenleiters 113. In den 1A und 1B weist der optische Wellenleiter 113 eine gekrümmte Kantenfläche auf der Seite auf, von der die Strahlen emittiert werden, so dass die in Richtung der Hauptachse des rechteckigen Strahls sich erstreckenden Strahlen 112 und 111 die Mitte des rechteckigen Strahlflecks erreichen, und auf der selben zu bestrahlenden Fläche scharf gestellt werden. Die gekrümmte Kantenfläche ist von zylindrischer Form und weist nur in Richtung der Hauptachse des rechteckigen Strahlflecks eine Krümmung auf.
  • Bei dem Aufbau, der in 1A und 1B dargestellt ist, können die Stellen von einander verschieden gemacht werden, an denen die Strahlen vom optischen Wellenleiter 113 emittiert werden, welcher ein Paar gegenüberliegende Reflexionsebenen aufweist, und zwar in der Mitte und an den gegenüber liegenden Enden in der Richtung der Hauptachse des rechteckigen Strahls. Dies ermöglicht es, den Brennpunkt in der Mitte und an den an den gegenüberliegenden Enden in Richtung der Hauptachse des rechteckigen Strahls, auf der zu bestrahlenden Fläche 115, durch die Projektionslinsen 114 anzupassen. Somit ist es möglich den rechteckigen Strahl auszubilden, der eine homogene Energieverteilung über seine gesamte Länge in der Richtung der Hauptachse aufweist.
  • Der optische Wellenleiter hat den Vorteil, dass die Stellung der homogenen Ebene vollständiger durch ein optisches System bestimmt ist. Das heißt, da die homogene Ebene auf der Austrittsfläche des optischen Wellenleiter ausgebildet ist, auch wenn die Eigenschaft des vom Laseroszillator emittierten Laserstrahls sich mit jedem Impuls oder durch Instandhaltung oder dergleichen verändert, sich die Stellung der homogenen Ebene gar nicht ändert. Das heißt die Eigenschaft des Laserstrahls wird durch Zielstabilität nicht auf einfache Weise beeinflusst. Dies ermöglicht es einen homogenen Laserstrahl zu erhalten, der durch Änderung der Eigenschaft des Laseroszillators nicht beeinflusst wird.
  • Es ist zu bevorzugen, dass der Laseroszillator der vorliegenden Erfindung, der mit dem Strahlhomogenisierer verbunden ist, eine hohe Leistungsstärke und auf der Halbleiterschicht ausreichend absorbierte Wellenlängen aufweist. Wird eine Siliziumschicht als Halbleiterschicht eingesetzt, sollte unter Berücksichtigung des Absorptionverhältnisses vorzugsweise ein Laseroszillator eingesetzt werden, der einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge erzeugt, die nicht länger als 600 nm ist. Als solch ein Laseroszillator sind ein Excimer-Laser, ein YVO4-Laser (harmonisch) und ein Glas-Laser (harmonisch) vorgegeben.
  • Es ist bekannt, dass ein YVO4-Laser (harmonisch), ein YLF-Laser (harmonisch) und ein Ar-Laser ebenso eingesetzt werden können, wenn man auch bei gegenwärtiger Technologie die hohe Leistungsstärke nicht erhält, solange der Laseroszillator, die zur Kristallisation der Siliziumschicht geeignete Wellenlänge erzeugt.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung erklärt, welches einen Strahlhomogenisierer und eine Laserbestrahlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung einsetzt. Zuerst wird ein Glas als Substrat vorbereitet. Das Glassubstrat, welches ausreichend Beständigkeit gegen Hitze bis zu 600 °C aufweist, wird als dieses Glassubstrat verwendet. Eine Siliziumoxidschicht, einer Dicke von 200 nm, wird auf dem Glassubstrat als Grundschicht verwendet. Zusätzlich wird darauf eine amorphe Siliziumschicht ausgebildet. Diese Schichten werden durch Aufdampfen ausgebildet. Wahlweise können diese Schichten mit der Plasma-CVD ausgebildet werden.
  • Danach wird auf das Substrat, mit den darauf ausgebildeten Schichten, unter Stickstoffatmosphäre eine Wärmebehandlung angewendet. Dieser Schritt dient dazu, die Wasserstoffkonzentration in der amorphen Siliziumschicht zu verringern. Dieser Schritt wird durchgeführt, da die Schicht der Laserenergie nicht standhalten kann, wenn diese zu viel Wasserstoff enthält. Die Konzentration des Wasserstoffs in der Schicht liegt ungefähr in der Größenordnung von 1020 Atomen/cm3. Wobei 1020 Atomen/cm3 hier bedeutet, dass 1020 Wasserstoffatome in 1 cm3 vorhanden sind.
  • Diese Art der Ausführung setzt einen XeCl-Excimer-Laser als Laseroszillator ein. Der Excimer-Laser (die Wellenlänge ist 308 nm) ist ein gepulster Laser. Wenn die Energie des Laserstrahls bei jedem Impuls während der Laseranwendung auf das Substrat im Bereich von ±5%, vorzugsweise im Bereich von ±2% schwankt, ist es möglich eine homogene Kristallisierung durchzuführen.
  • Die vorstehend beschriebene Schwankung der Laserenergie wird wie folgt bestimmt. Das heißt, der mittlere Wert der Laserenergie während der Bestrahlungsperiode auf das Substrat wird als Standard angenommen. Dann wird die Schwankung der Laserenergie als der Wert angenommen, welcher die Differenz zwischen dem Mittelwert und dem kleinsten Wert während der Bestrahlungsperiode, oder welcher die Differenz zwischen dem Mittelwert und dem kleinsten Wert während der Bestrahlungsperiode in Prozent ausdrückt.
  • Der Laserstrahl wird auf die Weise eingestrahlt, dass ein Tisch, der mit einer zu bestrahlenden Fläche 137 darauf montiert wird, in der Richtung der Nebenachse des rechteckigen Strahls abgetastet wird. Bei dieser Gelegenheit kann ein Fachmann die Energiedichte des Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche sowie die Abtastgeschwindigkeit sachgemäß bestimmen. Die Energiedichte liegt zweckmäßigerweise zwischen 200 mJ/cm2 und 1000 mJ/cm2. Es ist machbar, das Laserglühen homogen anzuwenden, wenn die Abtastgeschwindigkeit in einem Bereich gewählt wird, wobei die Breiten des rechteckigen Strahlflecks in seiner Nebenachse sich gegenseitig um etwa 90% oder mehr überlappen. Die optimale Abtastgeschwindigkeit hängt von der Frequenz des Laseroszillators ab, und kann somit als proportional zu dessen Frequenz angesehen werden.
  • Somit ist der Vorgang des Laserglühens abgeschlossen. Wird ein derartiger Vorgang wiederholt durchgeführt, so können viele Substrate verarbeitet werden. Somit kann ein derartig verarbeitetes Substrat verwendet werden, um ein Aktiv-Marix-Flüssigkristall-Display herzustellen, ein Organic-EL-Display, welches ein Organic-EL-Element, gemäß dem bekannten Verfahren, als Licht emittierendes Element und dergleichen verwendet. Das vorstehende Verfahren verwendete einen Excimer-Laser als Laseroszillator. Da der Excimer-Laser eine sehr kurze Kohärenzwellenlänge aufweist, die bei einigen um liegt, ist dieser für das vorstehende optische System geeignet. Obwohl einige der Laser, die nachstehend dargestellt werden eine große Kohärenzlänge aufweisen, kann der Laser eingesetzt werden, dessen Kohärenzlänge bewusst verändert wird. Ebenso ist es vorzuziehen den harmonischen YAG-Laser oder Glas-Laser zu verwenden, weil man eine ebenso hohe Leistung wie, die des Excimer-Lasers erhalten kann, und die Energie des Laserstrahls von der Siliziumschicht ausreichend absorbiert wird. Da der Laseroszillator für die Kristallisation der Siliziumschicht geeignet sein muss, sind der YVO4-Laser (harmonisch), der YLF-Laser (harmonisch), der Ar-Laser und ähnliche vorgegeben. Die Wellenlängen dieser Laserstrahlen werden auf der Siliziumschicht ausreichend absorbiert.
  • Das vorstehende Beispiel verwendete die amorphe Siliziumschicht als nicht monokristalline Halbleiterschicht. Man kann jedoch auf einfache Art und Weise annehmen, dass die vorliegende Erfindung auf andere nicht monokristalline Halbleiterschichten anwendbar ist. Eine zusammengesetzte Halbleiterschicht weist eine amorphe Struktur auf, so wie zum Beispiel eine amorphe Silizium-Germaniumschicht und kann als nicht monokristalline Halbleiterschicht eingesetzt werden.
  • [Ausführung]
  • [Vergleichsbeispiel]
  • Dieses Vergleichsbeispiel stellt ein typisches Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterschicht dar, welches ein durch den Laserstrahl zu bestrahlendes Ziel wird. Zuerst wurde ein Substrat vorbereitet, Corning 1737, welches eine Dicke von 0,7 mm und eine Seitenlänge von 127 mm aufweist. Eine SiO2-Schicht (Siliziumoxidschicht) wurde 200 nm dick mit einer CVD-Vorrichtung auf dem Substrat ausgebildet, und anschließend wurde eine amorphe Siliziumschicht (hierin künftig als a-Si-Schicht bezeichnet) 50 nm dick über der SiO2-Schicht ausgebildet. Das Substrat wurde bei einer Temperatur von 500 °C über eine Stunde lang einer Stickstoffatmosphäre ausgesetzt, um die Konzentration des Wasserstoffs in der Schicht zu verringern. Die Konzentration des Wasserstoffs liegt entsprechend in einer Größenordnung von 1020 Atome/cm3. Hier bedeutet 1020 Atome/cm3, dass 1020 Wasserstoffatome in 1 cm3 vorhanden sind. Dies erhöhte die Beständigkeit der Schicht gegen den Laserstrahl beträchtlich.
  • Als nächstes wird ein Beispiel des Laseroszillators dargestellt, welches geeignet ist, um die a-Si-Schicht zu glühen. Es wird bevorzugt, zum Beispiel den XeCl-Excimer-Laser L4308 (Wellenlänge 308 nm, Impulsbreite 30 ns) einzusetzen, der von der Firma Lambda Physik, Inc. hergestellt wurde, weil man ausreichende Leistung und Durchsatz erhält. Der Laserstrahl erzeugt einen gepulsten Laserstrahl und eine Energieabgabe von 670 mJ pro Impuls. Der Laserstrahl weist eine Fleckgröße von 10 × 30 mm (beides sind Halbwertsbreiten) am Laserstrahlfenster (Austritt) auf. Das Laserstrahlfenster (Austritt) ist definiert als Ebene rechtwinklig zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls, unmittelbar nach dem der Laserstrahl emittiert wurde.
  • Der vom Excimer-Laser emittierte Laserstrahl hat im üblicherweise eine rechteckige Form, und wenn man es durch ein Seitenverhältnis ausdrückt, so befindet sich der rechteckige Strahl näherungsweise in einem Bereich von 1 bis 5. Der Laserstrahl weist eine Gauß'sche Verteilung auf wobei die Intensität des Laserstrahls in Richtung dessen Mitte größer wird. Der Strahlfleck des Laserstrahls wird zu einem linearen Strahlfleck verändert, der eine homogene Energieverteilung und eine Größe von 125 mm × 0,4 mm aufweist.
  • Gemäß dem Versuch des vorliegenden Erfinders, war etwa 1/10 der geringeren Breite (Breite bei Halbwertsbreite) des linearen Strahlflecks, der am besten geeignete Abstand zum Überlappen des Laserstrahls, wenn der Laserstrahl auf die Halbleiterschicht eingestrahlt wurde. Dies verbesserte die Homogenität der Kristallinität der Halbleiterschicht. Da in diesem Beispiel die schmälere Breite 0,4 mm aufwies, wurde der Laserstrahl unter den Bedingungen des Excimer-Lasers eingestrahlt, unter welcher die Pulsfrequenz 30 Hz und die Abtastgeschwindigkeit 1,0 mm/s war. Aus diesem Anlass wurde die Energiedichte des Laserstrahls auf der zu bestrahlenden Fläche auf 450 mJ/cm2 eingestellt. Das vorstehende Verfahren ist ein übliches Verfahren zum Kristallisieren der Halbleiterschicht mit dem linearen Strahlfleck.
  • [Ausführung 1]
  • Die 4A und 4B stellen ein Beispiel eines optischen Systems dar, welches in dieser Ausführung erklärt wird. Zuerst wird eine Seitenansicht von 4B erklärt. Ein von einem Laseroszillator 151 emittierter Laserstrahl wird in die Richtung verbreitet, die durch einen Pfeil in 4A und 4B bezeichnet ist. Der Laserstrahl breitet sich durch die Linsen 152a und 152b aus. Dieser Aufbau ist nicht notwendig, wenn der vom Laseroszillator 151 emittierte Strahlfleck ausreichend groß ist.
  • Eine zylindrische Linse 155 weist eine Dicke von 20 mm und deren zweite Fläche einen Krümmungsradius von –194.25 mm auf, und wird dazu verwendet, den Strahlfleck in die Richtung der Nebenachse des rechteckigen Strahls zu verkleinern. Das Vorzeichen der Krümmung ist positiv, wenn sich der Krümmungsmittelpunkt an der Seite befindet, an welcher der Strahl bezüglich der Linsenoberfläche emittiert wird. Das Vorzeichen der Krümmung ist negativ, wenn sich der Krümmungsmittelpunkt an der Seite befindet, an der der Strahl bezüglich der Linsenoberfläche austritt. Zusätzlich ist bekannt, dass eine Linsenoberfläche an welcher der Strahl eintritt, als erste Fläche definiert wird, und eine Linsenoberfläche aus welcher der Strahl emittiert wird, als zweite Fläche definiert wird. Ein optischer Wellenleiter 156, welcher in der Stelle 428,8 mm hinter der zylindrischen 155 angeordnet ist, weist ein Paar gegenüberliegend vorgesehener Reflexionsflächen 156a und 156b auf, und homogenisiert die Energieverteilung in der Richtung einer Nebenachse des rechteckigen Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche. Eine Ebene weist somit in der Richtung der Nebenachse des rechteckigen Strahls die homogene Energieverteilung auf, und ist auf der Austrittsfläche des optischen Wellenleiters 156 ausgebildet. Der optische Wellenleiter 156 weist in der Richtung, in welcher der Strahl einfällt, eine Länge vom 300 mm auf, und verfügt über einen Abstand zwischen den Reflexionsflächen von 0,4 mm.
  • Eine zylindrische Duplet-Linse, umfasst die zylindrischen Linsen 157a und 157b, welche an einer Stelle 400 mm hinter dem optischen Wellenleiter 156 angeordnet ist, bündelt den Strahl, der vom optischen Wellenleiter 156 in Richtung seiner Nebenachse des rechteckigen Strahlflecks auf der zu bestrahlenden Fläche 158 emittiert wird, welcher an der Stelle 416,9 mm hinter der zylindrischen Duplet-Linse angeordnet ist. Die zylindrische Duplet-Linse schließt zylindrische Linsen ein. Eine zylindrische Linse, welche die zylindrische Duplet-Linse darstellen, weist eine erste Fläche mit einem Krümmungsradius von +122,99 mm auf, die zweite Fläche weist einen Krümmungsradius von +90,12 mm und eine Dicke von 10 mm auf. Die andere zylindrische Linse weist eine erste Fläche mit einem Krümmungsradius von +142,32 mm auf, die zweite Fläche weist einen Krümmungsradius von –165,54 mm und eine Dicke von 20 mm auf. Die beiden zylindri schen Linsen sind in einem Abstand von 5 mm zueinander angeordnet. Dies ermöglicht es die homogene Ebene, welche auf der Austrittsfläche des optischen Wellenleiters 156 ausgebildet wird, auf die zu bestrahlende Fläche 158 zu projizieren. Der optische Wellenleiter 156 und die zylindrische Duplet-Linse 157 homogenisieren die Energieverteilung des rechteckigen Strahlflecks in der Richtung seiner Nebenachse, und bestimmen dessen Länge in die Richtung seiner Nebenachse.
  • Als nächstes wird eine Aufsicht von 4A erklärt. Der vom Laseroszillator 151 emittierte Laserstrahl wird in Richtung der Hauptachse des rechteckigen Strahls durch eine zylindrische Linsenanordnung 153 geteilt. Die zylindrische Linsenanordnung 153 weist fünf zylindrische Linsen auf, von denen jede eine erste Fläche mit einem Krümmungsradius von +24,5 mm, eine Dicke von 5 mm und eine Breite von 6,5 mm aufweist, und die in der Ausrichtung ihrer Krümmung zueinander angeordnet sind.
  • Die Laserstrahlen werden durch die zylindrische Linsenanordnung 153 geteilt, und überlappen sich auf der zu bestrahlenden Fläche 158 durch eine zylindrische Linse 154, welche an einer Stelle 500 mm hinter der zylindrischen Linsenanordnung angeordnet ist. Dies homogenisiert die Energieverteilung des rechteckigen Strahlflecks in Richtung seiner Hauptachse. Die zylindrische Linse 154 wird in dieser Art der Ausführung nicht verwendet. Diese Linse ermöglicht es den Bereich, an den gegenüberliegenden Enden des rechteckigen Strahlflecks, in die Richtung seiner Hauptachse zu reduzieren, dort wo die Energie abgeschwächt wird. In einer Vorrichtung, welche diesen Aufbau aufweist, kann jedoch die vorliegende Linse eine außerordentlich hohe Brennweite haben. Da in diesem Fall die vorliegende Linse einen nur kleinen Wirkungsvorteil bietet, ist es überflüssig diese Linse einzusetzen.
  • Der von der zylindrischen Linse 154 emittierte Laserstrahl fällt in den optischen Wellenleiter 156 ein, welcher an der Stelle 1900,8 mm hinter der zylindrischen Linse 154 angeordnet ist. Der optische Wellenleiter 156 weist ein Paar gegenüberliegend vorgesehene Reflexionsebenen 156a und 156b auf, wobei jede eine gekrümmte hintere Fläche mit einem Krümmungsradius von +3751,5 mm aufweist. Dies erlaubt Unterschiede in der Eintrittsposition, in der Mitte und an den gegenüberliegenden Enden des rechtwinkligen Strahls in die Richtung seiner Hauptachse. Aus diesem Grund ist es möglich, sowohl von der Mitte als auch von den gegenüberliegenden Enden, in die Richtung der Haupt achse des rechteckigen Strahls auf die zu bestrahlenden Ebene scharf zu stellen, und dabei ist es ebenso möglich den rechteckigen Strahlfleck auszubilden, der eine homogene Energieverteilung und eine Größe von 300 mm × 0,4 mm aufweist.
  • Das in dieser Ausführung dargestellte optische System wird, welches zum Beispiel in der Art der Ausführung dargestellt wurde, gemäß dem Verfahren dazu verwendet, um das Laserglühen auf die Halbleiterschicht anzuwenden. Die Halbleiterschicht kann dafür eingesetzt werden, um ein Aktiv-Marix-Display oder eine lichtemittierende Vorrichtung herzustellen. Diese Vorrichtungen können von einem Fachmann mit Verfahrenkenntnis hergestellt werden.
  • [Ausführung 2]
  • Diese Ausführung zeigt beispielhaft ein anderes optisches System, welches in der Art der Ausführung beschrieben wurde. Die 5A und 5B stellen ein in dieser Ausführung erklärtes Beispiel eines optischen Systems dar.
  • In den 5A und 5B nimmt der Laserstrahl denselben optischen Weg ausschließlich für einen optischen Wellenleiter 165, wie es in den 3A und 3B dargestellt ist. Der optische Wellenleiter 165 weist ein Paar gegenüberliegend vorgesehene Reflexionsebenen, sowie einen optischen Wellenleiter 135 auf. Der Wellenleiter 135 weist einen Hohlraum zwischen dem Paar von Reflexionsebenen auf. Andererseits weist der optische Wellenleiter 165 einen mit dem Medium 165c gefüllten Raum auf, der den Brechungsindex "n" aufweist. Das ist der Punkt in dem sich die beiden optischen Wellenleiter unterscheiden. Falls das Medium 165c einen höheren Brechungsindex aufweist als das Material der Reflexionsebenen 165a und 165b, wird der Laserstrahl vollständig an der Reflexionsebene reflektiert, wenn der Laserstrahl in den optischen Wellenleiter 165 unter einem Winkel eintritt, der nicht über dem Grenzwinkel liegt. Das heißt, die Durchlässigkeit des Laserstrahls im optischen Wellenleiter ist größer verglichen mit dem Fall, bei dem der Laserstrahl nicht vollständig reflektiert wird. Aus diesem Grund kann der Laserstrahl von einer Lichtquelle 161 wirkungsvoller auf einer zu bestrahlenden Fläche 167 gebündelt werden.
  • Das optische System, welches in 5A und 5B dargestellt ist, kann den rechteckigen Strahlfleck ausbilden, welcher eine homogene Energieverteilung und eine Größe von 0,4 mm in seiner Nebenachse sowie 300 mm in seiner Hauptachse aufweist. Vorzugsweise verwendet man ein Medium wie BSC7, welches von der Firma HOVA, Corp. Hergestellt wird, welches einen Brechungsindex von 1,52 gegenüber ultraviolettem Licht aufweist, und über eine hohe Durchlässigkeit verfügt.
  • Das in dieser Ausführung dargestellte optische System wird verwendet, um das Laserglühen, gemäß dem in Art der Ausführung dargestellten Verfahren, auf die Halbleiterschicht anzuwenden. Die Halbleiterschicht kann zur Herstellung eines Aktiv-Marix-Flüssigkristall-Displays und eines Organic-El-Displays, unter Verwendung eines Organic-El-Elements als lichtemittierendes Element, eingesetzt werden. Diese Vorrichtungen können von einem Fachmann mit Verfahrenkenntnis hergestellt werden.
  • [Ausführung 3]
  • In dieser Ausführung ist ein Verfahren bis hin zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit der kristallinen Halbleiterschicht, durch Verwendung der Laserbestrahlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, das mit den 8A-8D und 9A-9D beschrieben ist.
  • Als aller erstes werden Grundschichten 1101a und 1101b auf dem Substrat 1100 ausgebildet. Als Substrat 1100 können ein isolierendes Substrat wie ein Glassubstrat, oder ein Keramiksubstrat, ein rostfreies Substrat, ein Metallsubstrat (Tantal, Wolfram, Molybdän und ähnliches), ein Halbleitersubstrat, ein Kunststoffsubstrat (Polyimid, Acryl, Polyethylenteraphtalat, Polykarbonat, Polyacrylat, Polyethersulfon und ähnliche) verwendet werden. Es ist bekannt, dass das Substrat aus einem Werkstoff gefertigt werden sollte, welcher gegen Hitze, die während der Vorgänge entsteht, beständig sein muss. In dieser Ausführung wird ein Glassubstrat verwendet.
  • Als Grundschichten 1101a und 1101b können eine Siliziumoxidschicht, eine Siliziumnitridschicht oder eine Siliziumoxidnitridschicht verwendet werden, und diese Isolationsschichten können als Monoschichtaufbau oder als Mehrschichtaufbau, bestehend aus mehreren Schichten, ausgebildet werden. Diese Schichten werden durch ein bekanntes Verfahren wie das Aufdampfverfahren, ein Niederdruck-CVD-Verfahren oder ein Plasma-CVD-Verfahren ausgebildet. Diese Schichten werden in dieser Ausführung als ein Verbundschichtaufbau von Schichten lamelliert, aber ein Monoschichtaufbau oder Verbundschichtaufbau von drei oder mehreren Schichten für zu keinen Problemen. In dieser Ausführung wird die Siliziumnitridoxidschicht einer Dicke von 50 nm als eine erste Schicht einer isolierenden Schicht 1001a ausgebildet, und die Siliziumoxidnitridschicht wird in einer Dicke von 100 nm als eine zweite Schicht einer isolierenden Schicht 1001b ausgebildet. Es ist bekannt, dass der Unterschied zwischen der Siliziumnitridoxidschicht und der Siliziumoxidnitridschicht dadurch bestimmt ist, dass das in diesen Schichten enthaltene Verhältnis von Stickstoff und Sauerstoff unterschiedlich ist, und dass die Siliziumnitridoxidschicht mehr Sauerstoff enthält als die Siliziumoxidnitridschicht.
  • Als nächstes wird eine amorphe Halbleiterschicht ausgebildet. Die amorphe Halbleiterschicht kann aus Silizium oder dem Siliziumbasiswerkstoff (SixGe1-x und z.B. ähnlichem) von 25 nm bis 80 nm Dicke bestehen. Was die ausbildenden Mittel betrifft, kann ein bekanntes Verfahren wie das Aufdampfverfahren, das Niederdruckverfahren oder das Plasma-CVD-Verfahren eingesetzt werden. In dieser Ausführung wird die Siliziumschicht 66 nm dick ausgebildet (8A).
  • Dann wir das Kristallisieren des amorphen Siliziums durchgeführt. In dieser Ausführung wird ein Vorgang zur Durchführung des Laserglühens als Verfahren zum Kristallisieren erklärt (8B).
  • Die Laserbestrahlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird zur Durchführung des Laserglühens verwendet. Der Laseroszillator wird aus einer Gruppe ausgewählt, die aus einem Excimer-Laser, einem YAG-Laser, einem Glaslaser, einem YVO4-Laser, einem YLF-Laser und einem Ar-Laser besteht.
  • Das Laserglühen wird durchgeführt, um das amorphe Silizium durch die Laserbestrahlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zu kristallisieren. Genauer gesagt, wird das Laserglühen durch das Verfahren durchgeführt, wie es in Ausführung 1 und 2 beschrieben ist.
  • Zusätzlich ist zu bevorzugen, dass die Abtastrichtung des Laserlichts parallel zur Vorschubrichtung des Trägers in dem den Kanal bildenden Bereich eingestellt wird, wenn die kristallisierte Halbleiterschicht als Aktivschicht eines TFT verwendet wird.
  • Als nächstes wird die kristalline Halbleiterschicht durch Ätzen in die gewollte Form 1102a bis 1102d umgewandelt (8C). Anschließend wird eine nicht leitende Sperrschicht 1103 ausgebildet (8D). Die Schichtdicke sollte auf etwa 115 nm eingestellt werden, und die nicht leitende Schicht, welche Silizium einschließt, kann durch das Niederdruck-CVD-Verfahren, das Plasma-CVD-Verfahren, das Aufdampfverfahren oder ein ähnliches ausgebildet werden. In dieser Ausführung wird eine Siliziumschicht ausgebildet. In diesem Fall wird diese durch das Plasma-CVD-Verfahren mit einer Mischung aus TEOS (Tetraethylorthosilikat) und O2 bei einem Reaktionsdruck von 40 hPa, bei einer auf zwischen 300 °C und 400 °C eingestellten Substrattemperatur, und mit dem Abfluss der elektrischen Leistungsdichte von 0,5 W/cm2 bis 0,8 W/cm2 bei einer hohen Frequenz (13,56 MHz) ausgebildet. Die somit ausgebildete Siliziumschicht bietet gute Eigenschaften als nicht leitende Sperrschicht durch hintereinander folgendes Durchführen des Aufheizvorgangs bei zwischen 400 °C und 500 °C.
  • Durch das Kristallisieren der Halbleiterschicht unter Verwendung der Laserbestrahlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, kann man den Halbleiter mit guten und gleichmäßigen Eigenschaften erhalten.
  • Als nächstes wird Tantalnitrid (TaN), mit einer Dicke von 30 nm, als eine erste leitfähige Schicht auf der nicht leitenden Sperrschicht ausgebildet, sowie Wolfram (W), mit einer Dicke von 370 nm, als eine zweite leitfähige Schicht auf der ersten leitfähigen Schicht ausgebildet. Sowohl die TaN-Schicht als auch die W-Schicht können durch die Aufdampfmethode ausgebildet werden, und die TaN-Schicht wird durch Aufdampfen unter Verwendung von Ta als Fangelektrode in einer Stickstoffatmosphäre ausgebildet. Des Weiteren wird eine W-Schicht durch Aufdampfen unter Verwendung einer W-Fangelektrode ausgebildet. Es ist notwendig, dass die Schicht mit niedrigem Leitungswiderstand ausgebildet wird, um sie als Torelektrode zu verwenden, und es ist wünschenswert, dass der spezifische elektrische Widerstand der W-Schicht nicht mehr als 20 μΩcm ergibt. Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, dass die Fangelektrode für die W-Schicht von hoher Reinheit ist (99,9999 %), und es muss sehr darauf geachtet wer den, dass das Fremdelement bei der Ausbildung der Schicht nicht uneinheitlich vorliegt. Der spezifische Widerstand der W-Schicht, die somit ausgebildet wurde, kann zwischen 9 μΩcm und 20 μΩcm betragen.
  • Es ist bekannt, dass es keine bestimmte Beschränkung für den Werkstoff der leitfähigen Schichten gibt, obwohl in dieser Ausführung die erste leitfähige Schicht aus TaN besteht, die eine Dicke von 30 nm, und die zweite leitfähige Schicht aus W besteht, die eine Dicke von 370 nm aufweist. Sowohl die erste leitfähige Schicht als auch die zweite leitfähige Schicht kann aus den Elementen der Gruppe ausgewählt werden, die aus Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu, Cr, und Nd oder aus einer Werkstofflegierung besteht sowie aus einer chemischen Verbindung, die eines dieser Elemente als dessen Hauptbestandteil aufweist. Darüber hinaus kann eine Halbleiterschicht verwendet werden, die typischer Weise eine polykristalline Siliziumschicht ist, zu welcher ein Fremdelement wie Phosphor zudotiert wird, wie es eine AgPdCu-Legierung sein kann. Darüber hinaus kann eine Kombination aus diesen entsprechend angewendet werden. Die erste leitfähige Schicht kann mit 20 nm bis 100 nm Dicke ausgebildet werden. Andererseits kann die zweite leitfähige Schicht mit 100 nm bis 400 nm Dicke ausgebildet werden. Zusätzlich dazu wird ein Verbundschichtaufbau, bestehend aus zwei Schichten, in dieser Ausführung eingesetzt, jedoch kann auch ein Monoschichtaufbau oder ein Verbundschichtaufbau eingesetzt werden, der aus drei oder mehr Schichten besteht.
  • Als nächstes wird durch einen Belichtungsvorgang, mittels einer fotolithographischen Methode, aus einem Fotolack eine Maske ausgebildet, um Elektroden und Leitungsführungen durch Ätzen der leitfähigen Schichten auszubilden. Der erste Ätzvorgang wird in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten Ätzbedingungen durchgeführt. Der Ätzvorgang wird unter Verwendung der aus Fotolack hergestellten Maske durchgeführt, und die Torelektroden und Leitungsführungen werden auf diese Weise ausgebildet. Die Ätzbedingungen werden entsprechend gewählt.
  • Ein ICP-Ätzverfahren (induktiv gekoppeltes Plasma) wird in dieser Ausführung eingesetzt. Der Ätzvorgang wird unter den ersten Ätzbedingungen durchgeführt, bei welchen eine Gasmischung aus CF4, Cl2 und O2 als Ätzgas mit dem entsprechenden Volumenstrom 25:25:10 (sccm) verwendet wird, und durch Anwendung 500W (13,56 MHz) elektrischer HF-Leistung auf eine spulenförmige Elektrode wird bei einem Druck von 1,0 Pa ein Plasma erzeugt. Ebenso werden 150 W (13,56 MHz) elektrischer HF-Leistung auf die Substratseite (Probentisch) angewendet, und dabei eine im Wesentlichen negative automatische Gittervorspannung angelegt. Die W-Schicht wird unter den ersten Ätzbedingungen geätzt, und die Kantenanteile der ersten leitfähigen Schicht werden in eine konisch zulaufende Form gebracht. Bei den ersten Ätzbedingungen liegt die Ätzgeschwindigkeit der W-Schicht bei 200,39 nm/min. Auf der anderen Seite liegt die Ätzgeschwindigkeit der TaN-Schicht bei 80,32 nm/min, und das gewählte Verhältnis der W-Schicht zur TaN-Schicht liegt bei 2,5. Und der Winkel der konisch zulaufenden Anteile nimmt, entsprechend den ersten Ätzbedingungen, 26° an.
  • Der nächste Ätzvorgang wird unter den zweiten Ätzbedingungen durchgeführt, ohne dabei die aus Fotolack hergestellte Maske zu entfernen. Unter den zweiten Ätzbedingungen wird eine Gasmischung aus CF4 und Cl2 als Ätzgas mit dem entsprechenden Volumenstrom 30:30 (sccm) verwendet, und durch Anwendung 500W (13,56 MHz) elektrischer HF-Leistung auf eine spulenförmige Elektrode wird bei einem Druck von 1,0 Pa ein Plasma erzeugt. Der Ätzvorgang wird über 15 Sekunden lang durchgeführt. Ebenso werden 20 W (13,56 MHz) elektrischer HF-Leistung auf die Substratseite (Probentisch) angewendet, und dabei eine im Wesentlichen negative automatische Gitterverspannung angelegt. Bei den zweiten Ätzbedingungen werden, unter Verwendung der Gasmischung aus CF4 und Cl2, die W-Schicht und die TaN-Schicht im selben Maße geätzt.
  • Bei den zweiten Ätzbedingungen liegt die Ätzgeschwindigkeit der W-Schicht bei 58,97 nm/min, während die Ätzgeschwindigkeit der TaN-Schicht bei 66,43 nm/min liegt. Es ist bekannt, dass man um das Ätzen durchzuführen die Ätzdauer um 10% bis 20% erhöht, ohne auf der nicht leitenden Sperrschicht Rückstände zu hinterlassen. Während des ersten Ätzvorgangs wird die nicht leitende Sperrschicht, welche nicht von der Elektrode bedeckt ist um etwa 20 nm bis 50 nm geätzt.
  • Beim ersten vorstehend beschriebenen Ätzvorgang werden die Kantenanteile der ersten und zweiten leitfähigen Schicht, infolge der angelegten automatischen Gitterverspannung auf das Substrat, in konisch zulaufende Formen gebracht.
  • Im Anschluss wird ein zweiter Ätzvorgang durchgeführt, ohne dabei die aus Fotolack hergestellte Maske zu entfernen. Der zweite Ätzvorgang wird unter den Ätzbedingungen durchgeführt, bei welchen eine Gasmischung aus SF6, Cl2 und O2 als Ätzgas mit dem entsprechenden Volumenstrom 24:12:24 (sccm) verwendet wird, und durch Anwendung 700W (13,56 MHz) elektrischer HF-Leistung auf eine spulenförmige Elektrode wird bei einem Druck von 1,3 Pa ein Plasma erzeugt. Der Ätzvorgang wird über 25 Sekunden lang durchgeführt. Ebenso werden 10 W (13,56 MHz) elektrischer HF-Leistung auf die Substratseite (Probentisch) angewendet, und dabei eine im Wesentlichen negative automatische Gittervorspannung angelegt. Die W-Schicht wird unter diesen Ätzbedingungen selektiv geätzt, und die zweite geformte leitfähige Schicht wird ausgebildet. Die erste leitfähige Schicht wird bei diesem Vorgang kaum geätzt. Während des ersten und des zweiten Ätzvorgangs wird die Torelektrode, bestehend aus der ersten leitfähigen Schicht, 1104a bis 1104d, und der zweiten leitfähigen Schicht, 1105a bis 1105d, ausgebildet (9A).
  • Dann wird ein erstes Dotieren durchgeführt, ohne dabei die aus Fotolack hergestellte Maske zu entfernen. Das Fremdelement wird dotiert, welches n-Leitfähigkeit in der kristallinen Halbleiterschicht bei niedriger Konzentration durch diesen Vorgang verleiht. Der erste Dotiervorgang kann durch das Verfahren der Ionendotierung oder durch das Verfahren Ionenimplantierung durchgeführt werden. Der Ionendotierungsvorgang wird unter den Bedingungen durchgeführt, unter denen die Dosierung von 1 × 1013 Atome/cm2 bis 5 × 1014 Atome/cm2 festgelegt ist, und die Beschleunigungsspannung auf 40 kV bis 80 kV festgelegt ist. In dieser Ausführung ist die Beschleunigungsspannung auf 50 kV festgelegt. Ein Element der 15 ten Gruppe des Periodensystems, typischerweise Phosphor (P) oder Arsen (As) wird als Fremdelement verwendet, welches die n-Leitfähigkeit verleiht. In dieser Ausführung wird Phosphor verwendet. Der erste Störstellenbereich (N- Bereich), welcher mit niedrig konzentrierten Fremdatomen dotiert wird, wird unter Verwendung der ersten leitfähigen Schicht als Maske auf selbst einfangende Weise ausgebildet.
  • Als nächstes wird die aus Fotolack hergestellte Maske entfernt. Dann wird die aus Fotolack hergestellte Maske neu ausgebildet, und ein zweiter Dotierungsvorgang wird bei höherer Beschleunigungsspannung als beim ersten Dotierungsvorgang durchgeführt. Die Fremdatome, welche die n-Leitfähigkeit verleihen, werden auch während des zwei ten Dotierungsvorgangs dotiert. Die Ionendotierung wird unter den Bedingungen durchgeführt, unter denen die Dosierung von 1 × 1013 Atome/cm2 bis 3 × 1015 Atome/cm2 durchgeführt, und die Beschleunigungsspannung wird auf 60 kV bis 120 kV eingestellt. In dieser Ausführung ist die Dosis auf 3 × 1015 Atome/cm2 und die Beschleunigungsspannung auf 65 kV eingestellt. Die zweite leitfähige Schicht wird als Maske gegen die Fremdelemente bis einschließlich des zweiten Dotierungsvorgangs verwendet, und der Dotierungsvorgang wird so durchgeführt, dass das Fremdelement auch in der Halbleiterschicht unter der ersten leitfähigen Schicht vorgesehen ist.
  • Nach der Durchführung des zweiten Dotierungsvorgangs, wird der zweite Störstellenbereich (N- Bereich, Lov-Bereich) auf dem Teilbereich ausgebildet, welcher nicht von der zweiten leitfähigen Schicht überlappt ist, oder welcher zwischen den Teilbereichen nicht von der Maske bedeckt ist, welche von der ersten leitfähigen Schicht in der kristallinen Halbleiterschicht überlappt wird. Die Fremdatome, welche die n-Leitfähigkeit verleihen, werden auf den zweiten Störstellenbereich mit einer Konzentration ein einem Bereich von 1 × 1018 Atome/cm3 bis 5 × 1019 Atome/cm3 dotiert. Zusätzlich dazu werden die Fremdatome, welche die n-Leitfähigkeit verleihen, auf die Teilbereiche dotiert, welche offen liegen, ohne sowohl von der ersten geformten leitfähigen Schicht als auch von der Maske (ein dritter Störstellenbereich: N+ Bereich), bei der hohen Konzentration in einem Bereich von 1 × 1019 Atome/cm3 bis 5 × 1021 Atome/cm3, bedeckt zu sein. Es ist bekannt, dass der N+ Bereich in einem Bereich in der Halbleiterschicht vorhanden ist, aber ein Teilbereich besteht, der nur von der Maske bedeckt ist. Da die Konzentration der Fremdatome, welche die n-Leitfähigkeit verleihen, in diesem Teilbereich gleich bleibt, als wie wenn beim ersten Dotierungsvorgang dotiert wird, kann dieser nach wie vor erster Störstellenbereich genannt werden (N- Bereich).
  • Die Störstellenbereiche werden mittels zweifacher Durchführung des Dotierungsvorgangs in dieser Ausführung ausgebildet, aber die Anzahl der Wiederholungen der Durchführungen ist nicht begrenzt und hängt von den Bedingungen ab. Die Bedingungen sind entsprechend festgelegt, um den Störstellenbereich bei der gewünschten Konzentration mittels einmaliger oder mehrmaliger Durchführung des Dotierungsvorgangs auszubilden.
  • Die aus Fotolack hergestellte Maske wird als nächstes von neuem ausgebildet, nachdem die aus Fotolack hergestellte Maske entfernt wurde, und ein dritter Dotierungsvorgang wird durchgeführt. Durch den dritten Dotierungsvorgang werden ein vierter (P+ Bereich) und ein fünfter (P- Bereich) Störstellenbereich ausgebildet, welche mit einem Fremdelement dotiert werden, welches in der Halbleiterschicht den zum ersten und zweiten Leitfähigkeitstyp gegensätzlichen Leitfähigkeitstyp verleiht, welcher zum P-Kanal-Typ-TFT wird.
  • Durch den dritten Dotierungsvorgang wird der vierte Störstellenbereich (P+ Bereich) auf dem Teilbereich ausgebildet, der nicht von der aus Fotolack hergestellten Maske bedeckt ist und darüber hinaus sich nicht mit ersten leitfähigen Schicht überlappt. Und der fünfte Störstellenbereich (P Bereich) wird auf dem Teilbereich ausgebildet, der nicht von der aus Fotolack hergestellten Maske bedeckt ist, und welcher sich mit der ersten leitfähigen Schicht überlappt, sich jedoch nicht mit der zweiten leitfähigen Schicht überlappt. Ein der 13ten Gruppe zugehöriges Element im Periodensystem der Elemente, typischerweise Borsäure (B), Aluminium (Al), Gallium (Ga) oder ähnliche sind als die Fremdatome bekannt, welche die p-Leitfähigkeit verleihen.
  • In dieser Ausführung werden der vierte Störstellenbereich und der fünfte Störstellenbereich durch das Verfahren der Ionendotierung unter Verwendung von Diboran (B2H6) ausgebildet, durch auswählen von Borsäure (B) als Fremdatom, welches die p-Leitfähigkeit verleiht. Nach den Bedingungen des Verfahrens der Ionendotierung, wird die Dosis auf 1 × 1016 Atome/cm2 und die Beschleunigungsspannung auf 80 kV festgelegt.
  • Es ist bekannt, dass die Halbleiterschicht durch den dritten Dotierungsvorgang von der aus Fotolack hergestellten Maske bedeckt ist, um den N-Kanal-TFT auszubilden.
  • Während des ersten und zweiten Dotierungsvorgangs wird bei entsprechend unterschiedlichen Konzentrationen, Phosphor (P) im vierten Störstellenbereich (P+ Bereich) und im fünften Störstellenbereich (P Bereich) dotiert. Jedoch sowohl im vierten Störstellenbereich (P+ Bereich) als auch im fünften Störstellenbereich (P- Bereich) wird der dritte Dotierungsvorgang so durchgeführt, dass das Fremdelement, welches die p-Leitfähigkeit verleiht, in einem Konzentrationsbereich von 1 × 1019 Atome/cm3 bis 5 × 1021 Atome/cm3 dotiert wird. Der vierte Störstellenbereich (P+ Bereich) und der fünfte Störstellenbereich (P- Bereich) arbeiten ohne Probleme als Quell- oder Spülbereich.
  • Es ist bekannt, dass in dieser Ausführung, der vierte Störstellenbereich (P+ Bereich) und der fünfte Störstellenbereich (P- Bereich) mittels der einmaligen Durchführung des dritten Dotierungsvorgangs ausgebildet werden, aber die Anzahl der Wiederholungen der Durchführungen hierzu ist nicht begrenzt. Der Dotierungsvorgang kann mehrmals entsprechend abhängig von den Bedingungen durchgeführt werden, um den vierten Störstellenbereich (P+ Bereich) und den fünften Störstellenbereich (P- Bereich) auszubilden.
  • Bei der Durchführung dieser Dotierungsvorgänge werden der erste Störstellenbereich (N- Bereich) 1112b, der zweite Störstellenbereich (N- Bereich, Lov-Bereich) 1111b, der dritte Störstellenbereich (N+ Bereich) 1111a, 1112a, der vierte Störstellenbereich (P+ Bereich) 1113a, 1114a, und der fünfte Störstellenbereich (P- Bereich) 1113b, 1114b ausgebildet (9B).
  • Als nächstes wird eine erste Passivierungsschicht 1120 ausgebildet, nachdem die aus Fotolack hergestellte Maske entfernt wurde. Die Isolierschicht, welche Silizium enthält, wird zu einer ersten Passivierungsschicht 1120, mit einer Dicke von 100 nm bis 200 nm ausgebildet. Das Plasma-CVD-Verfahren oder das Aufdampfverfahren kann als deren ausbildendes Verfahren eingesetzt werden. In dieser Ausführung wird eine Siliziumoxidnitridschicht, mit der Dicke von 100 nm, durch Das Plasma-CVD-Verfahren ausgebildet. In diesem Fall wird, um die Siliziumoxidnitridschicht zu verwenden, die aus SiH4, N2O and NH3 bestehende Siliziumoxidnitridschicht oder die aus SiH4 und N2O bestehende Siliziumoxidnitridschicht durch das Plasma-CVD-Verfahren ausgebildet. In diesem Fall werden diese Schichten unter den Bedingungen eines Reaktionsdrucks von 20 Pa bis 200 Pa, mit auf einer zwischen 300 °C und 400 °C eingestellten Substrattemperatur, und mit der Entladung der elektrischen Leistungsdichte von 0,1 W/cm2 bis 1,0 W/cm2, bei hoher Frequenz (60 MHz) ausgebildet. Zusätzlich dazu kann, die aus SiH4, N2O and H2 bestehende Siliziumoxidnitridhydridschicht, als erste Passivierungsschicht 1120 angebracht werden. Die erste Passivierungsschicht 1120 ist nicht beschränkt auf den Monoschichtaufbau der Siliziumoxidnitridschicht, wie es in dieser Ausführung dargestellt wird. Die Isolierschicht, welche Silizium enthält, kann als Monoschichtaufbau oder als Mehrschichtaufbau als erste Passivierungsschicht 1120 verwendet werden.
  • Anschließend dazu wird ein Aufheizen durchgeführt, um die Kristallinität der Halbleiterschicht wiederherzustellen, und um dotierten Fremdelemente in der Halbleiterschicht zu aktivieren. Es ist bekannt, dass zusätzlich zum Aufheizen, das Laserglühen oder das Verfahren des schnellen thermischen Glühens (RTA-Verfahren) ebenso angewendet werden kann.
  • Des Weiteren kann mittels der Durchführung des Aufheizens, nach der Ausbildung der ersten Passivierungsschicht 1120, das Hydrieren der Halbleiterschicht zur selben Zeit des Aktivierungsvorgangs durchgeführt werden. Das Hydrieren wird durchgeführt, um die freie Bindung der Halbleiterschicht durch Hydrieren einschließlich der ersten Passivierungsschicht 1120 zu sättigen.
  • Darüber hinaus kann das Aufheizen durchgeführt werden, um die erste Passivierungsschicht 1120 auszubilden. Es ist jedoch bekannt, dass es vorzuziehen ist, das Aufheizen nach der Ausbildung der ersten Passivierungsschicht 1120 durchzuführen, um die Leitungsführungen oder ähnliches zu schützen, im Falle dessen, dass für die erste leitfähige Schicht 1104a bis 1104d und für die zweite leitfähige Schicht 1105a bis 1105d Werkstoffe eingesetzt werden, welche von geringer Hitzebeständigkeit sind, wie es in dieser Ausführung dargestellt wird. Des Weiteren kann das Hydrieren durch in der Passivierungsschicht 1120 enthaltenen Wasserstoff, nicht durchgeführt werden, weil in der ersten Passivierungsschicht 1120 keiner enthalten ist.
  • In diesem Fall kann das Hydrieren durch Anwenden von Wasserstoff, der mittels Plasma (Plasmahydrieren) angeregt wurde, oder durch Hydrieren mittels Aufheizen in einer Atmosphäre, welche 3% bis 100% Wasserstoff enthält, bei einer Temperatur zwischen 300 °C und 450°C, über einen Zeitraum von 1 Stunde bis zu 12 Stunden durchgeführt werden.
  • Als nächstes wird auf der ersten Passivierungsschicht 1120 eine isolierende Zwischenschicht 1121 ausgebildet. Eine anorganische Isolierschicht oder eine organische Isolierschicht kann als erste isolierende Zwischenschicht 1121 verwendet werden (9C).
  • Als anorganische Isolierschicht kann die Siliziumoxidschicht, welche durch das CVD-Verfahren ausgebildet wurde, die Siliziumoxidschicht, welche durch das SOG-Verfahren (Spin-On-Glass) ausgebildet wurde oder ähnliches verwendet werden. Als organische Isolierschicht kann Polyimid, Polyamid, BCB (Benzocyclobuten), Acryl, photosensitives organisches Harz vom P-Typ, photosensitives organisches Harz vom N-Typ oder ähnliches verwendet werden. Zusätzlich dazu kann man den Mehrschichtaufbau der Acrylschicht und der Siliziumoxidnitridschicht einsetzen.
  • Außerdem kann man die isolierende Zwischenschicht aus dem Werkstoff ausbilden, der zumindest Wasserstoff als Substituenten in der Struktur einschließt, in welcher Silizium (Si) und Sauerstoff gebunden sind. Darüber hinaus kann man die isolierende Zwischenschicht aus dem Werkstoff ausbilden, der von zumindest einem aus der Gruppe im Substituenten, bestehend aus Fluor, Alkylgruppe und aromatischen Kohlenwasserstoffen, ausgewählt wird. Das entsprechende Beispiel stellt ein Siloxanpolymer dar.
  • Siloxanpolymer kann den Kieselgläsern, den Alcylsiloxanpolymeren, den Alkylsilceschioxanikpolymeren, Silceschioxanikpolymerhydriden, den Alkylsilceschioxanikpolymerhydriden und ähnlichen, mittels ihrer Struktur zugeordnet werden.
  • Zusätzlich dazu kann die isolierende Zwischenschicht aus diesem Werkstoff einschließlich des Polymers mit einer Si-N Bindung (Polysilazan) ausgebildet werden.
  • Durch die Verwendung des vorstehenden Werkstoffs, kann man die isolierende Zwischenschicht mit ausreichenden Isoliereigenschaften und Ebenheit erhalten, auch wenn die isolierende Zwischenschicht dünner gemacht werden soll. Da der vorstehende Werkstoff außerdem eine hohe Hitzebeständigkeit aufweist, kann die isolierende Zwischenschicht dem Wiederaufschmelzvorgang in der Mehrebenenverdrahtung widerstehen. Darüber hinaus kann, weil dessen feuchtigkeitsbildende Eigenschaft gering ist, die isolierende Zwischenschicht mit kleinem Austrocknungsgrad ausbildet werden.
  • In dieser Ausführung wird die nicht fotosensitive Acrylschicht geformt, welche eine Dicke von 1,6 um aufweist. Die auf dem Substrat durch den TFT gebildete Unebenheit kann durch die isolierende Zwischenschicht verändert und eben gemacht werden. Da insbesondere die isolierende Zwischenschicht hauptsächlich zur Planarisierung vorgesehen ist, sollte die isolierende Zwischenschicht aus einem Werkstoff hergestellt werden, welcher auf einfache Weise planarisiert werden kann.
  • Danach wird auf der ersten isolierenden Zwischenschicht eine zweite Passivierungsschicht (nicht in dieser Figur gezeigt), welche aus einer Siliziumoxidnitridschicht und ähnlichem besteht, auf der ersten isolierenden Zwischenschicht, von etwa 10 nm bis 200 nm Dicke, ausgebildet. Die zweite Passivierungsschicht unterdrückt die Bewegung der Feuchtigkeit in und aus der ersten isolierenden Zwischenschicht. Die zweite Passivierungsschicht kann aus einer Siliziumnitridschicht, einer Aluminiumoxidnitridschicht, einer Diamantähnlichen Kohlenstoffschicht (DLC) oder ebenfalls aus einer Kohlenstoffnitridschicht (CN) ausgebildet werden.
  • Zusätzlich dazu ist die Schicht, welche durch das HF-Aufdampf-Verfahren ausgebildet wurde, außerordentlich fehlerfrei, und ausgezeichnet in deren Sperreigenschaften. Bei der Ausbildung der Siliziumoxidnitridschicht wird die Schicht zum Beispiel unter den Bedingungen des HF-Aufdampf-Verfahrens ausgebildet, wobei Silizium als ein Ziel verwendet wird, und das Gasgemisch aus N2, Ar und N2O auf entsprechend einen Volumenstrom von 31:5:4 einstellt wird, wobei der Druck bei 0,4 Pa und die elektrische Leistung bei 3000 W liegt. Darüber hinaus wird bei der Ausbildung der Siliziumnitridschicht die Schicht, unter den Bedingungen bei denen Silizium als ein Ziel verwendet wird, das Gasgemisch aus N2 und Ar auf entsprechend einen Volumenstrom von 20:20 einstellt, wobei der Druck bei 0,8 Pa und die elektrische Leistung bei 3000 W liegt, und die Schichtbildungstemperatur wird auf 215 °C eingestellt. In dieser Ausführung wird die Siliziumoxidnitridschicht, mit etwa 70 nm Dicke, durch das HF-Aufdampf-Verfahren ausgebildet.
  • Als nächstes werden die zweite Passivierungsschicht, die erste isolierende Zwischenschicht und die erste Passivierungsschicht geätzt (mittels Durchführung des Ätzvorgangs), um eine Kontaktöffnung auszubilden, welche den dritten und den vierten Störstellenbereich erreicht.
  • Anschließend werden die Leitungsführungen und Elektroden (1122 bis 1129) ausgebildet, welche die Störstellenbereiche miteinander verbinden. Es ist bekannt, dass diese Leitungsführungen durch Gestaltung der mehrschichtigen Schicht ausgebildet werden, welche aus einer Ti-Schicht besteht, die eine Dicke von 50 nm aufweist, und einer Legierungsschicht (Al und Ti) besteht, die eine Dicke von 500 nm aufweist. Gewiss ist diese nicht auf einen Mehrschichtaufbau von zwei Schichten beschränkt, sondern es kann ein Einschichtaufbau oder ein Mehrschichtaufbau von drei oder mehr Schichten angewendet werden. Außerdem ist der Werkstoff für die Leitungsführungen nicht auf Al oder Ti beschränkt. Die Leitungsführungen werden zum Beispiel durch Gestalten der mehrschichtigen Schicht ausgebildet, wobei eine Al-Schicht oder eine Cu-Schicht auf der Ti-Schicht ausgebildet wird, und darauf eine wertere Ti-Schicht ausgebildet wird.
  • Wird die Halbleitervorrichtung unter Verwendung der Laserbestrahlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hergestellt, wie vorstehend dargestellt wurde, weist diese gute und gleichmäßige Eigenschaften auf, und kann dadurch für unterschiedliche elektrische Vorrichtungen, insbesondere als Anzeigevorrichtung eingesetzt werden. Außerdem kann die Funktionssicherheit solcher Vorrichtungen stark verbessert werden.
  • Des Weiteren kann die vorliegende Ausführung mit der Art der Ausführung, dem Vergleichsbeispiel und den Ausführungen 1 bis 2, ungehindert kombiniert werden.

Claims (11)

  1. Strahlhomogenisierer, der umfasst: einen Lichtwellenleiter, der ein Paar Reflexionsebenen umfasst, die einander gegenüberliegend vorhanden sind, wobei jede der Reflexionsebenen eine erste Kantenfläche an einer Seite, an der ein Laserstrahl in den Lichtwellenleiter eintritt, sowie eine zweite Kantenfläche an einer Seite hat, an der der Laserstrahl aus dem Lichtwellenleiter austritt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Kantenflächen gekrümmt sind, wobei der Lichtwellenleiter eine Energieverteilung des Laserstrahls in einer Nebenachsenrichtung homogenisiert, die senkrecht zu einer Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls durch den Lichtwellenleiter ist und parallel zu einer Richtung eines Abstandes zwischen dem Paar Reflexionsebenen ist.
  2. Strahlhomogenisierer nach Anspruch 1, der des Weiteren umfasst: eine Projektionslinse, die an der Seite angeordnet ist, an der der Laserstrahl aus dem Lichtwellenleiter austritt.
  3. Strahlhomogenisierer nach Anspruch 2, wobei jede der zweiten Kantenflächen gekrümmt ist, so dass der Laserstrahl, der aus dem Lichtwellenleiter austritt, auf eine plane Fläche fokussiert wird, die zu bestrahlen ist, wenn der aus dem Lichtwellenleiter austretende Laserstrahl durch die Projektionslinse projiziert wird.
  4. Strahlhomogenisierer nach Anspruch 3, wobei der Laserstrahl einen rechteckigen Strahlfleck mit homogener Energieverteilung in der Nebenachsenrichtung und der Hauptachsenrichtung auf der zu bestrahlenden Fläche hat, wenn der aus dem Lichtwellenleiter austretende Laserstrahl durch die Projektionslinse projiziert wird.
  5. Strahlhomogenisierer nach Anspruch 4, wobei der Laserstrahl einen rechteckigen Strahlfleck hat, der ein Seitenverhältnis nicht kleiner als 10 hat.
  6. Strahlhomogenisierer nach Anspruch 4, wobei der Laserstrahl einen rechteckigen Strahlfleck hat, der ein Seitenverhältnis nicht kleiner als 100 hat.
  7. Strahlhomogenisierer nach Anspruch 1, 2 oder 4, wobei der Lichtwellenleiter eine Rohrform hat.
  8. Laserbestrahlungsvorrichtung, die umfasst: einen Laseroszillator; einen Strahlhomogenisierer nach einem der Ansprüche 1 bis 7; und eine zylindrische Linse oder eine Vielzahl zylindrischer Linsen.
  9. Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Strahlhomogenisierer wenigstens eine Anordnung zylindrischer Linsen enthält.
  10. Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Laseroszillator aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Excimer-Laser, einem YAG-Laser, einem Glaslaser, einem YVO4-Laser, einem YLF-Laser und einem Ar-Laser besteht.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, das umfasst: Ausbilden eines amorphen Halbleiterfilms auf einem Substrat; und Erhitzen des amorphen Halbleiterfilms mit einem rechteckigen Strahl, der mit einer Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 10 erzeugt wird.
DE602004009230T 2003-03-11 2004-03-11 Strahlhomogenisierer, Laserbestrahlungsvorrichtung, und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung Expired - Lifetime DE602004009230T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003065682 2003-03-11
JP2003065682 2003-03-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602004009230D1 DE602004009230D1 (de) 2007-11-15
DE602004009230T2 true DE602004009230T2 (de) 2008-02-28

Family

ID=32767920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602004009230T Expired - Lifetime DE602004009230T2 (de) 2003-03-11 2004-03-11 Strahlhomogenisierer, Laserbestrahlungsvorrichtung, und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung

Country Status (4)

Country Link
US (2) US7327916B2 (de)
EP (1) EP1457806B1 (de)
KR (1) KR100998162B1 (de)
DE (1) DE602004009230T2 (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI332682B (en) * 2002-09-19 2010-11-01 Semiconductor Energy Lab Beam homogenizer and laser irradiation apparatus and method of manufacturing semiconductor device
SG137674A1 (en) * 2003-04-24 2007-12-28 Semiconductor Energy Lab Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device
US7245802B2 (en) * 2003-08-04 2007-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device
US7169630B2 (en) 2003-09-30 2007-01-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device
JP4660746B2 (ja) * 2004-08-03 2011-03-30 ソニー株式会社 レーザー照射装置
US7387954B2 (en) * 2004-10-04 2008-06-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device
US7664365B2 (en) * 2004-10-27 2010-02-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, and laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and laser annealing method of non-single crystalline semiconductor film using the same
US7129440B2 (en) * 2004-11-12 2006-10-31 Applied Materials, Inc. Single axis light pipe for homogenizing slow axis of illumination systems based on laser diodes
US7422988B2 (en) * 2004-11-12 2008-09-09 Applied Materials, Inc. Rapid detection of imminent failure in laser thermal processing of a substrate
US7438468B2 (en) * 2004-11-12 2008-10-21 Applied Materials, Inc. Multiple band pass filtering for pyrometry in laser based annealing systems
US7910499B2 (en) * 2004-11-12 2011-03-22 Applied Materials, Inc. Autofocus for high power laser diode based annealing system
WO2006062212A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic apparatus using the same
US20070153392A1 (en) * 2005-01-21 2007-07-05 Meritt Reynolds Apparatus and method for illumination of light valves
US7355800B2 (en) 2005-02-07 2008-04-08 Coherent, Inc. Apparatus for projecting a line of light from a diode-laser array
US7433568B2 (en) * 2005-03-31 2008-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Optical element and light irradiation apparatus
US7135392B1 (en) 2005-07-20 2006-11-14 Applied Materials, Inc. Thermal flux laser annealing for ion implantation of semiconductor P-N junctions
KR100723935B1 (ko) * 2005-10-18 2007-05-31 주식회사 한광옵토 레이저 패턴 가공 장치
WO2007072837A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device
JP2007214527A (ja) * 2006-01-13 2007-08-23 Ihi Corp レーザアニール方法およびレーザアニール装置
US7674999B2 (en) 2006-08-23 2010-03-09 Applied Materials, Inc. Fast axis beam profile shaping by collimation lenslets for high power laser diode based annealing system
DE102007001639A1 (de) * 2006-09-19 2008-04-03 Rofin-Sinar Laser Gmbh Laseranordnung für die Bearbeitung eines Werkstückes
US7659187B2 (en) * 2006-11-03 2010-02-09 Applied Materials, Inc. Method of forming PN junctions including a post-ion implant dynamic surface anneal process with minimum interface trap density at the gate insulator-silicon interface
US8237085B2 (en) * 2006-11-17 2012-08-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and laser irradiation method
DE102007009318B4 (de) * 2007-02-22 2010-04-15 Coherent Gmbh Laseranordnung mit einem Laser zur Erzeugung eines hochenergetischen Laserstrahls
US8164739B2 (en) * 2007-09-28 2012-04-24 Asml Holding N.V. Controlling fluctuations in pointing, positioning, size or divergence errors of a beam of light for optical apparatus
JP6291483B2 (ja) 2012-05-31 2018-03-14 コーニング インコーポレイテッド 単軸光ホモジナイザーを組み込む光画像形成システム
CN102817079B (zh) * 2012-08-10 2015-08-26 四川大学 激光辐照制备稀土离子掺杂石榴石结构纳米晶体的方法
US10012769B2 (en) * 2013-03-06 2018-07-03 Element Six Technologies Limited Synthetic diamond optical elements
DE102018211409B4 (de) * 2018-07-10 2021-02-18 Laserline GmbH Strahlformende Laseroptik und Lasersystem

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US582551A (en) * 1897-05-11 Sulky-plow
GB2044948B (en) 1979-02-27 1983-10-05 Boc Ltd Power density of a laser beam heater
US4744615A (en) 1986-01-29 1988-05-17 International Business Machines Corporation Laser beam homogenizer
US4793694A (en) 1986-04-23 1988-12-27 Quantronix Corporation Method and apparatus for laser beam homogenization
US4830447A (en) * 1987-02-13 1989-05-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical wavelength conversion device
DK160357C (da) 1987-12-08 1991-08-12 Flemming Olsen Optiksystem til lasermaerkning
JPH02175090A (ja) 1988-12-27 1990-07-06 Isamu Miyamoto レーザビーム成形装置
US5303084A (en) * 1991-08-27 1994-04-12 Kaman Aerospace Corporation Laser light beam homogenizer and imaging lidar system incorporating same
US5224200A (en) 1991-11-27 1993-06-29 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Coherence delay augmented laser beam homogenizer
JPH0667060A (ja) 1992-08-20 1994-03-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光導波路と光ファイバの接続構造
US5416881A (en) 1992-08-20 1995-05-16 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Optical fiber and optical waveguide connecting device
US5285509A (en) * 1992-12-18 1994-02-08 Hughes Aircraft Company Coupler for waveguides of differing cross section
GB9324589D0 (en) 1993-11-30 1994-01-19 Univ Southampton Beam shaping device
DE4429913C1 (de) 1994-08-23 1996-03-21 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung und Verfahren zum Plattieren
JPH08238585A (ja) 1995-03-01 1996-09-17 Toshiba Corp レーザ加工装置
FR2732094A1 (fr) 1995-03-22 1996-09-27 Philips Eclairage Generateur de lumiere pour fibres optiques
JPH08338962A (ja) 1995-06-13 1996-12-24 Toshiba Corp ビームホモジナイザ及びレーザ加工装置
US6078652A (en) * 1995-07-21 2000-06-20 Call Manage, Ltd. Least cost routing system
JP3917231B2 (ja) 1996-02-06 2007-05-23 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置およびレーザー照射方法
JPH09234579A (ja) 1996-02-28 1997-09-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー照射装置
JPH10253916A (ja) 1997-03-10 1998-09-25 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー光学装置
JPH10258383A (ja) 1997-03-14 1998-09-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 線状レーザビーム光学系
JP4059952B2 (ja) 1997-03-27 2008-03-12 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー光照射方法
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
JP3770999B2 (ja) 1997-04-21 2006-04-26 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照射方法
JP3462053B2 (ja) 1997-09-30 2003-11-05 株式会社半導体エネルギー研究所 ビームホモジェナイザーおよびレーザー照射装置およびレーザー照射方法および半導体デバイス
JPH11186189A (ja) 1997-12-17 1999-07-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー照射装置
KR100433901B1 (ko) 1998-02-21 2004-11-06 삼성전자주식회사 이동통신시스템의시간스위칭송신다이버시티장치
US6393042B1 (en) 1999-03-08 2002-05-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer and laser irradiation apparatus
JP3562389B2 (ja) 1999-06-25 2004-09-08 三菱電機株式会社 レーザ熱処理装置
JP4748836B2 (ja) 1999-08-13 2011-08-17 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射装置
JP4514861B2 (ja) 1999-11-29 2010-07-28 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および半導体装置の作製方法
US6573162B2 (en) 1999-12-24 2003-06-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and method of fabricating a semiconductor device
JP4637376B2 (ja) 2000-02-02 2011-02-23 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射装置及び半導体装置の作製方法
US6856630B2 (en) 2000-02-02 2005-02-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, semiconductor device, and method of fabricating the semiconductor device
JP2002174767A (ja) 2000-12-08 2002-06-21 Mitsubishi Electric Corp レーザ処理用のレーザ光学系
JP4059623B2 (ja) 2000-12-15 2008-03-12 株式会社リコー 照明装置、及び均一照明装置
US6856727B2 (en) * 2001-03-02 2005-02-15 Wavien, Inc. Coupling of light from a non-circular light source
US6738396B2 (en) * 2001-07-24 2004-05-18 Gsi Lumonics Ltd. Laser based material processing methods and scalable architecture for material processing
US6785304B2 (en) * 2001-07-24 2004-08-31 Gsi Lumonics, Inc. Waveguide device with mode control and pump light confinement and method of using same
TW589667B (en) 2001-09-25 2004-06-01 Sharp Kk Crystalline semiconductor film and production method thereof, and semiconductor device and production method thereof
JP3903761B2 (ja) 2001-10-10 2007-04-11 株式会社日立製作所 レ−ザアニ−ル方法およびレ−ザアニ−ル装置
TWI332682B (en) 2002-09-19 2010-11-01 Semiconductor Energy Lab Beam homogenizer and laser irradiation apparatus and method of manufacturing semiconductor device
SG137674A1 (en) 2003-04-24 2007-12-28 Semiconductor Energy Lab Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device
US7245802B2 (en) 2003-08-04 2007-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device
US7169630B2 (en) 2003-09-30 2007-01-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
DE602004009230D1 (de) 2007-11-15
EP1457806A2 (de) 2004-09-15
EP1457806B1 (de) 2007-10-03
US20100284650A1 (en) 2010-11-11
KR100998162B1 (ko) 2010-12-06
US20040179807A1 (en) 2004-09-16
KR20040080369A (ko) 2004-09-18
US7327916B2 (en) 2008-02-05
EP1457806A3 (de) 2005-04-06
US7899282B2 (en) 2011-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004009230T2 (de) Strahlhomogenisierer, Laserbestrahlungsvorrichtung, und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
DE102008047611B4 (de) Verfahren und Vorrichtung für das Laserglühen
DE19520187C1 (de) Optik zum Herstellen einer scharfen Beleuchtungslinie aus einem Laserstrahl
DE112005003207B4 (de) Optisches Beleuchtungssystem zum Erzeugen eines Linienstrahls
EP2509741B9 (de) Verfahren und vorrichtung für ein laserabhebeverfahren mit einem strahlteiler
DE112015002536T5 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren
DE112015001612T5 (de) Laserbearbeitungseinrichtung und Laserbearbeitungsverfahren
DE112015002529T5 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren
DE102008031937A1 (de) Mehrstrahl-Laservorrichtung
DE102007057868A1 (de) Vorrichtung zur Strahlformung
WO2009036716A1 (de) Verfahren und anordnung zum erzeugen eines laserstrahls mit einem linienhaften strahlquerschnitt
DE102007052782A1 (de) Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften einer TCO-Schicht
EP3860798A1 (de) Laserbearbeitungssystem
DE10306550B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bilden einer Halbleiterdünnschicht
DE3524176A1 (de) Lichtmaske und verfahren fuer ihre herstellung
DE4341553C1 (de) Vorrichtung zum Homogenisieren der Lichtverteilung eines Laserstrahles
DE102019118676B4 (de) Optisches System zur Homogenisierung der Intensität von Lichtstrahlung und Anlage zur Bearbeitung einer Halbleitermaterialschicht
DE102021125623B3 (de) Vorrichtung zum Erzeugen einer definierten Laserlinie auf einer Arbeitsebene
DE19844300A1 (de) Neutronenoptisches Bauelement
DE102010044480A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Dünnschichtsolarzelle
WO2007122062A1 (de) Vorrichtung sowie verfahren zum erhitzen eines substrats
EP1668422B1 (de) Lithografiebelichtungseinrichtung
DE102021125621B3 (de) Vorrichtung zum Erzeugen einer definierten Laserlinie auf einer Arbeitsebene
DE102018103131B4 (de) Vorrichtung zum Erzeugen einer Beleuchtungslinie, optisches System und Verfahren zum Verarbeiten mindestens eines eintreffenden Laserstrahls
DE102008035304A1 (de) Optisches System zum Bestrahlen eines Substrats mit Licht sowie Umlenkeinrichtung zum Zurückleiten von Licht auf ein Substrat

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition