JP2000150377A - Manufacture of semiconductor film - Google Patents

Manufacture of semiconductor film

Info

Publication number
JP2000150377A
JP2000150377A JP10315192A JP31519298A JP2000150377A JP 2000150377 A JP2000150377 A JP 2000150377A JP 10315192 A JP10315192 A JP 10315192A JP 31519298 A JP31519298 A JP 31519298A JP 2000150377 A JP2000150377 A JP 2000150377A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
semiconductor thin
laser beam
energy density
pulsed laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10315192A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3252811B2 (en
Inventor
Nobu Okumura
展 奥村
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP31519298A priority Critical patent/JP3252811B2/en
Publication of JP2000150377A publication Critical patent/JP2000150377A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3252811B2 publication Critical patent/JP3252811B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the manufacture of a semiconductor film capable of obtaining a high quality of semiconductor film such as a unidirectional growth polycrystalline semiconductor film or a single crystalline semiconductor film or the like at low cost. SOLUTION: This is the manufacture of a semiconductor film which applies a pulse beam 102 on a nonsingle crystalline semiconductor film 101 by scanning the nonsingle crystalline semiconductor film 101 made in the shape of an island having a constriction 101a at its one part with the pulse laser beam. At this time, the pointed end angle of the constriction 101a is 40-80 deg., and the beam profile in the direction of scanning of the above beam 102 has a region at or above the threshold for fine crystallization of a polycrystalline semiconductor film, and the absolute value of the energy density gradient at the threshold for fine crystallization of the latter half of the beam in the progress direction of the above scanning is 20-2000 J/cm3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非単結晶半導体薄
膜にパルスレーザビーム(以下、パルスレーザ光ともい
う。)を照射してアニールを行うこと工程を含む半導体
薄膜の製造方法に関し、特に液晶ディスプレイや密着型
イメージセンサ等の絶縁性基板上に形成される多結晶お
よび単結晶シリコン薄膜トランジスタの活性層を形成す
る、レーザアニール工程に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor thin film including a step of irradiating a non-single-crystal semiconductor thin film with a pulsed laser beam (hereinafter, also referred to as a pulsed laser beam) to anneal the semiconductor thin film. The present invention relates to a laser annealing process for forming an active layer of a polycrystalline or single crystal silicon thin film transistor formed on an insulating substrate such as a display or a contact image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、液晶表示装置や密着型イメージセ
ンサ等への応用を目的とした、ガラス基板上に形成され
る、多結晶シリコン薄膜を活性層とする薄膜トランジス
タ(TFT)の開発が盛んに進められている。多結晶シリコ
ン薄膜の作製方法としては、プロセス温度低温化、スル
ープット向上などの観点から、前駆体として一旦成膜し
たシリコン薄膜に、紫外パルスレーザ光を照射すること
により溶融を経た結晶化を引き起こして多結晶組織を形
成する、レーザアニール法が主流となりつつある。レー
ザ照射法としては、スループットの観点から、長尺線状
ビームに整形したパルスレーザ光を、ビーム幅方向にス
キャン(以下、走査ともいう。)しながら照射する方法
が広く用いられている。
2. Description of the Related Art At present, the development of thin film transistors (TFTs) using a polycrystalline silicon thin film as an active layer formed on a glass substrate for the purpose of application to a liquid crystal display device, a contact type image sensor, and the like has been actively developed. Is underway. As a method for producing a polycrystalline silicon thin film, from the viewpoint of lowering the process temperature and improving the throughput, the silicon thin film once formed as a precursor is irradiated with an ultraviolet pulse laser beam to cause crystallization through melting. Laser annealing, which forms a polycrystalline structure, is becoming mainstream. As a laser irradiation method, from the viewpoint of throughput, a method of irradiating pulse laser light shaped into a long linear beam while scanning in the beam width direction (hereinafter, also referred to as scanning) is widely used.

【0003】また、多結晶シリコンTFTの特性、特に電
解効果移動度を向上させるため、結晶粒界の位置を制御
した一方向成長多結晶シリコン薄膜の形成法も盛んに開
発が行われている。例えば、MRS Bulletin 21巻(1996
年)、3月号、39頁にImらにより開示されているように、
島状に形成した非晶質シリコン薄膜に、幅5μmの極めて
微細な線状ビームを照射することにより、結晶粒界がほ
ぼ平行に整列している一方向成長多結晶シリコン薄膜が
形成可能となる。微細線ビームを用いることにより、例
えば、信学技報SDM92-112巻(1992年)、53頁に納田らに
より開示されているようなパルスレーザ光スキャン照射
法における結晶組織の不均質性を、回避することが可能
となる。
Further, in order to improve the characteristics of polycrystalline silicon TFTs, particularly the mobility of electrolytic effect, a method of forming a unidirectionally grown polycrystalline silicon thin film in which the position of a crystal grain boundary is controlled has been actively developed. For example, MRS Bulletin Volume 21 (1996
), March, p. 39, as disclosed by Im et al.
By irradiating an island-shaped amorphous silicon thin film with an extremely fine linear beam with a width of 5 μm, it is possible to form a unidirectionally grown polycrystalline silicon thin film with crystal grain boundaries almost aligned in parallel. . By using a fine line beam, for example, IEICE Technical Report SDM92-112 (1992), the heterogeneity of the crystal structure in the pulsed laser light scanning irradiation method as disclosed by Nada et al. On page 53 , Can be avoided.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一方向
成長多結晶シリコン薄膜であってもやはり粒界が存在す
るために、電界効果移動度は単結晶より劣るものであ
る。また、微細線ビームを用いる場合、光学系の分解能
を向上させる必要があるが、このとき光学系のコストが
増大するという問題、光学系の焦点深度が狭くなるとい
う問題、およびレーザ光の利用効率が低下するという問
題が生じる。
However, even in the case of a unidirectionally grown polycrystalline silicon thin film, the field effect mobility is inferior to that of a single crystal because of the presence of grain boundaries. Also, when using a fine beam, it is necessary to improve the resolution of the optical system. At this time, the cost of the optical system increases, the depth of focus of the optical system decreases, and the efficiency of using laser light. Is reduced.

【0005】また、単結晶半導体薄膜を得るための技術
として他には、例えば、特開昭57-113267および特公平4
-66840など、くびれた形状を有する島状化した半導体薄
膜を加熱する技術が開示されている。しかしながら、こ
れらはヒータあるいはCWレーザを用いた熱処理を行って
いるため、基板温度が上昇してしまい安価なガラス基板
を用いることができないという問題がある。さらに、熱
源の移動速度とくびれ部の尖端角によっては粒界が発生
するという問題が生じる。
Other techniques for obtaining a single crystal semiconductor thin film include, for example, those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-113267 and
A technique for heating an island-shaped semiconductor thin film having a constricted shape, such as -66840, is disclosed. However, since these heat treatments using a heater or a CW laser are performed, there is a problem that the substrate temperature increases and an inexpensive glass substrate cannot be used. Further, there is a problem that a grain boundary is generated depending on the moving speed of the heat source and the sharp angle of the constricted portion.

【0006】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、低コストで一方向成長多結晶半導体薄膜あるい
は単結晶半導体薄膜などの高品質の半導体薄膜を得るこ
とが可能な半導体薄膜の製造方法を提供する事を目的と
する。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is intended to manufacture a semiconductor thin film capable of obtaining a high-quality semiconductor thin film such as a unidirectionally grown polycrystalline semiconductor thin film or a single crystal semiconductor thin film at low cost. The purpose is to provide a method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、以下の構成を採用した。請求項1に記載の
半導体薄膜の製造方法は、少なくとも一部にくびれ部を
有する島状に形成された非単結晶半導体薄膜に、パルス
レーザビームを走査して前記非単結晶半導体薄膜上に照
射する半導体薄膜の製造方法であって、前記くびれ部の
尖端角が40〜80度であり、前記ビームの走査方向のビー
ムプロファイルが、多結晶半導体薄膜の微結晶化しきい
値以上の領域を有し、前記走査の進行方向に対してビー
ム後半部の微結晶化しきい値でのエネルギー密度勾配の
絶対値が20〜2000J/cm3であることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention employs the following constitution. The method for manufacturing a semiconductor thin film according to claim 1, wherein the non-single-crystal semiconductor thin film formed in an island shape having a constricted portion at least in part is irradiated with a pulse laser beam to scan the non-single-crystal semiconductor thin film. A method of manufacturing a semiconductor thin film, wherein the peak angle of the constricted portion is 40 to 80 degrees, the beam profile in the scanning direction of the beam has a region equal to or more than the microcrystallization threshold of the polycrystalline semiconductor thin film. The absolute value of the energy density gradient at the microcrystallization threshold in the latter half of the beam with respect to the scanning direction is 20 to 2000 J / cm 3 .

【0008】請求項2に記載の半導体薄膜の製造方法
は、非単結晶半導体薄膜上に少なくとも一部にくびれ部
を有する島状に形成された透光性絶縁薄膜を介して、パ
ルスレーザビームを走査して前記非単結晶半導体薄膜上
に照射する半導体薄膜の製造方法であって、前記くびれ
部の尖端角が40〜80度であり、前記ビームの走査方向の
ビームプロファイルが、多結晶半導体薄膜の微結晶化し
きい値以上の領域を有し、前記走査の進行方向に対して
ビーム後半部の微結晶化しきい値でのエネルギー密度勾
配の絶対値が20〜2000J/cm3であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor thin film, comprising: applying a pulse laser beam to a non-single-crystal semiconductor thin film via a light-transmitting insulating thin film having at least a part having a constricted portion; A method for manufacturing a semiconductor thin film, which irradiates the non-single-crystal semiconductor thin film by scanning, wherein a pointed angle of the constricted portion is 40 to 80 degrees, and a beam profile in a scanning direction of the beam is a polycrystalline semiconductor thin film. wherein the of a fine crystallization above threshold region, the absolute value of the energy density gradient of a microcrystalline threshold beam rear half portion with respect to the traveling direction of the scanning is 20~2000J / cm 3 And

【0009】請求項3に記載の半導体薄膜の製造方法
は、少なくとも一部にくびれ部を有する島状に形成され
た非単結晶半導体薄膜に、異なる光源から発振された2
種類の第1のパルスレーザビームおよび第2のパルスレ
ーザビームを同一地点に順次照射するダブルパルス法を
用いて、前記第1および第2パルスレーザビームを該ビ
ームの幅方向に走査して照射する半導体薄膜の製造方法
であって、前記くびれ部の尖端角が40〜80度であり、前
記第1のパルスレーザビームの走査方向のビームプロフ
ァイルが、多結晶半導体薄膜の微結晶化しきい値以上の
領域を有し、前記走査の進行方向に対してビーム後半部
の微結晶化しきい値でのエネルギー密度勾配の絶対値が
20〜2000J/cm3であり、前記第2のパルスレーザビーム
の最大エネルギー密度が、前記第1のパルスレーザビー
ムの最大エネルギー密度以下であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor thin film, wherein an island-shaped non-single-crystal semiconductor thin film having at least a part of a constricted portion is oscillated from different light sources.
The first and second pulse laser beams are scanned in the width direction of the beam and irradiated by using a double pulse method of sequentially irradiating the same first pulse laser beam and second pulse laser beam to the same spot. A method of manufacturing a semiconductor thin film, wherein a peak angle of the constricted portion is 40 to 80 degrees, and a beam profile in a scanning direction of the first pulsed laser beam is equal to or more than a microcrystallization threshold of the polycrystalline semiconductor thin film. And the absolute value of the energy density gradient at the microcrystallization threshold in the latter half of the beam with respect to the scanning direction is
20 to 2000 J / cm 3 , wherein the maximum energy density of the second pulse laser beam is equal to or less than the maximum energy density of the first pulse laser beam.

【0010】請求項4に記載の半導体薄膜の製造方法
は、非単結晶半導体薄膜上に、少なくとも一部にくびれ
部を有する島状に形成された透光性絶縁薄膜に、異なる
光源から発振された2種類の第1のパルスレーザビーム
および第2のパルスレーザビームを同一地点に順次照射
するダブルパルス法を用いて、前記パルスレーザビーム
を該ビームの幅方向に走査して照射する半導体薄膜の製
造方法であって、前記くびれ部の尖端角が40〜80度であ
り、前記第1のパルスレーザビームの走査方向のビーム
プロファイルが、多結晶半導体薄膜の微結晶化しきい値
以上の領域を有し、前記走査の進行方向に対してビーム
後半部の微結晶化しきい値でのエネルギー密度勾配の絶
対値が20〜2000J/cm3であり、前記第2のパルスレーザ
ビームの最大エネルギー密度が、前記第1のパルスレー
ザビームの最大エネルギー密度以下であることを特徴と
する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor thin film, wherein a non-single-crystal semiconductor thin film is oscillated from a different light source into an island-shaped light-transmitting insulating thin film having at least a portion having a constricted portion. Using a double pulse method of sequentially irradiating two types of first pulse laser beam and second pulse laser beam to the same spot, the pulsed laser beam is scanned in the width direction of the beam to irradiate the semiconductor thin film. In the manufacturing method, a sharp angle of the constricted portion is 40 to 80 degrees, and a beam profile in a scanning direction of the first pulsed laser beam has a region equal to or larger than a microcrystallization threshold of the polycrystalline semiconductor thin film. The absolute value of the energy density gradient at the microcrystallization threshold in the latter half of the beam in the scanning direction is 20 to 2000 J / cm 3 , and the maximum energy density of the second pulsed laser beam is The degree is not more than the maximum energy density of the first pulsed laser beam.

【0011】請求項5に記載の半導体薄膜の製造方法
は、請求項3または請求項4に記載の半導体薄膜の製造
方法において、前記第2のパルスレーザビームの走査方
向のビームプロファイルが、多結晶半導体薄膜の微結晶
化しきい値以上の領域を有し、前記走査の進行方向に対
してビーム後半部の微結晶化しきい値となる位置が、前
記第1のパルスレーザビームのビームプロファイルにお
けるビーム後半部の微結晶化しきい値となる位置より
も、前記走査の進行方向の前方に位置していることを特
徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor thin film according to the third or fourth aspect, the beam profile of the second pulsed laser beam in the scanning direction is polycrystalline. A position having a region equal to or larger than the microcrystallization threshold value of the semiconductor thin film, and a position where the microcrystallization threshold value of the second half portion of the beam with respect to the scanning direction is set in the second half of the beam profile of the first pulse laser beam The portion is located ahead of the position of the microcrystallization threshold of the portion in the scanning direction.

【0012】請求項6に記載の半導体薄膜の製造方法
は、請求項5に記載の半導体薄膜の製造方法において、
前記第2のパルスレーザビームの幅方向のビームプロフ
ァイルが、前記走査の進行方向に対してビーム後半部の
微結晶化しきい値でのエネルギー密度勾配の絶対値が20
〜2000J/cm3であることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor thin film according to the fifth aspect.
The beam profile in the width direction of the second pulsed laser beam is such that the absolute value of the energy density gradient at the microcrystallization threshold in the latter half of the beam with respect to the traveling direction of the scan is 20.
20002000 J / cm 3 .

【0013】請求項7に記載の半導体薄膜の製造方法
は、請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体薄
膜の製造方法において、前記ビーム後半部に照射される
ことにより形成される粗大結晶粒の粒径より、前記くび
れ部における最小幅が小さいことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor thin film according to any one of the first to sixth aspects, wherein a coarse portion formed by irradiating the latter half of the beam. The minimum width at the constricted portion is smaller than the grain size of the crystal grains.

【0014】請求項8に記載の半導体薄膜の製造方法
は、請求項1から請求項7のいずれかに記載の半導体薄
膜の製造方法において、前記エネルギー密度勾配の絶対
値が100〜1000J/cm3であることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor thin film according to any one of the first to seventh aspects, the absolute value of the energy density gradient is 100 to 1000 J / cm 3. It is characterized by being.

【0015】非晶質シリコン薄膜に照射するパルスレー
ザ光が、ある特定のエネルギー密度を越えると、形成さ
れる多結晶シリコン薄膜の粒径が20nm以下と極めて微細
になることが知られている。膜厚によっては、レーザ照
射による溶融後に結晶化することなく非晶質化すること
も知られている。このときのエネルギー密度を微結晶化
しきい値と呼ぶ。また、非晶質シリコン薄膜の微結晶化
しきい値より、エネルギー密度で約14%大きい値に、多
結晶シリコン薄膜の微結晶化しきい値も存在する。な
お、非晶質薄膜および多結晶薄膜などの単結晶構造でな
い薄膜を非単結晶薄膜という。
It is known that when a pulsed laser beam applied to an amorphous silicon thin film exceeds a certain energy density, the grain size of the formed polycrystalline silicon thin film becomes extremely fine, less than 20 nm. It is also known that, depending on the film thickness, it becomes amorphous without being crystallized after being melted by laser irradiation. The energy density at this time is called a microcrystallization threshold. Also, the microcrystallization threshold of the polycrystalline silicon thin film exists at a value about 14% larger in energy density than the microcrystallization threshold of the amorphous silicon thin film. Note that a thin film having no single crystal structure such as an amorphous thin film and a polycrystalline thin film is referred to as a non-single-crystal thin film.

【0016】これらの微結晶化は、薄膜の溶融状態の変
化により、再結晶化時の核発生機構が、基板薄膜界面を
核発生サイトとした不均一核発生から、均一核発生へと
変化することにより発生すると考えられている。この核
発生機構の変化は、薄膜の到達温度と冷却速度に依存す
る。従って、微結晶化しきい値は、薄膜の膜厚、薄膜の
構造、パルスレーザ光の波長、パルス幅、基板温度など
に依存して変化する。
In these microcrystallizations, the nucleation mechanism during recrystallization changes from non-uniform nucleation using the substrate thin film interface as a nucleation site to uniform nucleation due to a change in the melting state of the thin film. It is thought to occur due to This change in the nucleation mechanism depends on the temperature reached and the cooling rate of the thin film. Therefore, the microcrystallization threshold changes depending on the thickness of the thin film, the structure of the thin film, the wavelength of the pulsed laser light, the pulse width, the substrate temperature, and the like.

【0017】非単結晶シリコン薄膜に、微結晶化しきい
値を越えるエネルギー密度を有するレーザ光を照射した
とき、ビームプロファイル上で微結晶化しきい値直下の
エネルギー密度である部分が照射されている地点に粗大
な結晶粒が形成される。即ち、微結晶領域の隣接地点に
粗大結晶が形成される。この粗大結晶粒の配列様式がビ
ームプロファイルにおけるエネルギー密度勾配に依存す
ることが、本発明者の検討により明らかになった。な
お、本発明における「エネルギー密度勾配」とは、横軸
をレーザ光照射領域中の位置、縦軸をエネルギー密度と
して描いたビームプロファイルにおける傾斜部の勾配を
言う。エネルギー密度勾配は位置を表す変数でエネルギ
ー密度を微分したものであるので、単位は(J/cm2)/cm、
即ちJ/cm3で表すことができる。
When a non-single-crystal silicon thin film is irradiated with a laser beam having an energy density exceeding the microcrystallization threshold, a portion of the beam profile having an energy density just below the microcrystallization threshold is irradiated. Coarse crystal grains are formed. That is, a coarse crystal is formed at a position adjacent to the microcrystalline region. The study by the present inventors has revealed that the arrangement of the coarse crystal grains depends on the energy density gradient in the beam profile. In the present invention, the “energy density gradient” refers to the gradient of the inclined portion in the beam profile in which the horizontal axis represents the position in the laser beam irradiation area and the vertical axis represents the energy density. Since the energy density gradient is obtained by differentiating the energy density with a variable representing the position, the unit is (J / cm 2 ) / cm,
That is, it can be expressed in J / cm 3 .

【0018】エネルギー密度勾配が20J/cm3以上に大き
くなるとき、粗大結晶粒の配列は無秩序な状態から、一
列に整然と連なった状態へと変化する。従って、ビーム
プロファイルが非単結晶シリコン薄膜の微結晶化しきい
値以上の部分を有し、かつ進行方向に対してビーム後半
部における微結晶化しきい値近傍でのエネルギー密度勾
配が20J/cm3以上であるレーザ光を非単結晶シリコン薄
膜に照射するとき、形成される結晶粒の粒径および発生
位置を一次元に制御することが可能となる。
When the energy density gradient is increased to 20 J / cm 3 or more, the arrangement of the coarse crystal grains changes from a disordered state to a state in which they are arranged in a line. Therefore, the beam profile has a portion equal to or higher than the microcrystallization threshold of the non-single-crystal silicon thin film, and the energy density gradient in the vicinity of the microcrystallization threshold in the second half of the beam with respect to the traveling direction is 20 J / cm 3 or more When irradiating the non-single-crystal silicon thin film with the laser light, it is possible to one-dimensionally control the grain size and the generation position of the formed crystal grains.

【0019】結晶粒発生位置を二次元に制御するには、
非単結晶シリコン薄膜をくびれ部を有する島状に加工す
るのが有効である。くびれ部の最尖端を粗大結晶粒の粒
径以下にし、その場所に上記ビームプロファイルを有す
るパルスレーザ光を照射するとき、ビーム後半部におけ
る微結晶化しきい値直下のエネルギー密度である部分が
照射した位置で形成される粗大結晶粒は一個のみとな
る。この粗大結晶粒を種結晶とし、その粒径以下でレー
ザ光をスキャンするとき、種結晶は途切れることなく成
長を続ける。
In order to control the crystal grain generation position in two dimensions,
It is effective to process the non-single-crystal silicon thin film into an island shape having a constricted portion. When the sharpest point of the constricted portion is set to be equal to or less than the grain size of the coarse crystal grains and the position is irradiated with the pulsed laser beam having the above-mentioned beam profile, the portion having the energy density immediately below the microcrystallization threshold in the latter half of the beam is irradiated. Only one coarse crystal grain is formed at a position. When this coarse crystal grain is used as a seed crystal and a laser beam is scanned at a grain size or less, the seed crystal continues to grow without interruption.

【0020】ここでビーム前半部で形成された粗大結晶
粒をも含む多結晶組織は、その後のスキャン照射により
微結晶化されるため、種結晶の粒成長を妨げることがな
い。即ち、微結晶化現象を利用することにより、パルス
レーザ光スキャン照射法における結晶組織の不均質性を
回避することが可能となる。従って、多結晶シリコン薄
膜の微結晶化しきい値以上のエネルギー密度を利用すれ
ば、微細線ビームを形成するための複雑な光学系が不用
となる。
Here, the polycrystalline structure including the coarse crystal grains formed in the first half of the beam is microcrystallized by the subsequent scan irradiation, and thus does not hinder the growth of the seed crystal grains. That is, by utilizing the microcrystallization phenomenon, it is possible to avoid the inhomogeneity of the crystal structure in the pulsed laser beam scanning irradiation method. Therefore, if an energy density equal to or higher than the microcrystallization threshold of the polycrystalline silicon thin film is used, a complicated optical system for forming a fine beam is not required.

【0021】島状化シリコン薄膜のくびれ部を利用して
単結晶化幅を増大させるためには、そのくびれ角を適切
に制御する必要がある。本発明者の検討により、くびれ
角は60度を中心とした40度から80度の範囲とするのが良
いことが明らかになった。この角度範囲は結晶粒成長時
の結晶成長方向に起因していると考えられる。レーザア
ニール法により形成されたシリコン結晶粒では、ミラー
指数で示される{111}あるいは{110}が主な優先配向面と
して出現する。表1に{111}および{110}における、結晶
粒成長方位となりうる比較的低次な結晶方位を列挙する
と、各方位群の取りなす角度は約40から80度の範囲にあ
る。
In order to increase the single crystallization width by using the constricted portion of the island-shaped silicon thin film, it is necessary to appropriately control the constriction angle. According to the study by the present inventors, it has been clarified that the constriction angle is preferably set in a range of 40 to 80 degrees centered on 60 degrees. This angle range is considered to be due to the crystal growth direction during crystal grain growth. In silicon crystal grains formed by the laser annealing method, {111} or {110} represented by the Miller index appears as a main preferred orientation plane. Table 1 lists relatively low order crystal orientations that can be crystal grain growth orientations in {111} and {110}, and the angles formed by each orientation group are in the range of about 40 to 80 degrees.

【表1】 [Table 1]

【0022】以上のように本発明によれば、新規なビー
ムプロファイルと新規な薄膜形状を有するレーザアニー
ル法により、低コストで単結晶薄膜を得ることが可能と
なる。
As described above, according to the present invention, a single crystal thin film can be obtained at low cost by a laser annealing method having a novel beam profile and a novel thin film shape.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について図
面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0024】本発明の第1の実施形態を図を用いて説明
する。図1の模式的平面図に示すように、絶縁基板上に
尖端角Pが40〜80度のくびれ部101aを有する島状化され
た非単結晶半導体薄膜101のくびれ部よりパルスレーザ
光102をスキャン照射する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in the schematic plan view of FIG. 1, a pulsed laser beam 102 is emitted from a constricted portion of an island-shaped non-single-crystal semiconductor thin film 101 having a constricted portion 101a having a peak angle P of 40 to 80 degrees on an insulating substrate. Irradiate scan.

【0025】図2(a)は、線状パルスレーザ光の幅方
向のビームプロファイルを示す。レーザ進行方向は図中
左から右へとする。プロファイルでの最大エネルギー密
度は、多結晶シリコン薄膜の微結晶化しきい値(E)を越
え、Eにおけるエネルギー密度勾配は20〜2000J/cm3であ
る。図2(a)ではトップフラット型のプロファイルを
図示しているが、E以上となる領域でのプロファイル形
状は特に問わない。
FIG. 2A shows a beam profile in the width direction of the linear pulsed laser beam. The laser travels from left to right in the figure. The maximum energy density in the profile exceeds the microcrystallization threshold (E) of the polycrystalline silicon thin film, and the energy density gradient at E is 20 to 2000 J / cm 3 . FIG. 2A shows a top flat type profile, but the profile shape in a region of E or more is not particularly limited.

【0026】このようなビームプロファイルは、通常の
シリンドリカルレンズやフライアイレンズからなる光学
系を用いることにより容易に得られる。また、マスクイ
メージング法を用いる場合、より急峻なエネルギー密度
勾配が得られる。マスクとしては例えば、クロム、アル
ミニウム、ステンレス合金などの、金属マスクや誘電体
マスクを用いることができる。
Such a beam profile can be easily obtained by using an ordinary optical system including a cylindrical lens and a fly-eye lens. When the mask imaging method is used, a steeper energy density gradient can be obtained. As the mask, for example, a metal mask or a dielectric mask of chromium, aluminum, a stainless steel alloy, or the like can be used.

【0027】図2(a)に示したプロファイルを有する
パルスレーザ光を非単結晶半導体薄膜に照射するときの
組織変化を図2(b)から図2(c)を用いて説明す
る。レーザ光のビームプロファイル後半部におけるE直
下の部分が、くびれ部の先端を照射するとき、単結晶粒
201が形成される。ビームプロファイルに伴い単結晶粒2
01に隣接して微結晶領域202が形成され、さらにビーム
プロファイル前半部におけるE直下の部分により形成さ
れた粗大結晶粒203が連なって形成される。ここで、粗
大結晶粒203の結晶粒径をdとするとき、単結晶粒201の
面積がπd2/4以下となるように、レーザ光照射位置を制
御する必要がある。
The structure change when the non-single-crystal semiconductor thin film is irradiated with the pulse laser beam having the profile shown in FIG. 2A will be described with reference to FIGS. 2B to 2C. In the latter half of the beam profile of the laser beam, the part directly below E irradiates the tip of the constricted part, the single crystal grain
201 is formed. Single crystal grain 2 with beam profile
A microcrystal region 202 is formed adjacent to 01, and coarse crystal grains 203 formed by a portion directly below E in the first half of the beam profile are formed continuously. Here, when the crystal grain size of coarse grains 203 is d, such that the area of the single crystal grain 201 is [pi] d 2/4 or less, it is necessary to control the laser beam irradiation position.

【0028】次にレーザ光をd以下である距離Xだけ移動
して照射すると、単結晶粒201はX分の成長を示す。微結
晶化領域202の領域幅は、ビームプロファイルによって
規定されているために変化なく、ビームプロファイル前
半部で形成された粗大結晶粒203は、Xだけ前進した地点
で再構成される。このスキャン照射を繰り返すことによ
り、過去に照射されたレーザ光による熱履歴に依存する
ことなしに、島状化した非単結晶半導体薄膜は単結晶薄
膜へと変化することができる。
Next, when the laser beam is moved by a distance X which is d or less and irradiated, the single crystal grain 201 grows by X minutes. The region width of the microcrystallized region 202 does not change because it is defined by the beam profile, and the coarse crystal grains 203 formed in the first half of the beam profile are reconstructed at a point advanced by X. By repeating this scan irradiation, the island-shaped non-single-crystal semiconductor thin film can be changed to a single-crystal thin film without depending on the thermal history of the laser light irradiated in the past.

【0029】また、同一地点に複数回照射するスキャン
照射を行うとき、より粒内欠陥の少ない単結晶膜が得ら
れる。但し、過度の照射回数はレーザアニールプロセス
のスループットを低下させ、薄膜のアブレーションを促
進する。
Further, when performing scan irradiation for irradiating the same spot a plurality of times, a single crystal film with less intragranular defects can be obtained. However, excessive irradiation reduces the throughput of the laser annealing process and promotes ablation of the thin film.

【0030】次に、本発明の第2の実施形態について、
図3の模式的平面図を用いて説明する。絶縁基板上に成
膜された非単結晶半導体薄膜上に、尖端角Pが40〜80度
のくびれ部301aを有する島状化された透光性絶縁薄膜30
1を形成し、そのくびれ部よりパルスレーザ光102を、第
1の実施形態と同様にスキャンしながら照射する。透光
性絶縁薄膜301によりパルスレーザ光102の反射率が変化
するため、Eの値は変化するが、ビームプロファイルの
規定は第1の実施形態と同様である。このとき非単結晶
薄膜の透光性絶縁薄膜301が堆積された領域は単結晶化
する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to the schematic plan view of FIG. On a non-single-crystal semiconductor thin film formed on an insulating substrate, an island-shaped translucent insulating thin film 30 having a constricted portion 301a having a peak angle P of 40 to 80 degrees.
1 is formed, and the constricted portion is irradiated with the pulse laser beam 102 while scanning in the same manner as in the first embodiment. Since the reflectance of the pulse laser beam 102 changes due to the light-transmitting insulating thin film 301, the value of E changes, but the definition of the beam profile is the same as in the first embodiment. At this time, the region where the light-transmitting insulating thin film 301 of the non-single-crystal thin film is deposited is monocrystallized.

【0031】次に、本発明の第3の実施形態について、
図4の模式的平面図を用いて説明する。絶縁基板上にく
びれ部を有する島状化された非単結晶半導体薄膜401を
形成する。非単結晶薄膜401は前頭部402と本体403を有
し、前頭部402と本体403との間に形成されたくびれ部40
1aの尖端角Pは何れも40〜80度である。また、前頭部402
と本体との接続部における薄膜幅はd以下とする。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to the schematic plan view of FIG. An island-shaped non-single-crystal semiconductor thin film 401 having a constricted portion is formed over an insulating substrate. The non-single-crystal thin film 401 has a forehead 402 and a main body 403, and a constricted portion 40 formed between the forehead 402 and the main body 403.
The tip angle P of 1a is 40 to 80 degrees. Also, the forehead 402
The width of the thin film at the connection between the body and the body is d or less.

【0032】ビーム後半部のEにおけるエネルギー密度
勾配が20〜2000J/cm3となるパルスレーザ光102を前頭部
402から、第1の実施形態と同様にスキャンしながら照
射する。前頭部402では複数の結晶粒が発生するが、く
びれ部の効果により結晶粒数は照射の進行とともに減少
し、前頭部402と本体403との接続部では1個の結晶粒の
みが存在する。その後のスキャン照射により、本体403
は単結晶化する。
A pulse laser beam 102 having an energy density gradient of 20 to 2000 J / cm 3 at E in the latter half of the beam is applied to the frontal region.
From 402, irradiation is performed while scanning in the same manner as in the first embodiment. Although a plurality of crystal grains are generated in the forehead 402, the number of crystal grains decreases with the progress of irradiation due to the effect of the constriction, and only one crystal grain exists at the connection between the forehead 402 and the main body 403 I do. Subsequent scan irradiation causes the main body 403
Becomes a single crystal.

【0033】次に、本発明の第4の実施形態を図5およ
び図6を用いて説明する。絶縁基板上に尖端角が40〜80
度のくびれ部を有する島状化された非単結晶半導体薄膜
の、くびれ部よりパルスレーザ光をダブルパルス法によ
りスキャン照射する。ダブルパルス法とは、異なる光源
から発振された2種類のパルスレーザ光を同一地点に順
次照射するパルスレーザ照射方法である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Pointed angle of 40 to 80 on insulating substrate
A pulse laser beam is scanned and irradiated by the double pulse method from the constricted portion of the island-shaped non-single-crystal semiconductor thin film having the constricted portion. The double pulse method is a pulse laser irradiation method for sequentially irradiating two types of pulse laser lights oscillated from different light sources to the same point.

【0034】図5はダブルパルス法を用いるときの、第
1パルスレーザ光と第2パルスレーザ光の幅方向のプロ
ファイルを示す。レーザ進行方向は図中左から右へとす
る。図5(a)に示したプロファイルを有する第1パル
スレーザ光はE以上となる領域を有し、ビーム後半部のE
におけるエネルギー密度勾配は20〜2000J/cm3とする。
図5(b)に示した第2パルスレーザ光の最大エネル
ギー密度E2は、第1パルスレーザ光の最大エネルギー密
度E1以下である。また、第2パルスレーザ光の後半部に
おけるEとなる位置は、第1パルスレーザ光の後半部に
おけるEとなる位置よりも前方にある。
FIG. 5 shows the widthwise profiles of the first pulse laser beam and the second pulse laser beam when the double pulse method is used. The laser travels from left to right in the figure. The first pulsed laser beam having the profile shown in FIG. 5A has a region of E or more,
Is 20 to 2000 J / cm 3 .
FIG 5 (b) maximum energy density E 2 of the second pulse laser light shown in is less than or equal to the maximum energy density E 1 of the first pulse laser beam. Further, the position of E in the latter half of the second pulsed laser light is ahead of the position of E in the latter half of the first pulsed laser light.

【0035】最適な第2パルスレーザ光の後半部におけ
るEとなる位置と、第1パルスレーザ光の後半部におけ
るEとなる位置との距離yはダブルパルス照射間隔に依存
する。例えば、照射間隔が第1パルスレーザ光のパルス
幅よりも十分に大きく、第1パルスレーザ光による薄膜
の溶融・凝固過程が終了した後に第2パルスレーザ光が
照射される場合、yはd以下とする。このとき形成される
粗大結晶粒の粒径はd+yとなり、第1の実施形態におけ
るdよりも増大する。従って、スキャン距離をXより大き
くすることが可能となり、レーザアニールプロセスにお
けるスループットは向上する。第1パルスレーザ光によ
る薄膜の溶融・凝固過程が終了しないうちに第2パルス
レーザ光を照射するとき、yをd以下に制御しなくともd
以上の結晶粒が形成可能となる。さらに、E2<Eであっ
てもかまわない。
The optimum distance y between the position of E in the latter half of the second pulse laser beam and the position of E in the latter half of the first pulse laser beam depends on the double pulse irradiation interval. For example, when the irradiation interval is sufficiently larger than the pulse width of the first pulsed laser beam and the second pulsed laser beam is irradiated after the melting and solidification process of the thin film by the first pulsed laser beam, y is d or less. And The diameter of the coarse crystal grains formed at this time is d + y, which is larger than d in the first embodiment. Therefore, the scan distance can be made longer than X, and the throughput in the laser annealing process is improved. When irradiating the second pulse laser beam before the melting and solidifying process of the thin film by the first pulse laser beam is completed, d is controlled without controlling y to d or less.
The above crystal grains can be formed. Further, E 2 <E may be satisfied.

【0036】図6にダブルパルス法を実現するレーザ照
射装置を示す。第1パルスレーザ光源601と第2パルス
レーザ光源602は同期制御部603により、制御されて発振
する。各パルスレーザ光は光学系604を通り照射される
が、ここで同一の光路を通過しても良い。
FIG. 6 shows a laser irradiation apparatus for realizing the double pulse method. The first pulse laser light source 601 and the second pulse laser light source 602 oscillate under the control of the synchronization control unit 603. Each pulsed laser beam is irradiated through the optical system 604, but may pass through the same optical path here.

【0037】[0037]

【実施例】次に、本発明の第1の実施形態に基づく第1
の実施例について説明する。ガラス基板としては日本電
気硝子社製OA-2基板を用いた。次に、プラズマCVD法でS
iH4とN2Oにより、下地絶縁膜としての二酸化シリコン薄
膜を100nm堆積した。次に、減圧CVD法でSi2H6より、非
晶質シリコン薄膜を75nm堆積した。堆積条件としては、
Si2H6流速150sccm、圧力8Pa、基板温度450℃の条件で70
分間堆積を行った。
Next, a first embodiment according to the first embodiment of the present invention will be described.
An example will be described. An OA-2 substrate manufactured by NEC Corporation was used as the glass substrate. Next, S by plasma CVD
Using iH 4 and N 2 O, a silicon dioxide thin film as a base insulating film was deposited to a thickness of 100 nm. Next, an amorphous silicon thin film was deposited to a thickness of 75 nm from Si 2 H 6 by a low pressure CVD method. As the deposition conditions,
Si 2 H 6 Flow rate 150 sccm, pressure 8 Pa, substrate temperature 450 ° C. 70
For a minute.

【0038】プロファイル決定の予備実験として、非晶
質シリコン薄膜に波長308nm、パルス幅50nmのパルスレ
ーザ光を照射するときのEを調べた。図7は、ともに膜
厚が75nmのときの、非晶質シリコン膜と平均粒径18nmの
多結晶シリコン薄膜にパルスレーザ光を1パルス照射し
たときに得られる、多結晶組織の平均粒径のエネルギー
密度依存性を示す。非晶質シリコン薄膜の場合、平均粒
径は図中黒丸で示された変化を示し、460mJ/cm2で微結
晶化を示した。次に非晶質シリコン薄膜を340mJ/cm2
照射して得られた、平均粒径18nmの多結晶シリコン薄膜
の場合、平均粒径は図中白四角で示された変化を示し、
520mJ/cm2で微結晶化を示した。即ちEは520mJ/cm2で有
ることが明らかとなった。パルスレーザ光の最大エネル
ギー密度がEを越えるとき、粒径が1μmを越える粗大結
晶粒は微結晶領域に隣接して形成されるが、粗大結晶粒
の形成位置はプロファイル上E近傍におけるエネルギー
密度勾配に依存した。
As a preliminary experiment for determining a profile, E was examined when the amorphous silicon thin film was irradiated with a pulse laser beam having a wavelength of 308 nm and a pulse width of 50 nm. FIG. 7 shows the average grain size of the polycrystalline structure obtained by irradiating the amorphous silicon film and the polycrystalline silicon thin film having an average grain size of 18 nm with one pulse of laser light when the film thickness is 75 nm. This shows energy density dependence. In the case of the amorphous silicon thin film, the average particle diameter showed a change indicated by a black circle in the figure, and showed microcrystallization at 460 mJ / cm 2 . Then obtained by irradiating the amorphous silicon thin film at 340 mJ / cm 2, when the polycrystalline silicon thin film having an average particle size of 18 nm, the average particle diameter indicates a change shown in the drawing the white squares,
Microcrystallization was shown at 520 mJ / cm 2 . That is, it was found that E was 520 mJ / cm 2 . When the maximum energy density of the pulsed laser beam exceeds E, coarse crystal grains with a grain size exceeding 1 μm are formed adjacent to the microcrystalline region, but the coarse crystal grains are formed at the energy density gradient near E on the profile. Depended on.

【0039】図8に、エネルギー密度勾配が10J/cm3
ときに形成された粗大結晶粒と微結晶粒との界面を示
す。構造揺らぎに伴う核発生頻度の分布確率により、粗
大結晶粒/微結晶粒界面は幅約15μmに渡って無秩序に配
列していた。一方、図9に示したエネルギー密度勾配が
20J/cm3のときでは粗大結晶粒/微結晶粒界面は幅0.5μm
以内に制御された。従って、粒径以下のピッチでスキャ
ン照射することにより、種結晶を連続成長させるには、
界面幅が粒径の1/2以下となる20J/cm3のエネルギー密度
勾配が最低限必要である。また、エネルギー密度勾配が
100J/cm3では、粗大結晶粒/微結晶粒界面は幅0.1μm以
内に制御されるので、より好ましい条件である。
FIG. 8 shows an interface between coarse crystal grains and fine crystal grains formed when the energy density gradient is 10 J / cm 3 . Due to the distribution probability of nucleation frequency associated with structural fluctuations, the coarse / fine grain interface was randomly arranged over a width of about 15 μm. On the other hand, the energy density gradient shown in FIG.
At 20 J / cm 3 , the coarse / fine grain interface is 0.5 μm wide
Controlled within. Therefore, in order to continuously grow a seed crystal by scanning irradiation at a pitch smaller than the particle size,
An energy density gradient of 20 J / cm 3 at which the interface width becomes 1/2 or less of the particle size is required at a minimum. Also, the energy density gradient
At 100 J / cm 3 , the interface between the coarse crystal grains / fine crystal grains is controlled within 0.1 μm in width, which is a more preferable condition.

【0040】過度のエネルギー密度ではアブレーション
により膜剥がれが発生する。本実施例では約720mJ/cm2
がアブレーション強度であった。従ってエネルギー密度
勾配の上限は、プロファイルの制御性、分解能等を考慮
すると2000J/cm3程度となる。一般のマスクイメージン
グ法を用いた光学系では約1000J/cm3が限度であるた
め、コストの観点からは1000J/cm3以下のエネルギー密
度勾配が望ましい。
If the energy density is excessive, the film is peeled off by ablation. In this embodiment, about 720 mJ / cm 2
Was the ablation intensity. Therefore, the upper limit of the energy density gradient is about 2000 J / cm 3 in consideration of the controllability of the profile, the resolution, and the like. Because in general the mask imaging method of the optical system using about 1000 J / cm 3 is limited, from the viewpoint of cost 1000 J / cm 3 or less of the energy density gradient is desirable.

【0041】以上の結果から、ビームプロファイルとし
ては、最大エネルギー密度600mJ/cm 2、ビーム後半部のE
地点でのエネルギー密度勾配100J/cm3とした。ビーム幅
は約50μmであった。以上のプロファイルを有するパル
スレーザ光をピッチ0.5μmでスキャン照射したとき、一
方向成長組織が得られることが確認された。
From the above results, the beam profile was
The maximum energy density is 600mJ / cm Two, The second half of the beam, E
The energy density gradient at the point was set to 100 J / cm3. Beam width
Was about 50 μm. Pal with above profile
When scanning laser light with a pitch of 0.5 μm,
It was confirmed that a directional growth structure was obtained.

【0042】次に、前述のビームプロファイルを用いて
島状化した非晶質シリコン薄膜のレーザアニールを行
い、島状化形状の最適化を検討した。図10に示す、従
来例の矩形状に島状化した場合、薄膜幅を2μm以上とし
たときに粒界が発生した。平均的な粒界間隔は1.3μmで
あり、これは図7に示した最大結晶粒径と良い一致を示
した。
Next, laser annealing was performed on the amorphous silicon thin film formed into islands using the above-described beam profile, and optimization of the islanded shape was studied. In the case of the conventional example shown in FIG. 10, when a rectangular shape was formed into islands, a grain boundary was generated when the thin film width was set to 2 μm or more. The average grain boundary spacing was 1.3 μm, which was in good agreement with the maximum crystal grain size shown in FIG.

【0043】図1に示した如く、島状化形状にビーム進
行方向に対してくびれ部を設けた場合、薄膜幅を10μm
としたときの、くびれ部の尖端角と試料10個による平均
粒界本数の関係を図11に示す。尖端角80度以下で無粒
界の試料が形成され、平均粒界本数は1以下となった。7
0から50度の範囲では全ての試料が無粒界であった。40
度以下では再び粒径を有する試料が観察され、角度の低
下とともに粒径本数は増加する傾向にあった。基板を30
0度に加熱してレーザアニールを行った場合、尖端角40
および80度でも、全ての試料が無粒界となった。
As shown in FIG. 1, when a constricted portion is provided in an island shape in the beam traveling direction, the width of the thin film is 10 μm.
FIG. 11 shows the relationship between the peak angle of the constricted portion and the average number of grain boundaries of 10 samples. Samples with no grain boundaries were formed at a peak angle of 80 degrees or less, and the average number of grain boundaries was 1 or less. 7
In the range of 0 to 50 degrees, all samples were grain-free. 40
Below the temperature, a sample having a particle size was observed again, and the number of particle sizes tended to increase as the angle decreased. 30 substrates
When laser annealing is performed by heating to 0 degree, the peak angle is 40
At 80 and 80 degrees, all samples were grain-free.

【0044】なお、くびれ部は必ずしもビームに対して
対称に形成する必要はなく、図12に示すように非対称
な場合も同様な効果を得た。また、図13に示すよう
に、くびれ部の先端に種結晶粒の粒径以下の幅を有する
平行な領域が備えられていても良い。
Note that the constricted portion does not necessarily need to be formed symmetrically with respect to the beam, and the same effect is obtained when the constricted portion is asymmetric as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 13, a parallel region having a width equal to or smaller than the grain diameter of the seed crystal grain may be provided at the tip of the constricted portion.

【0045】次に、本発明の第2の実施形態に基づく第
2の実施例について説明する。第1の実施例と同様にOA
-2基板上に二酸化シリコン薄膜と非晶質シリコン薄膜を
堆積した。次に減圧CVD法で反射防止膜となる二酸化シ
リコン薄膜を50nm堆積した。反射防止膜をPR法を用いて
60度の尖端角を有する形状に島状化した。幅および長さ
はそれぞれ、10および30μmであった。
Next, a second example based on the second embodiment of the present invention will be described. OA as in the first embodiment
A silicon dioxide thin film and an amorphous silicon thin film were deposited on a -2 substrate. Next, a silicon dioxide thin film serving as an antireflection film was deposited to a thickness of 50 nm by a low pressure CVD method. Anti-reflection coating using PR method
The island was formed into a shape having a sharp angle of 60 degrees. The width and length were 10 and 30 μm, respectively.

【0046】反射防止膜越しに、波長308nm、パルス幅5
0nmのパルスレーザ光を非晶質シリコン薄膜に照射する
ときのEは350mJ/cm2であった。最大エネルギー密度370m
J/cm 2、ビーム後半部のE地点でのエネルギー密度勾配80
J/cm3、ビーム幅60μmのレーザ光を0.8μmピッチでスキ
ャン照射することにより、反射防止膜下の領域で単結晶
化したシリコン薄膜が得られた。
A wavelength of 308 nm and a pulse width of 5
Irradiate amorphous silicon thin film with 0nm pulse laser light
When E is 350mJ / cmTwoMet. Maximum energy density 370m
J / cm Two, Energy density gradient 80 at point E in the latter half of the beam
J / cmThreeLaser beam with a beam width of 60 μm at 0.8 μm pitch.
Single crystal in the area under the anti-reflective coating
The resulting silicon thin film was obtained.

【0047】次に、本発明の第3の実施形態に基づく第
3の実施例について説明する。ガラス基板としては日本
電気硝子社製OA-2基板を用いた。次に、プラズマCVD法
でSiH4とN2Oにより、下地絶縁膜としての二酸化シリコ
ン薄膜を100nm堆積した。次に、減圧CVD法でSi2H6
り、非晶質シリコン薄膜を50nm堆積した。堆積条件とし
ては、Si2H6流速150sccm、圧力8Pa、基板温度450℃の条
件で46分間堆積を行った。
Next, a third example based on the third embodiment of the present invention will be described. An OA-2 substrate manufactured by NEC Corporation was used as the glass substrate. Next, a silicon dioxide thin film as a base insulating film was deposited to a thickness of 100 nm using SiH4 and N2O by a plasma CVD method. Next, a 50 nm amorphous silicon thin film was deposited from Si 2 H 6 by a low pressure CVD method. The deposition was performed for 46 minutes at a Si 2 H 6 flow rate of 150 sccm, a pressure of 8 Pa, and a substrate temperature of 450 ° C.

【0048】次に、通常のPR法により、非晶質シリコン
薄膜を図4の如く島状化した。薄膜幅は5μmとし、本体
の長さは20μmとした。前頭部および本体の尖端角はど
ちらも70とし、両所の接続部の幅は1μmとした。膜厚が
50nmの場合、波長308nm、パルス幅50nmのパルスレーザ
光ではEは470mJ/cm2であった。最大エネルギー密度500m
J/cm2、ビーム後半部のE地点でのエネルギー密度勾配60
0J/cm3、ビーム幅30μmのレーザ光を0.7ミクロンピッチ
でスキャン照射することにより単結晶薄膜が得られた。
島状化形状としては他に、図14に示すように、本体が
複数個連結していても良い。
Next, the amorphous silicon thin film was formed into islands as shown in FIG. 4 by the ordinary PR method. The thin film width was 5 μm, and the length of the main body was 20 μm. The forehead angle of the forehead and the main body were both 70, and the width of the connecting portion at both locations was 1 μm. Film thickness
In the case of 50 nm, E was 470 mJ / cm 2 with a pulse laser beam having a wavelength of 308 nm and a pulse width of 50 nm. Maximum energy density 500m
J / cm 2 , energy density gradient 60 at point E in the latter half of the beam
A single crystal thin film was obtained by scanning and irradiating a laser beam of 0 J / cm 3 and a beam width of 30 μm at a pitch of 0.7 μm.
In addition to the island shape, a plurality of main bodies may be connected as shown in FIG.

【0049】次に、本発明の第4の実施形態に基づく第
4の実施例について説明する。ガラス基板としてはコー
ニング社製1737基板を用いた。次に、プラズマCVD法でS
iH4とN2Oにより、下地絶縁膜としての二酸化シリコン薄
膜を100nm堆積した。次に、プラズマCVD法でSiH4とH2
より、非晶質シリコン薄膜を75nm堆積した。堆積条件と
しては、SiH4流速150sccm、H2流速400sccm、圧力100P
a、放電電力0.1W/cm2、基板温度320℃の条件で8分間堆
積を行った。堆積後、熱処理温度400℃で熱処理時間2時
間の脱水素アニールを施した。次に非晶質シリコン薄膜
を尖端角50度、幅20μm、長さ100μmに島状化した。こ
の非晶質シリコン薄膜の、波長248nm、パルス幅35nmの
パルスレーザ光を用いたときのEは550mJ/cm2であった。
Next, a fourth example based on the fourth embodiment of the present invention will be described. As a glass substrate, a Corning 1737 substrate was used. Next, S by plasma CVD
Using iH 4 and N 2 O, a silicon dioxide thin film as a base insulating film was deposited to a thickness of 100 nm. Next, an amorphous silicon thin film was deposited to a thickness of 75 nm by plasma CVD using SiH 4 and H 2 . The deposition conditions were as follows: SiH 4 flow rate 150 sccm, H2 flow rate 400 sccm, pressure 100P
a, Deposition was performed for 8 minutes under the conditions of a discharge power of 0.1 W / cm 2 and a substrate temperature of 320 ° C. After the deposition, dehydrogenation annealing was performed at a heat treatment temperature of 400 ° C. for a heat treatment time of 2 hours. Next, the amorphous silicon thin film was formed into an island shape with a peak angle of 50 degrees, a width of 20 μm, and a length of 100 μm. E of this amorphous silicon thin film using pulse laser light having a wavelength of 248 nm and a pulse width of 35 nm was 550 mJ / cm 2 .

【0050】第1パルスレーザ光として、最大エネルギ
ー密度580mJ/cm2、ビーム後半部のE地点でのエネルギー
密度勾配390J/cm3、ビーム幅40μmのプロファイルを有
するパルスレーザ光を照射する。第2パルスレーザ光と
して、トップフラット型のプロファイルを有し、最大エ
ネルギー密度400mJ/cm2、ビーム後半部のE地点でのエネ
ルギー密度勾配220J/cm3、ビーム幅35μmのプロファイ
ルを有するパルスレーザ光を照射する。第1パルスレー
ザ光と第2パルスレーザ光の発振間隔は50nsecとした。
このとき種結晶の粒径は3μmが得られ、第1パルスレー
ザ光のみで照射した場合の1.3μmの倍以上となった。
As the first pulse laser beam, a pulse laser beam having a profile of a maximum energy density of 580 mJ / cm 2 , an energy density gradient of 390 J / cm 3 at point E in the latter half of the beam, and a beam width of 40 μm is irradiated. As the second pulse laser beam, a pulse laser beam having a top-flat profile, a maximum energy density of 400 mJ / cm 2 , an energy density gradient at point E in the latter half of the beam of 220 J / cm 3 , and a beam width of 35 μm Is irradiated. The oscillation interval between the first pulse laser beam and the second pulse laser beam was set to 50 nsec.
At this time, the grain size of the seed crystal was 3 μm, which was more than 1.3 μm that when irradiated with only the first pulse laser beam.

【0051】以上のダブルパルスレーザ光を2.5μmピッ
チでスキャン照射することにより、島状化した単結晶薄
膜が高スループットで得られた。
By scanning and irradiating the above double pulse laser beam at a pitch of 2.5 μm, an island-shaped single crystal thin film was obtained at high throughput.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る半導体薄膜の製造方法によれば、低コストで一方向成
長多結晶半導体薄膜あるいは単結晶半導体薄膜などの高
品質の半導体薄膜を得られるという効果が得られる。
As described in detail above, according to the method of manufacturing a semiconductor thin film according to the present invention, a high-quality semiconductor thin film such as a unidirectionally grown polycrystalline semiconductor thin film or a single crystal semiconductor thin film can be obtained at low cost. Is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る半導体装置の製造方法の第1の
実施形態を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図2】 (a)パルスレーザービームの幅方向のビー
ムプロファイルを示す図である。(b)(a)のパルス
レーザービームを照射された非単結晶半導体薄膜の組織
変化を示す図である。(c)(b)のパルスレーザービ
ームがx進んだときの非単結晶半導体薄膜の組織変化を
示す図である。
FIG. 2A is a diagram showing a beam profile in the width direction of a pulse laser beam. FIGS. 3B and 3A are diagrams showing a change in the structure of the non-single-crystal semiconductor thin film irradiated with the pulsed laser beam shown in FIG. FIGS. 3C and 3B are diagrams illustrating a change in the structure of the non-single-crystal semiconductor thin film when the pulsed laser beam advances x.

【図3】 本発明に係る半導体装置の製造方法の第2の
実施形態を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a second embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図4】 本発明に係る半導体装置の製造方法の第3の
実施形態を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a third embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図5】 本発明に係る半導体装置の製造方法の第3の
実施形態において、パルスレーザービームの幅方向のビ
ームプロファイルを示す図である。(a)第1のパルス
レーザービームの場合である。(b)第2のパルスレー
ザービームの場合である。
FIG. 5 is a diagram showing a beam profile in a width direction of a pulse laser beam in a third embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention. (A) The case of the first pulse laser beam. (B) The case of the second pulse laser beam.

【図6】 図5におけるレーザー照射装置の構成の概略
図である。
6 is a schematic diagram of a configuration of a laser irradiation device in FIG.

【図7】 第1の実施例において、非晶質シリコン膜と
平均粒径18nmの多結晶シリコン薄膜にパルスレーザビー
ムを1パルス照射したときに得られる、多結晶組織の平
均粒径のエネルギー密度依存性を示す。
FIG. 7 shows an energy density of an average grain size of a polycrystalline structure obtained by irradiating a pulse laser beam to an amorphous silicon film and a polycrystalline silicon thin film having an average grain size of 18 nm in the first embodiment. Show dependencies.

【図8】 (a)第1の実施例において、エネルギー密
度勾配が10J/cm3のときのの幅方向のビームプロファイ
ルを示す図である。(b)(a)のパルスレーザビーム
が照射されたときに形成された粗大結晶粒と微結晶粒と
の界面を模式的に示す図である。
8A is a diagram showing a beam profile in the width direction when the energy density gradient is 10 J / cm 3 in the first embodiment. FIG. (B) It is a figure which shows typically the interface of the coarse crystal grain and the fine crystal grain formed when the pulse laser beam of (a) is irradiated.

【図9】 (a)第1の実施例において、エネルギー密
度勾配が20J/cm3のときのの幅方向のビームプロファイ
ルを示す図である。(b)(a)のパルスレーザビーム
が照射されたときに形成された粗大結晶粒と微結晶粒と
の界面を模式的に示す図である。
9A is a diagram showing a beam profile in the width direction when the energy density gradient is 20 J / cm 3 in the first embodiment. FIG. (B) It is a figure which shows typically the interface of the coarse crystal grain and the fine crystal grain formed when the pulse laser beam of (a) is irradiated.

【図10】 従来の矩形状に島状化した薄膜に、パルス
レーザビームを照射している図である。
FIG. 10 is a view in which a conventional rectangular island-shaped thin film is irradiated with a pulsed laser beam.

【図11】 第1の実施例において、くびれ部の尖端角
と試料10個による平均粒界本数の関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a pointed angle of a constricted portion and an average number of grain boundaries of ten samples in the first embodiment.

【図12】 本発明の他の形状のくびれ部の場合で、非
対称の形状の場合を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a case of an asymmetrical shape in a case of a constricted portion having another shape of the present invention.

【図13】 本発明の他の形状のくびれ部の場合で、く
びれ部の先端に種結晶粒の粒径以下の幅を有する平行な
領域が備えられている場合を示す図である。
FIG. 13 is a view showing a case where a constricted portion having another shape according to the present invention is provided, and a tip end of the constricted portion is provided with a parallel region having a width equal to or smaller than a grain size of a seed crystal grain.

【図14】 本発明の他の形状のくびれ部の場合で、本
体が複数個連結している場合を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a case where a plurality of main bodies are connected in a case of a constricted portion having another shape of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 非単結晶半導体薄膜 101a くびれ部 102 パルスレーザビーム 201 単結晶粒 202 微結晶領域 203 粗大結晶粒 301 透光性絶縁膜 301a くびれ部 401 非単結晶半導体薄膜 401a くびれ部 601 第1パルスレーザ光源 602 第2パルスレーザ光源 P 尖端角 Reference Signs List 101 non-single-crystal semiconductor thin film 101a constriction 102 pulse laser beam 201 single crystal grain 202 microcrystalline region 203 coarse crystal grain 301 light-transmitting insulating film 301a constriction 401 non-single-crystal semiconductor thin film 401a constriction 601 first pulsed laser light source 602 2nd pulse laser light source P Point angle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G077 AA03 AB10 BB03 BC60 DB04 DB16 ED06 FE16 FE19 HA01 TA04 5F052 AA02 BA07 BA14 BA15 CA10 DA02 DB02 DB03 FA02 FA03 GB07 JA01 JA10 5F110 DD02 DD13 GG02 GG12 GG13 GG14 GG15 GG16 GG23 GG45 GG47 GG58 PP03 PP04 PP05 PP06 PP07 PP11 PP23 PP35 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G077 AA03 AB10 BB03 BC60 DB04 DB16 ED06 FE16 FE19 HA01 TA04 5F052 AA02 BA07 BA14 BA15 CA10 DA02 DB02 DB03 FA02 FA03 GB07 JA01 JA10 5F110 DD02 DD13 GG02 GG12 GG13 GG14 GG15 GG15 GG15 GG15 GG15 GG15 GG15 GG15 GG15 GG15 GG58 PP03 PP04 PP05 PP06 PP07 PP11 PP23 PP35

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一部にくびれ部を有する島状
に形成された非単結晶半導体薄膜に、パルスレーザビー
ムを走査して前記非単結晶半導体薄膜上に照射する半導
体薄膜の製造方法であって、 前記くびれ部の尖端角が40〜80度であり、 前記ビームの走査方向のビームプロファイルが、多結晶
半導体薄膜の微結晶化しきい値以上の領域を有し、前記
走査の進行方向に対してビーム後半部の微結晶化しきい
値でのエネルギー密度勾配の絶対値が20〜2000J/cm3
あることを特徴とする半導体薄膜の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor thin film, wherein a non-single-crystal semiconductor thin film formed in an island shape having at least a part of a constricted portion is scanned with a pulsed laser beam and irradiated on the non-single-crystal semiconductor thin film. The peak angle of the constricted portion is 40 to 80 degrees, the beam profile in the scanning direction of the beam has a region equal to or more than the microcrystallization threshold of the polycrystalline semiconductor thin film, and the method for manufacturing a semiconductor thin film in which the absolute value of the energy density gradient of a microcrystalline threshold beam rear half portion is characterized by a 20~2000J / cm 3 Te.
【請求項2】 非単結晶半導体薄膜上に少なくとも一部
にくびれ部を有する島状に形成された透光性絶縁薄膜を
介して、パルスレーザビームを走査して前記非単結晶半
導体薄膜上に照射する半導体薄膜の製造方法であって、 前記くびれ部の尖端角が40〜80度であり、 前記ビームの走査方向のビームプロファイルが、多結晶
半導体薄膜の微結晶化しきい値以上の領域を有し、前記
走査の進行方向に対してビーム後半部の微結晶化しきい
値でのエネルギー密度勾配の絶対値が20〜2000J/cm3
あることを特徴とする半導体薄膜の製造方法。
2. A non-single-crystal semiconductor thin film is scanned by a pulsed laser beam through an island-shaped light-transmitting insulating thin film having a constricted portion at least partially on the non-single-crystal semiconductor thin film. A method of manufacturing a semiconductor thin film to be irradiated, wherein a sharp angle of the constricted portion is 40 to 80 degrees, and a beam profile in a scanning direction of the beam has a region equal to or larger than a microcrystallization threshold of the polycrystalline semiconductor thin film. And a method of manufacturing a semiconductor thin film, wherein the absolute value of the energy density gradient at the microcrystallization threshold in the latter half of the beam in the scanning direction is 20 to 2000 J / cm 3 .
【請求項3】 少なくとも一部にくびれ部を有する島状
に形成された非単結晶半導体薄膜に、異なる光源から発
振された2種類の第1のパルスレーザビームおよび第2
のパルスレーザビームを同一地点に順次照射するダブル
パルス法を用いて、前記第1および第2パルスレーザビ
ームを該ビームの幅方向に走査して照射する半導体薄膜
の製造方法であって、 前記くびれ部の尖端角が40〜80度であり、 前記第1のパルスレーザビームの走査方向のビームプロ
ファイルが、多結晶半導体薄膜の微結晶化しきい値以上
の領域を有し、前記走査の進行方向に対してビーム後半
部の微結晶化しきい値でのエネルギー密度勾配の絶対値
が20〜2000J/cm 3であり、 前記第2のパルスレーザビームの最大エネルギー密度
が、前記第1のパルスレーザビームの最大エネルギー密
度以下であることを特徴とする半導体薄膜の製造方法。
3. An island having a constriction at least in part
The non-single-crystal semiconductor thin film formed in
Two types of the first pulsed laser beam and the second
Pulsed laser beam to the same spot sequentially
The first and second pulse laser beads are formed using a pulse method.
Semiconductor thin film that scans and irradiates the beam in the width direction of the beam
Wherein the peak angle of the constricted portion is 40 to 80 degrees, and the beam profile in the scanning direction of the first pulsed laser beam is provided.
File is above the threshold for microcrystallization of polycrystalline semiconductor thin film
And the latter half of the beam in the scanning direction
Value of the energy density gradient at the microcrystallization threshold of the part
Is 20 ~ 2000J / cm ThreeAnd the maximum energy density of the second pulsed laser beam
Is the maximum energy density of the first pulsed laser beam.
A method for producing a semiconductor thin film, wherein the temperature is not more than a degree.
【請求項4】 非単結晶半導体薄膜上に、少なくとも一
部にくびれ部を有する島状に形成された透光性絶縁薄膜
に、異なる光源から発振された2種類の第1のパルスレ
ーザビームおよび第2のパルスレーザビームを同一地点
に順次照射するダブルパルス法を用いて、前記パルスレ
ーザビームを該ビームの幅方向に走査して照射する半導
体薄膜の製造方法であって、 前記くびれ部の尖端角が40〜80度であり、 前記第1のパルスレーザビームの走査方向のビームプロ
ファイルが、多結晶半導体薄膜の微結晶化しきい値以上
の領域を有し、前記走査の進行方向に対してビーム後半
部の微結晶化しきい値でのエネルギー密度勾配の絶対値
が20〜2000J/cm 3であり、 前記第2のパルスレーザビームの最大エネルギー密度
が、前記第1のパルスレーザビームの最大エネルギー密
度以下であることを特徴とする半導体薄膜の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein at least one of
Island-shaped translucent insulating thin film with constricted part
First, two types of first pulse trains oscillated from different light sources
Laser beam and second pulsed laser beam at the same point
Using the double pulse method of sequentially irradiating
Semiconductor for scanning and irradiating a laser beam in the width direction of the beam
A method of manufacturing a body thin film, wherein a pointed angle of the constricted portion is 40 to 80 degrees, and a beam profile in a scanning direction of the first pulsed laser beam is provided.
File is above the threshold for microcrystallization of polycrystalline semiconductor thin film
And the latter half of the beam in the scanning direction
Value of the energy density gradient at the microcrystallization threshold of the part
Is 20 ~ 2000J / cm ThreeAnd the maximum energy density of the second pulsed laser beam
Is the maximum energy density of the first pulsed laser beam.
A method for producing a semiconductor thin film, wherein the temperature is not more than a degree.
【請求項5】 請求項3または請求項4に記載の半導体
薄膜の製造方法において、 前記第2のパルスレーザビームの走査方向のビームプロ
ファイルが、多結晶半導体薄膜の微結晶化しきい値以上
の領域を有し、前記走査の進行方向に対してビーム後半
部の微結晶化しきい値となる位置が、前記第1のパルス
レーザビームのビームプロファイルにおけるビーム後半
部の微結晶化しきい値となる位置よりも、前記走査の進
行方向の前方に位置していることを特徴とする半導体薄
膜の製造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor thin film according to claim 3, wherein a beam profile of the second pulsed laser beam in a scanning direction is equal to or more than a microcrystallization threshold of the polycrystalline semiconductor thin film. A position where the microcrystallization threshold value of the second half of the beam with respect to the scanning traveling direction is higher than the position where the microcrystallization threshold value of the second half of the beam in the beam profile of the first pulsed laser beam is provided. A semiconductor thin film manufacturing method, wherein the semiconductor thin film is located in front of the scanning direction.
【請求項6】 請求項5に記載の半導体薄膜の製造方法
において、 前記第2のパルスレーザビームの幅方向のビームプロフ
ァイルが、前記走査の進行方向に対してビーム後半部の
微結晶化しきい値でのエネルギー密度勾配の絶対値が20
〜2000J/cm3であることを特徴とする半導体薄膜の製造
方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor thin film according to claim 5, wherein a beam profile of the second pulsed laser beam in a width direction is a microcrystallization threshold value in a latter half of the beam with respect to a traveling direction of the scanning. The absolute value of the energy density gradient at
2,000 J / cm 3 .
【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
の半導体薄膜の製造方法において、 前記ビーム後半部に照射されることにより形成される粗
大結晶粒の粒径より、前記くびれ部における最小幅が小
さいことを特徴とする半導体薄膜の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor thin film according to claim 1, wherein a diameter of the coarse crystal grains formed by irradiating the latter half of the beam is smaller than a diameter of the narrow crystal part. A method for producing a semiconductor thin film, wherein a minimum width is small.
【請求項8】 請求項1から請求項7のいずれかに記載
の半導体薄膜の製造方法において、 前記エネルギー密度勾配の絶対値が100〜1000J/cm3であ
ることを特徴とする半導体薄膜の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor thin film according to claim 1, wherein the absolute value of the energy density gradient is 100 to 1000 J / cm 3. Method.
JP31519298A 1998-11-05 1998-11-05 Manufacturing method of semiconductor thin film Expired - Fee Related JP3252811B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31519298A JP3252811B2 (en) 1998-11-05 1998-11-05 Manufacturing method of semiconductor thin film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31519298A JP3252811B2 (en) 1998-11-05 1998-11-05 Manufacturing method of semiconductor thin film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000150377A true JP2000150377A (en) 2000-05-30
JP3252811B2 JP3252811B2 (en) 2002-02-04

Family

ID=18062530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31519298A Expired - Fee Related JP3252811B2 (en) 1998-11-05 1998-11-05 Manufacturing method of semiconductor thin film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3252811B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003059831A (en) * 2001-08-17 2003-02-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2003086507A (en) * 2001-09-10 2003-03-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device
JP2003086509A (en) * 2001-06-26 2003-03-20 Fujitsu Ltd Method of forming polycrystalline semiconductor film
JP2003197521A (en) * 2001-12-21 2003-07-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2003257862A (en) * 2001-12-27 2003-09-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP2005347560A (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Ulvac Japan Ltd Method for forming polysilicon pattern, thin film transistor and method for manufacturing the same
US7422987B2 (en) 2001-08-30 2008-09-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP2009049388A (en) * 2007-07-20 2009-03-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing display device
JP2009049143A (en) * 2007-08-17 2009-03-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, and electronic device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003086509A (en) * 2001-06-26 2003-03-20 Fujitsu Ltd Method of forming polycrystalline semiconductor film
US7393729B2 (en) 2001-08-17 2008-07-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for fabricating semiconductor device
JP2003059831A (en) * 2001-08-17 2003-02-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
US7422987B2 (en) 2001-08-30 2008-09-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP2003086507A (en) * 2001-09-10 2003-03-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device
JP2003197521A (en) * 2001-12-21 2003-07-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
KR100963811B1 (en) * 2001-12-21 2010-06-16 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Method for manufacturing a semiconductor device
JP2003257862A (en) * 2001-12-27 2003-09-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP4519400B2 (en) * 2001-12-27 2010-08-04 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device
JP2005347560A (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Ulvac Japan Ltd Method for forming polysilicon pattern, thin film transistor and method for manufacturing the same
JP4570028B2 (en) * 2004-06-03 2010-10-27 株式会社アルバック Method for forming polysilicon pattern, method for manufacturing thin film transistor, and thin film transistor
JP2009049388A (en) * 2007-07-20 2009-03-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing display device
JP2009049143A (en) * 2007-08-17 2009-03-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3252811B2 (en) 2002-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3204307B2 (en) Laser irradiation method and laser irradiation device
KR100844242B1 (en) Thin film crystal growth by laser annealing
US7517774B2 (en) Laser annealing method
JP2001035806A (en) Manufacture of semiconductor thin film
JP2000058477A (en) Laser irradiation method
JP2014123763A (en) Straight line scan continuous crosswise coagulation for thin film
JP2001007045A (en) Optical system for laser thermal treatment and laser thermal treatment apparatus
JP2001127003A (en) Laser irradiating device
JPH08172049A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2008521247A (en) System and method for producing a crystallographically controlled polysilicon film
JP3252811B2 (en) Manufacturing method of semiconductor thin film
JPH11354463A (en) Laser annealing device and manufacture of poly crystalline semiconductor film
JP2005347694A (en) Method and device for manufacturing semiconductor thin film
US20040087116A1 (en) Semiconductor devices and methods of manufacture thereof
JP2006005148A (en) Method and device for manufacturing semiconductor thin film
JP3587900B2 (en) Method for manufacturing crystalline silicon film
US20090246939A1 (en) Method for dehydrogenation treatment and method for forming crystalline silicon film
US6255199B1 (en) Method of producing polycrystalline silicon
US20040084679A1 (en) Semiconductor devices and methods of manufacture thereof
JP2002057105A (en) Method and device for manufacturing semiconductor thin film, and matrix circuit-driving device
JP3955959B2 (en) Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
JP2003243322A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP5236929B2 (en) Laser annealing method
JPH02112227A (en) Manufacture of semiconductor crystal layer
JP2000012461A (en) Manufacture of crystalline semiconductor thin film

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20011023

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122

Year of fee payment: 12

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122

Year of fee payment: 12

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees