JP2000505241A - 基板上の半導体膜領域の結晶化処理及びこの方法により製造されたデバイス - Google Patents

基板上の半導体膜領域の結晶化処理及びこの方法により製造されたデバイス

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Abstract

(57)【要約】 トランジスタのような半導体集積化デバイスを、基板上に形成された半導体材料の膜で形成する。デバイス特性を改善するため、半導体材料は規則的な、準規則的な単一の結晶構造を有する。この構造体は、レーザ放射ビームの１個又は数個のパルスを用いて膜を局部的に露光し、この膜を全厚さにわたって局部的に溶融することを含む技術により作成する。その後、溶融した材料は膜の種領域から局部的に凝固する。半導体デバイスには、液晶表示装置の画素コントローラ及びドライバ並びに、イメージセンサ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、及び３次元集積化回路デバイスが含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】 基板上の半導体膜領域の結晶化処理及び この方法により製造されたデバイス技術分野 本発明は、半導体集積化デバイス用の半導体材料の処理方法に関するものであ る。発明の背景 半導体デバイスは例えば水晶又はガラスの基板上のシリコンの層又は膜に形成 することができる。この技術はイメージセンサ及びアクティブマトリックス液晶 表示装置（ＡＭＬＣＤ）のデバイスの製造に用いられる。後者の場合、適切に透 明な基板上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の規則的なアレイにおいて、各トラン ジスタは画素コントローラとして作用する。市販されているＡＭＬＣＤデバイス において、薄膜トランジスタは水和したアモルファスシリコン膜に形成される（ ａ−Ｓｉ：Ｈ ＴＦＴ）。 ＴＦＴのスイッチング特性を増強するため、アモルファスシリコンの代わりに 多結晶シリコンが用いられている。多結晶構造体は、例えば堆積しているアモル ファス又は微結晶シリコン膜をエキシマレーザで結晶化（ＥＬＣ）することによ り得られる。 しかしながら、ランダムに結晶化している多結晶シリコンを用いる場合、満足 されない結果が生じてしまう。小さな粒子のポリシリコンの場合、例えばＴＦＴ のアクティブチャネル領域において多数の大きな角度の粒子境界によりデバイス 性能が制限されてしまう。大粒子のポリシリコンはこの点に関しては優れている が、あるＴＦＴに別のＴＦＴと比べて顕著な粒子構造の不規則性が存在するとＴ ＦＴアレイにデバイス特性の不均一性が生じてしまう。発明の概要 デバイス特性及びデバイスの不均一性を改善するため、基板上の半導体膜に横 方向に凝固させる技術を適用する。この人為的に制御されるスーパラテラル成長 （ＡＣＳＬＧ）と称せられる技術は、例えばレーザビームパルスのような適当な 放射パルスにより膜の一部を露光し、膜をその全厚さにわたって局部的に溶融す ることを含む。溶融した半導体材料が凝固すると、膜の予め定めた完全に溶融し なかった部分から結晶構造が成長する。 この技術の第１の好適な実施例において、露光される構造体は基板により支持 された第１の半導体膜、第１の半導体膜上の耐熱性膜、及び耐熱性膜上の第２の 半導体膜を含む。この実施例において、構造体の前側及び後側の両方をパルスで 露光する。 好適な第２の実施例において、横方向の凝固は、第１の領域からくびれた第２ の領域を経てデバイス領域として意図した第３の領域へ進行する。この実施例で は、基板を介して加熱する領域と関連して一方の側からの露光を用いる。 好適な第３の実施例において、ビームを繰り返し照射し、放射パターンを横方 向にステップ移動させて溶融及び凝固を繰り返すことにより拡大した単一結晶領 域を形成する。 有益なものとして、この技術は高速液晶表示装置の製造に用いることができ、 その製造においては画素コントローラ及び／又はドライバ回路は単一結晶として 又は規則的な／準規則的な多結晶膜として形成する。別の用途として、イメージ センサ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、シリコンオンイン シュレータ（ＳＯＩ）デバイス、及び３次元集積化回路デバイスが含まれる。図面の簡単な説明 図１はこの技術の第１実施例として用いることができる投影露光装置の線図で である。 図２は第１実施例のためのサンプル構造体の拡大した線図的側面図である。 図３Ａ及び３Ｂは第１実施例の半導体材料に形成することができるＴＦＴデバ イスの微細構造体の拡大した線図的上面図である。 図４はこの技術の第２の実施例で用いることができる露光装置の線図である。 図５は第２実施例のサンプル構造体の拡大した線図的側面図である。 図６Ａ〜６Ｄは順次の処理工程における図５のサンプル構造体の線図的上面図 である。 図７は第３実施例に用いることができる露光装置の線図である。 図８は第３実施例のサンプル構造体の拡大した線図的側面図である。 図９Ａ〜９Ｆは処理の第１の変形例の第１の形式の順次の工程における図８の サンプル構造体の線図的側面図である。 図１０Ａ〜１０Ｆは処理の第１の変形例の第２の形式の順次の工程における図 ８のサンプル構造体の線図的側面図である。 図１１Ａ〜１１Ｃは処理の第２の変形例の順次の工程におけるサンプル構造体 の線図的側面図である。 図１２はＴＦＴが含まれている液晶表示装置の線図的上面図である。好適実施例の説明 以下において実験的に実現された特有の実施例及びその変形例について説明す る。明示的又は内在的な数個の変形例は実施例と共通し、ざらに請求の範囲内に おいて別の変形例が当業者にとって自明である。例えば、ゲルマニウム、シリコ ン−ゲルマニウム、ゲルマニウム砒素又はインジウム燐のようなシリコン以外の 半導体材料を用いることを含むものである。処理条件下における安定性、不活性 及び耐熱性について考慮された例えばシリコン、水晶、ガラス又はプラスチック のような適切な材料の基板を用いることも含むものである。例えば電子ビーム又 はイオンビームのようなレーザビーム以外の放射ビームを用いることも含む。 第１実施例 図１の投影露光装置は、エキシマレーザ１１、ミラー１２、ビームスプリッタ １３、可変焦点視野レンズ１４、パターン化された投影マスク１５、２個の素子 の結像レンズ１６、サンプルステージ１７、可変減衰器１８、及び収束レンズ１ ９を含んでいる。この投影装置を用いることにより、ステージ１７上のサンプル １０の前側面及び後側面に同時に放射パルスを供給することができる。 この技術の第１実施例の場合、図２に示すように、透明基板２０、第１のアモ ルファスシリコン膜２１、ＳｉＯ2膜２２、及び第２のアモルファスシリコン膜 ２３を含む「二重層」（ＤＬ）サンプル構造体を用意した。アモルファスシリコ ン膜の膜厚は１００ｎｍとし、ＳｉＯ2膜の膜厚は５００ｎｍとした。例えば窒 化シリコン又は高温ガラスのような別の耐熱性材料を膜２２に用いることができ る。 第２のすなわち頂部シリコン膜２３上にパターン投影を行い第１のすなわち底 部シリコン膜２１にブロードなビーム照射を行うと、第１のシリコン膜２１は含 まれる犠牲層として調整され、頂部シリコン膜２３における横方向の結晶化速度 を最大にすることができる。これらの膜の役割は、パターンを基板を介して第１ の膜上に投影する場合、反転させることができる。パターンが投影された膜にお いて、横方向に凝固した粒子が形成され、例えばＴＦＴ用に良好に適合した処理 膜が形成される。 図２に基づく構造体は、アモルファス−シリコン、ＳｉＯ2トラックアモルフ ァス−シリコンを水晶基板上に順次低圧化学気相体積することにより用意される 。アモルファス又は微結晶堆積する別の適切な堆積方法には、例えばプラズマエ ンハンスド化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）、蒸着、又はスパッタリングが含まれる 。 サンプルは図１の投影露光装置のステージ１７上に配置ずる。マスク１５は、 １０〜１００μｍの種々の分離距離で５０μｍ幅の簡単な細条のパターンを有す る。 マスクパターンは３〜６の範囲の種々の縮小倍率でサンプル上に投影する。後 ろ側のエネルギー密度は可変減衰器１８により制御する。サンプルは３０８ｎｍ の波長の３０ｎ秒ＸｅＣｌエキシマレーザを用いて室温で照射され、この波長域 において水晶は透明である。このレーザは、LambdaPhysik Compex３０１の商品 名で市販されている。ガラス基板の場合、例えば３４８ｎｍのようなより長い波 長が必要である。 ビーム照射は固定された前側エネルギー密度及び種々の後側エネルギー密度で 行う。評価した前側エネルギー密度はサンプル面で約１．０Ｊ／ｃｍ2である。 後側エネルギー密度は１７０〜６８０ｍＪ／ｃｍ2である。 照射に続いて試験を行うため、膜全体をセコ（Ｓｅｃｃｏ）エッチ剤を用いて 欠陥エッチングを行い、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて試験を行った。最 も大きな不均一な粒子は５１０ｍＪ／ｃｍ2の後側エネルギー密度の場合に得ら れた。これらの粒子は細条状領域の２個の側から横方向に成長し、細条の中心線 上に良好に規定された粒子境界で２本の粒子列を形成している。 生じた個別の結晶体がＴＦＴのアクティブチャネル領域全体を形成するのに十 分でない場合でも、この結晶体は例えば図３Ａ又は図３Ｂに図示するようなＴＦ Ｔのアクティブチャネル領域として作用できる規則的な又は準規則的な多結晶構 造体を形成する。ソース電極３１、ドレイン電極３２ゲート電極３３及びアクテ ィブチャネル領域３４を示す。図３Ａにおいて、アクティブチャネル領域は、上 述したようにして生成された両方の粒子列を含む。図３Ｂのような十分に大きな 粒子の場合、アクティブチャネル領域は粒子の単一列としで形成することができ る。 第１の実施例による処理方法において、底部犠牲層２１の役割は、ビームによ り加熱する場合エネルギーを蓄積する加熱サセプタの役割として理解することが でき、最大の効果はこの膜が溶融する場合に得られる。蓄積した熱は凝固中に解 放される。これにより、頂部膜２３が伝導により熱を喪失ずる程度が低減される 。従って、最大の利点を得るためには、露光される構造体を適切な寸法にするこ とが重要である。ＳｉＯ2膜２２が薄過ぎる場合、シリコン膜２１及び２３の放 熱は一緒になってしまい、膜２１を形成することによる利点が得られない。他方 において、膜２２が物理的なプロセスの熱拡散距離に対して厚過ぎる場合、膜２ １が頂部膜２３の変換に対して不十分に作用することになる。底部膜２１に関し て、その厚さは、この膜が十分な熱量を有するように選択する必要がある。しか し、膜２１がより厚い場合、この膜を溶融するのにより多くのエネルギーが必要 となる。 シリコン層２３上にパターンを露光する代わりに、例えば近接マスク、コンタ クトマスク又はフォトリソグラフィによりパターン化された堆積したマスク層に より所望のパターンを規定することができる。 マスキングの変形例において、マスク層は例えば入射する放射を吸収又は反射 することによりマスクの下側の領域での加熱を低減するように作用できる。或い は、適切な厚さの適当なマスク材料を用い場合、相補的な反射防止効果が実現さ れ、付加的なエネルギーをマスク材料の下側の半導体膜に流入させることができ る。例えば、ＳｉＯ2膜を用いてこの効果をシリコン膜に及ぼすことができる。 この変形例は、マスク層が溶融した半導体材料に対する拘束部材として作用し、 溶融半導体層が表面張力の作用により塊に凝集したり変形するのを防止する利点 がある。 第２実施例 図４の露光装置は、エキシマレーザ４１、プリズム偏向器４２、集束レンズ４ ３、真空チャンバ４４及びサンプルを配置するホットステージ４５を含む。 本発明の図４の露光装置を用いる第２の実施例において、図５のサンプル構造 体は、基板５０、熱酸化膜５１、第１のパターン化されたアモルファスシリコン 膜５２、ＳｉＯ2膜５３、第２のパターン化されたシリコン膜５４、及びさらに 堆積したＳｉＯ2膜５５を含む。典型的な厚さは、熱酸化膜５１については１０ ０ｎｍとし、アモルファスシリコン膜５２については１００ｎｍとし、ＳｉＯ2 膜５３については２１０ｎｍとし、アモルファスシリコン膜５４については１２ ０ｎｍとし、ＳｉＯ2膜５５については１７０ｎｍとする。 このサンプル構造体はシリコンウェハ５０上の熱酸化膜５１上に低圧化学気相 堆積（ＬＰＣＶＤ）によりアモルファスシリコン膜５２を堆積することにより得 られる。シリコン膜５２にフォトレジストをコートし、その後ステッパにより露 光し、現像し、さらにシリコン膜５２をＳＦ6／Ｏ2プラスマで反応性イオンエッ チングを行いパターン形成を行う。シリコン膜５２の第１レベルのアイランドの 得られたパターンを図６Ａに上方から見た図面として示す。このパターンは、デ バイスとして使用される四角形の主アイランド領域５２３、矩形の「テイル」領 域５２１、及びテイル領域５２１と主アイランド領域５２３とを結ぶ「ボトルネ ック」領域５２２の３個の領域で構成される。これらの寸法は以下のように選択 する。テイル領域５２１については２０×１０μｍとし、ボトムネック領域５２ ２については５×３μｍとし、主アイランド領域５２１については１０×１０μ ｍから５０×５０μｍの範囲の異なる寸法とする。 第１レベルのアイランドにはプラズマ−エンハンド気相堆積（ＰＥＣＶＤ）に よりＳｉＯ2膜５３を形成し、上側にアモルファスシリコンを堆積する。フォト リソグラフィ処理を用いてアモルファスシリコンについてパターニングを行い、 ５×５μｍの寸法の「第２のレベルのアイランド」５４を形成する。第２レベル のアイランド５４はテイル領域５２１の上側に直接位置し露光中のビーム遮光区 域として作用する。最後に、この構造体全体にＰＥＣＶＤのＳｉＯ2層を形成す る。 処理を行うため、サンプルを１０-5トールの圧力の真空チャンバ内の耐熱性グ ラファイトのホットステージ上に配置する。別の適当な加熱装置を利用できる場 合、真空処理を省略することができる。基板温度が１０００〜１２００゜になる まで加熱を行い、これには約３分の立ち上がり時間を必要とする。露光する前に サンプルを最終的な基板温度に約２分間保持する。サンプルの温度は、直接取り 付けた熱電対により間欠的にモニタすると共にディジタルの赤外線サーモメータ により連続的にモニタする。サンプルは、単一のエキシマレーザパルスを用いて テイル領域内のビーム遮光領域区域以外の全ての第１のレベルのアイランドが完 全に溶融するのに十分高いエネルギー密度で露光する。 微細構造の分析を行うため、露光したサンプルをセコウ（Ｓｅｃｃｏ）エッチ ングを行った。１１５０℃の基板温度で露光したサンプルの場合、セコウエッチ ングされたサンプルのノマルスキー顕微鏡写真は、２０×２０、４０×４０及び ５０×５０μｍのアイランドは単一結晶のアイランド（ＳＣＩ）に完全に変換さ れているのを示している。エッチングされたサンプルの欠陥パターンは、主アイ ランド領域が、ＳＬＧの研究で認められている平面欠陥に加えて、ゾーンメルテ ィングの再結晶化で観測されるものと同様な小角サブ境界を含むことを示唆して いる。１１００℃のような低い基板温度の場合、２０×２０μｍの小さいアイラ ンドだけが大角粒界のない単一結晶のアイランドに変換された。１０５０及び１ ０００℃の一層低い基板温度の場合、２０×２０μｍのアイランドに大角粒界面 が発生している。 この第２実施例の凝固過程は図６Ｂ〜６Ｄに基づいて理解することができる。 すなわち、露光に際して、第２レベルの四角形の領域５４はこの領域に入射する ビームエネルギーの大部分を遮光し、テイル領域５２１のビームが遮光された区 域での完全な溶融が阻止される。露光された第１レベルの領域の残りの部分は、 図６Ｂに示すように完全に溶融する。膜が基板を介して冷却されると、ビームが 遮光された領域の液相−固相界面は冷却不足になり、シリコン粒子６１がビーム 遮光領域から外側に向けて急速に成長を開始する。テイル領域内において、多く の粒子６１は素早く結びつき、１個又は数個の好ましく位置する粒子だけがボト ルネック部５２２に向けて成長する。ボトルネック部５２２は、１個の粒子がボ トルネック部を経て主アイランド領域５２３に拡張するような形態を有する。基 板温度が十分に高く主アイランド領域５２３が急激に冷却された液中での凝集が 防止されるほど小さい場合、ボトルネック部５２２を経て成長した１個の粒子の 横方向の成長により主アイランド５２３全体が単一の結晶領域に変換される。 従って、主アイランド領域５２３の単一結晶形態への有用な変換は、基板温度 とアイランド領域の大きさとの適切な組合せを必要とする。溶融したシリコンは 、横方向凝固により完全に変換するために必要な特性時間よりも長い特定の体積 を凝固させるための特性時間にわたって十分に高い温度に維持する必要がある。 この特性変換時間は主として変換すべき距離すなわち主アイランドの横方向の寸 法に依存するので、、特性変換時間が液体中で凝固がトリガされる前に達成でき る平均横方向成長距離に匹敵するようにアイランドの大きさを基板温度に関係付 ける必要がある。ゾーンメルティング再結晶と比較して、本発明の技術は例えば １００ｎｍ又はそれ以下の厚さの極めて薄い膜を再結晶させることができる。 ビームを阻止する代わりに、第１の実施例について説明したように、反射防止 膜を用いて相補的なマスキングにより種領域を規定することができる。或いは、 露光により種領域を規定することができる。 第３実施例 図７の投影露光装置は、エキシマレーザ７１、ミラー７２、可変焦点視野レン ズ７４、パターンが形成されたマスク７５、２素子結像レンズ７６、サンプルス テージ７７、及び可変減衰器７８を含む。サンプル７０はサンプルステージ７７ 上に配置する。この装置を用いて鮮明なビームを発生させることにより、順次横 方向凝集（ＳＬＳ）プロセスで単一結晶のシリコン領域を段階成長させることが できる。或いは、近接マスク又は接触マスクを用いてビーム、成形することがで きる。 図８のサンプル構造体は、基板８０、熱酸化膜８１、及びアモルファスシリコ ン膜８２を有する。 以下の説明において、図９Ａ〜９Ｆ、第１の変形例の２個の例を示す図１０Ａ 〜１０Ｆ及び第２の変形例を示す図１１Ａ〜１１Ｂを参照して第３実施例の技術 を説明する。 本例において矩形にパターン化されているアモルファスシリコン膜８２からス タートし（図９Ａ）、２本の破線により境界されているシリコン膜８２の領域９ １をパルスで露光し、この領域のシリコンを完全に溶融させ（図９Ｂ）、次に領 域９１の溶融シリコンを再凝固させる（図９Ｃ）。ここで、領域９１は細条状と し、この領域９１の露光はマスクされた露光により又は近接マスクを用いて行う ことができる。領域９１の溶融シリコンの再凝固に際し、２個の粒子列が領域９ １の破線の境界部から領域９１の中央に向けて爆発的に成長する。２本の粒子列 の成長は、最終の距離９２に至る特有の横方向の成長である。領域９１の残りの 部分において、微細に粒子化した多結晶領域９３が形成される。好ましくは、こ の細条の幅は、再凝固に際し２本の粒子列が集束することなく互いに近づくよう に選択する。本発明から除外されるものではないが、幅が広くなっても処理の効 率に寄与することはない。幅を狭くすると望ましくない傾向にある。この理由は 、以後の工程において長さを短くしなければならず、しかも凝固プロセス中に対 向する方向から成長する粒子が一緒になる位置において半導体表面が不規則にな る可能性があるためである。シリコン膜上に酸化キャップ層を形成し、凝集を遅 くすると共にシリコン膜の表面の歪みを低減して表面を円滑にすることができる 。 露光される隣接領域はマスク投影又は近接マスクに対してサンプルを結晶成長 の方向にシフト（ステッピング）することにより規定される。シフトした（ステ ップ移動した）領域９４は図９Ｄの２本の破線により境界される。シフトする距 離は、露光される次の領域が前回露光した領域と重なって図９Ｅに示すように一 方の結晶の列が部分的に溶融する間に他方の結晶の列が完全に溶融するように設 定する。再凝固に際し、部分的に溶融している結晶の列は、する。９Ｆに示すよ うに、一層長くなる。この態様において、露光される部分を繰り返しシストする ことにより、所望の長さの単一結晶粒子を成長せることができる。 露光された領域のパターンが単一細条でなく、図１０Ａの破線で規定されるよ うに山形形状１０１である場合、図１０Ｂ〜10Fに示す露光領域を同一の順序で シフトすることにより、シフトされた山形パターンの縁部の頂部から粒子の成長 が拡大する。このようにして、単一結晶の領域を幅及び長さを増大しながら成長 させることができる。 大面積の単一結晶領域は、図１１Ａに図示され、テイル領域１１１、細いボト ルネック領域１１２及び主アイランド領域１１３を有するパターン化されたアモ ルファスシリコン膜に順次シフト（ステップ状に）した露光領域を形成すること により成長させることができる。図１１Ａ〜１１Ｃの領域１１１、１１２及び１ １３の断面は、放射遮光アモルファスシリコン領域５４及び第２の二酸化シリコ ン層５５が存在しないことを除いて図５に示すものと同様である。マスクされた 露光又は近接マスクにより規定された露光領域は図１１Ａ〜１１Ｃの破線により 境界された領域により図示されており、この図１１はテイル領域１１１からボト ルネック領域１１２を経て単一粒子を成長させて単一結晶のアイランド領域１１ ３を形成するための露光領域の順次の横方向シフト（ステッピング）を示す。 図９Ａ〜９Ｆ、図１０Ａ〜１０Ｆ及び図１１Ａ〜１１Ｃの実施例の順次の横方 向溶融及び再凝固は、水晶基板上にコートされ膜厚が１００〜２４０ｎｍのの二 酸化シリコン上に化学気相堆積（ＣＶＤ）により堆積したアモルファスシリコン 膜について行った。単一結晶細条の形成はは、欠陥エッチングサンプルの光学式 走査電子顕微鏡により確認した。 選択的なものとして、基板を加熱して溶融に必要なビームエネルギーを低減し 又は１ステップ当たりの横方向の成長距離を増大することができる。この利点は 、図１に示すステージ上のサンプルを２方向からの露光により実現することがで きる。別の処理及び用途 本発明により形成された半導体膜を用いることにより、例えばパターン規定、 エッチング、不純物注入、絶縁層の堆積、コンタクト形成、及びパターン化され た金属層の相互接続のような良好に確立された別の技術により集積化された半導 体デバイスを製造することができる。好適な薄膜半導体トランジスタにおいて、 少なくともアクティブチャネル領域は、例えば図３Ａ及び３Ｂに示す単一結晶の 規則的な又は少なくともほぼ規則的な微細構造を有する。 特に注目すべきことは、図１２に線図的に示す液晶表示装置にこのようなＴＦ Ｔが含まれることである。このデバイスは、少なくとも表示窓部分１２１が透明 な基板１２０を含む。この表示窓含む１２１は画素１２２の規則的なアレイを含 み、各画素はＴＦＴ画素コントローラを含む。各画素コントローラはドライバ１ ２３により個別にアドレスされることができる。好ましくは、画素コントローラ 及び／又はドライバ回路は本発明の技術に基づいて形成した半導体材料で形成す る。 別の用途して、イメージセンサ、スタテックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡ Ｍ）、シリコン−オンインシュレータ（ＳＯＩ）デバイス、及び三次元集積回路 デバイスが含まれる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソン ヒュン ジン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 10027 ―6699 ニューヨーク ダブリュー ワン ハンドレッド トゥエンティセカンド ス トリート 500 アパートメント ３シー (72)発明者 スポジリ ロバート エス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 10710 ―2007 ニューヨーク ヨンカーズ マリ ア レイン 63 (72)発明者 ヨーン ジュン エイチ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 07650 パラセイズ パーク イレヴンス ストリート 210 フロアー ２

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  1. 【特許請求の範囲】 １．支持された半導体材料の膜の横方向に延在する部分として多結晶領域を形成 するに当たり、 半導体材料中に熱を誘導するパルス状の放射を用いて、後側に位置する放射 透過性の基板と、基板上の第１の半導体膜と、第１の半導体膜上の耐熱性の膜 と、耐熱性の膜上の第２の半導体膜とを具える構造体の前側及び後側から同時に 露光し、前記横方向に延在する部分を含む半導体膜の横方向に延在する領域の全 ての半導体材料を溶融し、 同時露光の後、前記領域の境界から横方向に凝固させることにより、多結晶 の微細構造体を前記領域に形成する多結晶領域の形成方法。 ２．請求項１に記載の方法において、前記領域が平行な縁部により範囲が規定さ れている方法。 ３．請求項２に記載の方法において、前記平行な縁部が、同時に生ずる横方向か らの凝固により前記領域の全体が結晶化する距離だけ離間している方法。 ４．請求項１に記載の方法において、前記半導体材料がシリコンで構成される方 法。 ５．請求項１に記載の方法において、前記耐熱層がほぼＳｉＯ2で構成されてい る方法。 ６．請求項１に記載の本発明において、前記基板をガラス基板とした方法。 ７．請求項１に記載の本発明において、前記基板を水晶基板とした方法。 ８．請求項１に記載の方法において、前記横方向に延在する部分が前記第１の半 導体膜にある方法。 ９．請求項１に記載の方法において、前記横方向に延在する部分が前記第２の半 導体膜にある方法。 10．請求項１に記載の方法において、前記領域がマスクパターンにより規定され た形状を有する方法。 11．請求項１０に記載の方法において、前記マスクパターンが投影される方法。 12．請求項１０に記載の方法において、前記マスクパターンが近接マスクにより 規定される方法。 13．請求項１０に記載の方法において、前記マスクパターンが接触マスクにより 規定される方法。 14．請求項１に記載の方法において、前記放射がレーザ放射により構成される方 法。 15．請求項１に記載の方法において、前記領域がカプセル化されている方法。 16．支持基板上の請求項１に記載の方法により処理された半導体膜。 17．支持基板上の、請求項１に記載の方法により処理された半導体膜で構成され る複数の半導体デバイス。 18．支持基板上の、少なくともアクティブチャネル領域が請求項１に記載の方法 により処理されている薄膜トランジスタを有する集積回路。 19．少なくともアクティブチャネル領域が請求項１に記載の方法により処理され ている複数の画素コントローラ薄膜トランジスタを具える液晶表示装置。 20．少なくともアクティブチャネル領域が請求項１に記載の方法により処理され ている複数の薄膜トランジスタを具える画素ドライバ集積回路を有する液晶表 示装置。 21．基板上の半導体材料の膜に横方向に延在する結晶領域を形成するに当たり、 半導体材料中に熱を誘導するパルス状の放射を用い、前記半導体膜の一部部 分を露光して前記半導体膜の部分の半導体材料を全体とし.て溶融させ、 当該部分の溶融した半導体材料を凝固させ、 前記部分を、第１のサブ部分と、この第１のサブ部分と連続する第２のサブ 部分と、第２のサブ部分と連続する第３のサブ部分とを含むような形態とし、 前記第１のサブ部分が、その境界部で半導体結晶に凝固する形態を有し、 前記第２の部分が、１個の凝固した結晶が前記第１のザブ部分から第２のサ ブ部分を経て第３のサブ部分に成長する形態を有し、 前記第３のサブ部分が、１個の結晶が全体として前記第３のサブ部分を占め る形態を有する結晶領域の形成方法。 22．請求項２１に記載の方法において、前記第１のサブ部分が、複数の半導体結 晶に凝固するアイランド部分の形態を有する方法。 23．請求項２１に記載の方法において、前記第２のサブ部分の形態が、前記第１ のサブ部分と第３のサブ部分との間の直線状の経路を構成する方法。 24．請求項２１に記載の方法において、前記半導体材料がシリコンで構成される 方法。 25．請求項２１に記載の方法において、前記基板が加熱される方法。 26．請求項２１に記載の方法において、前記基板をガラス基板とした方法。 27．請求項２１に記載の方法において、前記基板を水晶基板とした方法。 28．請求項２１に記載の方法において、前記パルス状の放射を前記半導体膜の後 側及び前側に投射する方法。 29．請求項２１に記載の方法において、前記半導体膜が、１００ｎｍを超えない 厚さを有する方法。 30．請求項２２に記載の方法において、前記アイランド部分がマスクパターンに より規定される形状を有する方法。 31．請求項３０に記載の方法において、前記マスクパターンが投影される方法。 32．請求項３０に記載の方法において、前記マスクパターンが近接マスクにより 規定される方法。 33．請求項３０に記載の方法において、前記マスクパターンが接触マスクにより 規定される方法。 34．請求項２１に記載の方法において、前記放射がレーザ放射により構成される 方法。 35．請求項２１に記載の方法において、前記領域がカプセル化されている方法。 36．支持基板上の、請求項２１に記載の方法により処理された半導体膜。 37．支持基板上の、請求項２１に記載の方法により処理された半導体膜で構成さ れる含むの半導体デバイス。 38．支持基板上の、少なくともアクティブチャネル領域が請求項２１に記載の方 法により処理されている薄膜トランジスタを有する集積回路。 39．少なくともアクティブチャネル領域が請求項２１に記載の方法により処理さ れている複数の画素コントローラ薄膜トランジスタを具える液晶表示装置。 40．少なくともアクティブチャネル領域が請求項２１に記載の方法により処理さ れている複数の薄膜トランジスタを具える画素ドライバ集積回路を有する液晶表 示装置。 41．基板上の半導体材料の膜に横方向に延在する結晶領域を形成するに当たり、 （ａ）半導体材料中に熱を誘導するパルス状の放射を用い、前記膜の第１の部 分を露光してその厚さにわたって第１の部分の半導体材料を溶融し、 （ｂ）前記第１の部分の半導体を凝固させ、前記第１の部分の境界部分に少な くとも１個の半導体結晶を形成し、この第１の部分を次のの処理に対する以前 の部分とし、 （ｃ）前記以前の部分からステップ移動方向にステップ移動すると共に少なく とも１個の半導体結晶と部分的に重なり合う半導体の別の部分を露光し、 （ｄ）前記別の部分の溶融した半導体材料を凝固させ、半導体結晶をステップ 移動方向に成長させることにより半導体結晶を拡大させ、 （ｅ）工程（ｃ）と（ｄ）の組合せを繰り返し、所望の結晶領域が形成される まで、各工程の別の部分を次の工程の対して以前の部分とする方法。 42．請求項４１に記載の方法において、前記露光される部分を細条とした方法。 43．請求項４２に記載の方法において、前記細条が縁部間の幅を有し、縁部から の横方向の同時凝固により前記細条全体が凝固しない方法。 44．請求項４１に記載の方法において、前記半導体材料をシリコンで構成した方 法。 45．請求項４１に記載の方法において、前記露光される部分を山形とした方法。 46．請求項４１に記載の方法において、前記基板をガラス基板とした方法。 47．請求項４１に記載の方法において、前記基板を水晶基板とした方法。 48．請求項４１に記載の方法において、前記横方向に延在する結晶領域が、半導 体材料の膜をパターニングすることにより規定される方法。 49．請求項４８に記載の方法において、前記膜のパターンが、テイル部分と、こ のテイル部分に連続するボトルネック部分と、このボトルネック部分と連続す る主アイランド部分とを有する方法。 50．請求項４１に記載の方法において、前記露光される部分がマスクパターンに より規定される方法。 51．請求項５０に記載の方法において、前記マスクパターンが投影される方法。 52．請求項５０に記載の方法において、前記マスクパターンが近接マスクにより 規定される方法。 53．請求項５０に記載の方法において、前記マスクパターンが接触マスクにより 規定される方法。 54．請求項４１に記載の方法において、前記放射がレーザ放射により構成される 方法。 55．請求項４１に記載の方法において、前記領域がカプセル化されている方法。 56．支持基板上の、請求項４１に記載の方法により処理された半導体膜。 57．支持基板上の、請求項４１に記載の方法により処理された半導体膜で構成さ れる複数の半導体デバイス。 58．支持基板上の、少なくともアクティブチャネル領域が請求項４１に記載の方 法により処理されている薄膜トランジスタを有する集積回路。 59．少なくともアクティブチャネル領域が請求項４１に記載の方法により処理さ れている複数の画素コントローラ薄膜トランジスタを具える液晶表示装置。 60．少なくともアクティブチャネル領域が請求項４１に記載の方法により処理さ れている複数の薄膜トランジスタを具える画素ドライバ集積回路を有する液晶表 示装置。
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Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057166A (ja) * 2000-06-02 2002-02-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
JP2002110544A (ja) * 2000-08-10 2002-04-12 Regents Of The Univ Of California レーザアニールによる薄膜結晶成長
JP2003031496A (ja) * 2001-07-17 2003-01-31 Sharp Corp 半導体基板の製造方法及び半導体装置
JP2003528461A (ja) * 2000-03-16 2003-09-24 ザ トラスティース オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク 連続運動順次横方向凝固を実現する方法およびシステム
JP2003282442A (ja) * 2002-03-11 2003-10-03 Sharp Corp 半導体層の製造方法および半導体層製造システム
JP2003282441A (ja) * 2002-03-11 2003-10-03 Sharp Corp 半導体結晶層の製造方法および半導体基板、液晶ディスプレイパネル
JP2004153232A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Sharp Corp 半導体素子の製造方法およびその方法により製造された半導体素子
JP2004207691A (ja) * 2002-12-11 2004-07-22 Sharp Corp 半導体薄膜の製造方法、その製造方法により得られる半導体薄膜、その半導体薄膜を用いる半導体素子および半導体薄膜の製造装置
JP2004272193A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Samsung Sdi Co Ltd 薄膜トランジスタを具備したフラットパネルディスプレイ
JP2004533709A (ja) * 2000-11-27 2004-11-04 ザ・トラスティーズ・オブ・コロンビア・ユニバーシティ・イン・ザ・シティ・オブ・ニューヨーク 基板上の半導体膜領域のレーザー結晶化処理のための方法及びマスク投影装置
JP2005159285A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Boe Hydis Technology Co Ltd 非晶質シリコン膜の結晶化方法
JP2005166813A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Sharp Corp 結晶性半導体膜の形成方法及び結晶性半導体膜、並びに半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2005175211A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Sharp Corp 半導体膜の製造方法および製造装置
US7138303B2 (en) 2000-11-20 2006-11-21 Nec Corporation Method for manufacturing a thin film transistor having high mobility and high on-current
JP2007183656A (ja) * 2000-12-29 2007-07-19 Lg Philips Lcd Co Ltd アクティブマトリックス有機電界発光ディスプレイ装置及びその製造方法
JP2007288159A (ja) * 2007-03-12 2007-11-01 Trustees Of Columbia Univ In The City Of New York 逐次的横方向結晶化法による処理中及び処理後のシリコンフィルムの表面平坦化法
US7306981B2 (en) 2001-11-16 2007-12-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor manufacturing method
US7318865B2 (en) 2003-12-25 2008-01-15 Advanced Lcd Technologies Development Center Co., Ltd. Crystallization apparatus and method; manufacturing method of electronic device, electronic device, and optical modulation element
US7381632B2 (en) 2004-07-26 2008-06-03 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor thin film crystallization device and semiconductor thin film crystallization method
US7470602B2 (en) 2002-10-29 2008-12-30 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Crystalline film and its manufacture method using laser
US7488633B2 (en) 2001-08-21 2009-02-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for forming polysilicon by illuminating a laser beam at the amorphous silicon substrate through a mask
JP2009135448A (ja) * 2007-11-01 2009-06-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体基板の作製方法及び半導体装置の作製方法
US7651931B2 (en) 2004-06-24 2010-01-26 Sharp Kabushiki Kaisha Laser beam projection mask, and laser beam machining method and laser beam machine using same
US8426296B2 (en) 2007-11-21 2013-04-23 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for preparing epitaxially textured polycrystalline films
US8440581B2 (en) 2009-11-24 2013-05-14 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for non-periodic pulse sequential lateral solidification
US8445365B2 (en) 2003-09-19 2013-05-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Single scan irradiation for crystallization of thin films
US8479681B2 (en) 2002-08-19 2013-07-09 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Single-shot semiconductor processing system and method having various irradiation patterns
US8569155B2 (en) 2008-02-29 2013-10-29 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Flash lamp annealing crystallization for large area thin films
US8598588B2 (en) 2005-12-05 2013-12-03 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for processing a film, and thin films
US8614471B2 (en) 2007-09-21 2013-12-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Collections of laterally crystallized semiconductor islands for use in thin film transistors
US8617313B2 (en) 2005-04-06 2013-12-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Line scan sequential lateral solidification of thin films
US8715412B2 (en) 2003-09-16 2014-05-06 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Laser-irradiated thin films having variable thickness
US8734584B2 (en) 2004-11-18 2014-05-27 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for creating crystallographic-orientation controlled poly-silicon films
US8802580B2 (en) 2008-11-14 2014-08-12 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for the crystallization of thin films
US8871022B2 (en) 2007-11-21 2014-10-28 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for preparation of epitaxially textured thick films
US9087696B2 (en) 2009-11-03 2015-07-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for non-periodic pulse partial melt film processing
US9646831B2 (en) 2009-11-03 2017-05-09 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Advanced excimer laser annealing for thin films
US10937651B2 (en) 2018-07-31 2021-03-02 Sakai Display Products Corporation Laser annealing method

Families Citing this family (162)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6555449B1 (en) * 1996-05-28 2003-04-29 Trustees Of Columbia University In The City Of New York Methods for producing uniform large-grained and grain boundary location manipulated polycrystalline thin film semiconductors using sequential lateral solidfication
JP4401448B2 (ja) * 1997-02-24 2010-01-20 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
KR100492726B1 (ko) 1998-01-26 2005-08-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 시스템온패널형액정표시장치
KR100292048B1 (ko) 1998-06-09 2001-07-12 구본준, 론 위라하디락사 박막트랜지스터액정표시장치의제조방법
KR100296110B1 (ko) 1998-06-09 2001-08-07 구본준, 론 위라하디락사 박막트랜지스터 제조방법
US6326286B1 (en) 1998-06-09 2001-12-04 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Method for crystallizing amorphous silicon layer
KR100296109B1 (ko) * 1998-06-09 2001-10-26 구본준, 론 위라하디락사 박막트랜지스터제조방법
GB9819338D0 (en) * 1998-09-04 1998-10-28 Philips Electronics Nv Laser crystallisation of thin films
JP2000208771A (ja) * 1999-01-11 2000-07-28 Hitachi Ltd 半導体装置、液晶表示装置およびこれらの製造方法
JP4403599B2 (ja) * 1999-04-19 2010-01-27 ソニー株式会社 半導体薄膜の結晶化方法、レーザ照射装置、薄膜トランジスタの製造方法及び表示装置の製造方法
KR100333275B1 (ko) 1999-05-20 2002-04-24 구본준, 론 위라하디락사 액정표시장치의 ｔｆｔ 및 그 제조방법
JP4827276B2 (ja) 1999-07-05 2011-11-30 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置、レーザー照射方法及び半導体装置の作製方法
JP3564366B2 (ja) * 1999-08-13 2004-09-08 三菱重工業株式会社 除塵装置
US6548370B1 (en) * 1999-08-18 2003-04-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of crystallizing a semiconductor layer by applying laser irradiation that vary in energy to its top and bottom surfaces
JP5255739B2 (ja) * 1999-08-18 2013-08-07 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
TW494444B (en) * 1999-08-18 2002-07-11 Semiconductor Energy Lab Laser apparatus and laser annealing method
JP4646368B2 (ja) * 1999-08-31 2011-03-09 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置の作製方法
US6573531B1 (en) 1999-09-03 2003-06-03 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods using sequential lateral solidification for producing single or polycrystalline silicon thin films at low temperatures
KR100303142B1 (ko) * 1999-10-29 2001-11-02 구본준, 론 위라하디락사 액정표시패널의 제조방법
AU2000240180A1 (en) * 2000-03-21 2001-10-03 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Surface planarization of thin silicon films during and after processing by the sequential lateral solidification method
US6830993B1 (en) 2000-03-21 2004-12-14 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Surface planarization of thin silicon films during and after processing by the sequential lateral solidification method
US7078321B2 (en) 2000-06-19 2006-07-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2002151410A (ja) * 2000-08-22 2002-05-24 Sony Corp 結晶質半導体材料の製造方法および半導体装置の製造方法
KR100679917B1 (ko) * 2000-09-09 2007-02-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막 트랜지스터 및 그 제조방법
KR100375090B1 (ko) * 2000-10-02 2003-03-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 엑시머 레이저를 이용한 비정질 실리콘의 결정화 방법
CA2389607A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-18 The Trustees Of Columbia University Method and apparatus for processing thin metal layers
JP4511092B2 (ja) * 2000-12-11 2010-07-28 セイコーエプソン株式会社 半導体素子の製造方法
US6495405B2 (en) 2001-01-29 2002-12-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method of optimizing channel characteristics using laterally-crystallized ELA poly-Si films
JP4744700B2 (ja) 2001-01-29 2011-08-10 株式会社日立製作所 薄膜半導体装置及び薄膜半導体装置を含む画像表示装置
US6573163B2 (en) 2001-01-29 2003-06-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method of optimizing channel characteristics using multiple masks to form laterally crystallized ELA poly-Si films
TW521310B (en) 2001-02-08 2003-02-21 Toshiba Corp Laser processing method and apparatus
US6664147B2 (en) 2001-02-28 2003-12-16 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method of forming thin film transistors on predominantly <100> polycrystalline silicon films
US6686978B2 (en) 2001-02-28 2004-02-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method of forming an LCD with predominantly <100> polycrystalline silicon regions
US6635555B2 (en) 2001-02-28 2003-10-21 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method of controlling crystallographic orientation in laser-annealed polycrystalline silicon films
US7009140B2 (en) * 2001-04-18 2006-03-07 Cymer, Inc. Laser thin film poly-silicon annealing optical system
US7061959B2 (en) * 2001-04-18 2006-06-13 Tcz Gmbh Laser thin film poly-silicon annealing system
WO2002086954A1 (en) 2001-04-19 2002-10-31 The Trustee Of Columbia University In The City Of New York Method and system for providing a single-scan, continuous motion sequential lateral solidification
US20050259709A1 (en) 2002-05-07 2005-11-24 Cymer, Inc. Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate
KR100405080B1 (ko) 2001-05-11 2003-11-10 엘지.필립스 엘시디 주식회사 실리콘 결정화방법.
US7087504B2 (en) * 2001-05-18 2006-08-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device by irradiating with a laser beam
JP4310076B2 (ja) * 2001-05-31 2009-08-05 キヤノン株式会社 結晶性薄膜の製造方法
KR100558678B1 (ko) 2001-06-01 2006-03-10 엘지.필립스 엘시디 주식회사 폴리실리콘 결정화방법
KR100885904B1 (ko) * 2001-08-10 2009-02-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 레이저 어닐링장치 및 반도체장치의 제작방법
WO2003018882A1 (en) * 2001-08-27 2003-03-06 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Improved polycrystalline tft uniformity through microstructure mis-alignment
JP4558262B2 (ja) * 2001-08-30 2010-10-06 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
TWI279052B (en) * 2001-08-31 2007-04-11 Semiconductor Energy Lab Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device
JP4397571B2 (ja) 2001-09-25 2010-01-13 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射方法およびレーザ照射装置、並びに半導体装置の作製方法
TW589667B (en) * 2001-09-25 2004-06-01 Sharp Kk Crystalline semiconductor film and production method thereof, and semiconductor device and production method thereof
KR100796758B1 (ko) 2001-11-14 2008-01-22 삼성전자주식회사 다결정 규소용 마스크 및 이를 이용한 박막 트랜지스터의제조 방법
TWI291729B (en) 2001-11-22 2007-12-21 Semiconductor Energy Lab A semiconductor fabricating apparatus
KR100483985B1 (ko) * 2001-11-27 2005-04-15 삼성에스디아이 주식회사 박막 트랜지스터용 다결정 실리콘 박막 및 이를 사용한디바이스
US7133737B2 (en) 2001-11-30 2006-11-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Program for controlling laser apparatus and recording medium for recording program for controlling laser apparatus and capable of being read out by computer
CN100508140C (zh) 2001-11-30 2009-07-01 株式会社半导体能源研究所 用于半导体器件的制造方法
JP2003168645A (ja) 2001-12-03 2003-06-13 Hitachi Ltd 半導体薄膜装置、その製造方法及び画像表示装置
US7214573B2 (en) 2001-12-11 2007-05-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device that includes patterning sub-islands
KR100885013B1 (ko) * 2002-01-03 2009-02-20 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 및 액정 표시 장치
KR100462862B1 (ko) * 2002-01-18 2004-12-17 삼성에스디아이 주식회사 티에프티용 다결정 실리콘 박막 및 이를 이용한디스플레이 디바이스
AU2003220611A1 (en) * 2002-04-01 2003-10-20 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and system for providing a thin film
US7192479B2 (en) * 2002-04-17 2007-03-20 Sharp Laboratories Of America, Inc. Laser annealing mask and method for smoothing an annealed surface
US6727125B2 (en) 2002-04-17 2004-04-27 Sharp Laboratories Of America, Inc. Multi-pattern shadow mask system and method for laser annealing
US7135070B2 (en) * 2002-04-23 2006-11-14 Sharp Laboratories Of America, Inc. Monolithic stacked/layered crystal-structure-processed mechanical, and combined mechanical and electrical, devices and methods and systems for making
US6860939B2 (en) * 2002-04-23 2005-03-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. Semiconductor crystal-structure-processed mechanical devices, and methods and systems for making
US7128783B2 (en) * 2002-04-23 2006-10-31 Sharp Laboratories Of America, Inc. Thin-film crystal-structure-processed mechanical devices, and methods and systems for making
US7125451B2 (en) * 2002-04-23 2006-10-24 Sharp Laboratories Of America, Inc. Crystal-structure-processed mechanical devices and methods and systems for making
US7156916B2 (en) * 2002-04-23 2007-01-02 Sharp Laboratories Of America, Inc. Monolithic integrated crystal-structure-processed mechanical, and combined mechanical and electrical devices, and methods and systems for making
US20030196591A1 (en) * 2002-04-23 2003-10-23 Hartzell John W. Formation of crystal-structure-processed mechanical, and combined mechanical and electrical, devices on low-temperature substrates
US6607971B1 (en) 2002-04-30 2003-08-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method for extending a laser annealing pulse
JP2003332350A (ja) * 2002-05-17 2003-11-21 Hitachi Ltd 薄膜半導体装置
KR100484399B1 (ko) 2002-05-23 2005-04-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 실리콘의 결정화용 마스크 및 결정화 방법
KR100483987B1 (ko) 2002-07-08 2005-04-15 삼성에스디아이 주식회사 티에프티용 다결정 실리콘 박막 및 이를 사용한 디바이스
KR100480713B1 (ko) * 2002-07-31 2005-04-06 엘지전자 주식회사 이동통신 시스템의 호 추적 및 감시 방법
US7622370B2 (en) * 2002-08-19 2009-11-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Process and system for laser crystallization processing of film regions on a substrate to minimize edge areas, and a structure of such film regions
CN100336941C (zh) * 2002-08-19 2007-09-12 纽约市哥伦比亚大学托管会 改进衬底上薄膜区域内诸区及其边缘区内均一性以及这种薄膜区域之结构的激光结晶处理工艺与系统
TWI325157B (en) * 2002-08-19 2010-05-21 Univ Columbia Process and system for laser crystallization processing of film regions on a substrate to provide substantial uniformity, and a structure of such film regions
JP4474108B2 (ja) 2002-09-02 2010-06-02 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置とその製造方法および製造装置
JP4278940B2 (ja) 2002-09-09 2009-06-17 株式会社 液晶先端技術開発センター 結晶化装置および結晶化方法
TW200414280A (en) * 2002-09-25 2004-08-01 Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd Semiconductor device, annealing method, annealing apparatus and display apparatus
JP2004119919A (ja) * 2002-09-30 2004-04-15 Hitachi Ltd 半導体薄膜および半導体薄膜の製造方法
US7332431B2 (en) * 2002-10-17 2008-02-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
KR100454751B1 (ko) 2002-10-21 2004-11-03 삼성에스디아이 주식회사 듀얼 또는 멀티플 게이트를 사용하는 티에프티의 제조 방법
CN100514561C (zh) * 2002-10-29 2009-07-15 住友重机械工业株式会社 利用激光制造结晶膜的方法
US20040084679A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-06 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor devices and methods of manufacture thereof
KR100534577B1 (ko) * 2002-11-05 2005-12-07 삼성에스디아이 주식회사 특성이 우수한 디스플레이 디바이스
AU2003286430A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-30 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing crystalline thin film
KR100501700B1 (ko) 2002-12-16 2005-07-18 삼성에스디아이 주식회사 엘디디/오프셋 구조를 구비하고 있는 박막 트랜지스터
TW587295B (en) * 2002-12-24 2004-05-11 Au Optronics Corp Method of laser crystallization
JP2004207616A (ja) 2002-12-26 2004-07-22 Hitachi Displays Ltd 表示装置
KR100496139B1 (ko) * 2002-12-30 2005-06-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 광학용 마스크, 이를 이용한 비정질 실리콘막의 결정화방법 및 어레이 기판의 제조 방법
KR100492152B1 (ko) 2002-12-31 2005-06-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 실리콘 결정화방법
US7387922B2 (en) * 2003-01-21 2008-06-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, method for manufacturing semiconductor device, and laser irradiation system
KR101191837B1 (ko) 2003-02-19 2012-10-18 더 트러스티스 오브 콜롬비아 유니버시티 인 더 시티 오브 뉴욕 순차적 측면 고상화 기술을 이용하여 결정화되는 복수의 반도체 박막을 가공하는 방법 및 장치
KR100542984B1 (ko) * 2003-02-26 2006-01-20 삼성에스디아이 주식회사 다결정 실리콘 박막의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해제조된 다결정 실리콘 박막을 사용하여 제조되는 박막트랜지스터
KR100534579B1 (ko) 2003-03-05 2005-12-07 삼성에스디아이 주식회사 다결정 실리콘 박막, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여제조된 액티브 채널 방향 의존성이 없는 박막 트랜지스터
US6932865B2 (en) 2003-04-11 2005-08-23 Lockheed Martin Corporation System and method of making single-crystal structures through free-form fabrication techniques
US7220627B2 (en) * 2003-04-21 2007-05-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device where the scanning direction changes between regions during crystallization and process
US7476629B2 (en) * 2003-04-21 2009-01-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam irradiation apparatus, beam irradiation method, and method for manufacturing thin film transistor
US7277188B2 (en) 2003-04-29 2007-10-02 Cymer, Inc. Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate
KR100519948B1 (ko) * 2003-05-20 2005-10-10 엘지.필립스 엘시디 주식회사 비정질 실리콘의 결정화 공정 및 이를 이용한 스위칭 소자
CN1324540C (zh) * 2003-06-05 2007-07-04 三星Sdi株式会社 具有多晶硅薄膜晶体管的平板显示装置
KR100997275B1 (ko) * 2003-06-12 2010-11-29 엘지디스플레이 주식회사 실리콘 결정화 방법
CN100340911C (zh) * 2003-06-25 2007-10-03 Lg.菲利浦Lcd株式会社 非晶硅层结晶方法、阵列基板、液晶显示器及其制造方法
KR100587368B1 (ko) * 2003-06-30 2006-06-08 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Ｓｌｓ 결정화 장치
US8441049B2 (en) * 2003-07-16 2013-05-14 Samsung Display Co., Ltd. Flat panel display device comprising polysilicon thin film transistor and method of manufacturing the same
US6939754B2 (en) * 2003-08-13 2005-09-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Isotropic polycrystalline silicon and method for producing same
WO2005029548A2 (en) * 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York System and process for providing multiple beam sequential lateral solidification
US7364952B2 (en) 2003-09-16 2008-04-29 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for processing thin films
WO2005029547A2 (en) 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Enhancing the width of polycrystalline grains with mask
TWI351713B (en) 2003-09-16 2011-11-01 Univ Columbia Method and system for providing a single-scan, con
TWI359441B (en) 2003-09-16 2012-03-01 Univ Columbia Processes and systems for laser crystallization pr
WO2005029550A2 (en) * 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and system for producing crystalline thin films with a uniform crystalline orientation
US7318866B2 (en) 2003-09-16 2008-01-15 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for inducing crystallization of thin films using multiple optical paths
WO2005029546A2 (en) 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and system for providing a continuous motion sequential lateral solidification for reducing or eliminating artifacts, and a mask for facilitating such artifact reduction/elimination
JP4467276B2 (ja) * 2003-10-01 2010-05-26 シャープ株式会社 半導体薄膜を製造する方法と装置
KR100543007B1 (ko) 2003-10-14 2006-01-20 삼성에스디아이 주식회사 다결정 실리콘 박막의 제조 방법 및 이를 사용하여 제조된디스플레이 디바이스
KR100543010B1 (ko) 2003-10-20 2006-01-20 삼성에스디아이 주식회사 다결정 실리콘 박막의 제조 방법 및 이를 사용하여 제조된디스플레이 디바이스
JP2005129769A (ja) 2003-10-24 2005-05-19 Hitachi Ltd 半導体薄膜の改質方法、改質した半導体薄膜とその評価方法、およびこの半導体薄膜で形成した薄膜トランジスタ、並びにこの薄膜トランジスタを用いて構成した回路を有する画像表示装置
KR100525443B1 (ko) * 2003-12-24 2005-11-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 결정화 장비 및 이를 이용한 결정화 방법
KR100975523B1 (ko) * 2003-12-30 2010-08-13 삼성전자주식회사 조절된 이동도를 가지는 반도체 소자 및 이를 적용한 ｔｆｔ
US7611577B2 (en) * 2004-03-31 2009-11-03 Nec Corporation Semiconductor thin film manufacturing method and device, beam-shaping mask, and thin film transistor
US7696031B2 (en) 2004-06-14 2010-04-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Method for manufacturing semiconductor device
TW200605229A (en) 2004-07-28 2006-02-01 Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device
GB0508095D0 (en) * 2005-04-22 2005-06-01 Ncr Int Inc Generating MIBs from WMI classes
KR100796590B1 (ko) * 2005-07-12 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 다결정 실리콘 박막의 제조 방법, 이에 사용되는 마스크패턴 및 이를 사용하는 평판 표시 장치의 제조 방법
KR101167662B1 (ko) * 2005-08-04 2012-07-23 삼성전자주식회사 순차 측면 고상화용 마스크 및 이의 제조 방법
US20090218577A1 (en) * 2005-08-16 2009-09-03 Im James S High throughput crystallization of thin films
JP4632902B2 (ja) * 2005-08-24 2011-02-16 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
KR20070024196A (ko) * 2005-08-26 2007-03-02 삼성전자주식회사 실리콘 박막 형성방법
JP5030130B2 (ja) * 2005-10-19 2012-09-19 株式会社日本製鋼所 薄膜材料の結晶化装置
US7679029B2 (en) 2005-10-28 2010-03-16 Cymer, Inc. Systems and methods to shape laser light as a line beam for interaction with a substrate having surface variations
KR101176540B1 (ko) 2005-12-02 2012-08-24 삼성전자주식회사 다결정 실리콘 ｔｆｔ 및 이를 적용한 유기발광디스플레이
KR100742380B1 (ko) 2005-12-28 2007-07-24 삼성에스디아이 주식회사 마스크 패턴, 박막 트랜지스터의 제조 방법 및 이를사용하는 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법
TWI298183B (en) * 2006-05-16 2008-06-21 Ind Tech Res Inst Method for forming poly-silicon film
US7935584B2 (en) * 2006-08-31 2011-05-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing crystalline semiconductor device
TWI479660B (zh) * 2006-08-31 2015-04-01 Semiconductor Energy Lab 薄膜電晶體，其製造方法，及半導體裝置
US20080070423A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Crowder Mark A Buried seed one-shot interlevel crystallization
KR100818285B1 (ko) * 2006-11-17 2008-04-01 삼성전자주식회사 단결정 실리콘 로드 제조방법
KR101397567B1 (ko) 2007-01-24 2014-05-22 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체막의 결정화 방법 및 반도체장치의 제작방법
US7972943B2 (en) * 2007-03-02 2011-07-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device
US20090046757A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and manufacturing method of semiconductor device
JP5371220B2 (ja) * 2007-09-03 2013-12-18 株式会社ジャパンディスプレイ 結晶化方法および結晶化装置
TWI418037B (zh) 2007-09-25 2013-12-01 Univ Columbia 藉由改變形狀、大小或雷射光束在製造於橫向結晶化薄膜上之薄膜電晶體元件中產生高一致性的方法
US20090078940A1 (en) * 2007-09-26 2009-03-26 Sharp Laboratories Of America, Inc. Location-controlled crystal seeding
US8012861B2 (en) 2007-11-21 2011-09-06 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for preparing epitaxially textured polycrystalline films
JP5248995B2 (ja) * 2007-11-30 2013-07-31 株式会社半導体エネルギー研究所 光電変換装置の製造方法
JP5438986B2 (ja) 2008-02-19 2014-03-12 株式会社半導体エネルギー研究所 光電変換装置の製造方法
KR20100132020A (ko) * 2008-02-29 2010-12-16 더 트러스티이스 오브 콜롬비아 유니버시티 인 더 시티 오브 뉴욕 균일한 결정질 ｓｉ 막들을 제조하는 리소그래피 방법
TWI361492B (en) * 2008-07-25 2012-04-01 Au Optronics Corp Thin film transistor substrate, electric apparatus, and method for fabricating the same
US7964453B2 (en) * 2009-05-15 2011-06-21 Potomac Photonics, Inc. Method and system for spatially selective crystallization of amorphous silicon
US20110039034A1 (en) 2009-08-11 2011-02-17 Helen Maynard Pulsed deposition and recrystallization and tandem solar cell design utilizing crystallized/amorphous material
US20110192461A1 (en) * 2010-01-20 2011-08-11 Integrated Photovoltaic, Inc. Zone Melt Recrystallization of layers of polycrystalline silicon
KR101135537B1 (ko) * 2010-07-16 2012-04-13 삼성모바일디스플레이주식회사 레이저 조사 장치
KR20120008345A (ko) 2010-07-16 2012-01-30 삼성모바일디스플레이주식회사 레이저 조사 장치
FR2994934A1 (fr) 2012-09-06 2014-03-07 Sarl Delta Usinage Ensemble de tes d'un systeme de suspension avant d'une motocyclette
US9353435B2 (en) 2013-09-30 2016-05-31 Los Alamos National Security, Llc Stabilizing laser energy density on a target during pulsed laser deposition of thin films
TW201610215A (zh) * 2014-03-27 2016-03-16 應用材料股份有限公司 用於低熱預算處理的循環尖峰退火化學曝露
WO2015192773A1 (zh) * 2014-06-20 2015-12-23 颜科学 休闲运动车
FR3025936B1 (fr) * 2014-09-11 2016-12-02 Saint Gobain Procede de recuit par lampes flash
KR102307499B1 (ko) 2014-10-06 2021-10-01 삼성디스플레이 주식회사 위상변이 마스크 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법
US11024736B2 (en) 2019-08-09 2021-06-01 Micron Technology, Inc. Transistor and methods of forming integrated circuitry
US11417730B2 (en) 2019-08-09 2022-08-16 Micron Technology, Inc. Vertical transistors with channel region having vertically elongated crystal grains that individually are directly against both of the top and bottom source/drain regions
US10964811B2 (en) 2019-08-09 2021-03-30 Micron Technology, Inc. Transistor and methods of forming transistors
US11637175B2 (en) 2020-12-09 2023-04-25 Micron Technology, Inc. Vertical transistors

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4234358A (en) * 1979-04-05 1980-11-18 Western Electric Company, Inc. Patterned epitaxial regrowth using overlapping pulsed irradiation
US4727047A (en) * 1980-04-10 1988-02-23 Massachusetts Institute Of Technology Method of producing sheets of crystalline material
US4382658A (en) * 1980-11-24 1983-05-10 Hughes Aircraft Company Use of polysilicon for smoothing of liquid crystal MOS displays
JPH084067B2 (ja) * 1985-10-07 1996-01-17 工業技術院長 半導体装置の製造方法
JPH0732124B2 (ja) * 1986-01-24 1995-04-10 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
USRE33836E (en) * 1987-10-22 1992-03-03 Mrs Technology, Inc. Apparatus and method for making large area electronic devices, such as flat panel displays and the like, using correlated, aligned dual optical systems
US5204659A (en) * 1987-11-13 1993-04-20 Honeywell Inc. Apparatus and method for providing a gray scale in liquid crystal flat panel displays
US4940505A (en) 1988-12-02 1990-07-10 Eaton Corporation Method for growing single crystalline silicon with intermediate bonding agent and combined thermal and photolytic activation
JPH02283036A (ja) 1989-04-25 1990-11-20 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
JP2802449B2 (ja) * 1990-02-16 1998-09-24 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
US5373803A (en) 1991-10-04 1994-12-20 Sony Corporation Method of epitaxial growth of semiconductor
US5291240A (en) * 1992-10-27 1994-03-01 Anvik Corporation Nonlinearity-compensated large-area patterning system
JP2603418B2 (ja) 1993-02-23 1997-04-23 株式会社ジーティシー 多結晶半導体薄膜の製造方法
JP3357707B2 (ja) 1993-03-25 2002-12-16 三洋電機株式会社 多結晶半導体膜の製造方法及び薄膜トランジスタの製造方法
JPH076960A (ja) * 1993-06-16 1995-01-10 Fuji Electric Co Ltd 多結晶半導体薄膜の生成方法
US5395481A (en) 1993-10-18 1995-03-07 Regents Of The University Of California Method for forming silicon on a glass substrate
KR100299292B1 (ko) * 1993-11-02 2001-12-01 이데이 노부유끼 다결정실리콘박막형성방법및그표면처리장치
US5496768A (en) * 1993-12-03 1996-03-05 Casio Computer Co., Ltd. Method of manufacturing polycrystalline silicon thin film
JP2630244B2 (ja) 1993-12-20 1997-07-16 日本電気株式会社 薄膜トランジスタの製造方法
US6130009A (en) * 1994-01-03 2000-10-10 Litel Instruments Apparatus and process for nozzle production utilizing computer generated holograms
JPH07249591A (ja) * 1994-03-14 1995-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体薄膜のレーザーアニール方法及び薄膜半導体素子
US5456763A (en) 1994-03-29 1995-10-10 The Regents Of The University Of California Solar cells utilizing pulsed-energy crystallized microcrystalline/polycrystalline silicon
TW303526B (ja) * 1994-12-27 1997-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd

Cited By (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5000062B2 (ja) * 2000-03-16 2012-08-15 ザ トラスティース オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク 連続運動順次横方向凝固を実現する方法およびシステム
JP2003528461A (ja) * 2000-03-16 2003-09-24 ザ トラスティース オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク 連続運動順次横方向凝固を実現する方法およびシステム
JP2002057166A (ja) * 2000-06-02 2002-02-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
JP2002110544A (ja) * 2000-08-10 2002-04-12 Regents Of The Univ Of California レーザアニールによる薄膜結晶成長
US7138303B2 (en) 2000-11-20 2006-11-21 Nec Corporation Method for manufacturing a thin film transistor having high mobility and high on-current
US7285809B2 (en) 2000-11-20 2007-10-23 Nec Corporation Thin film transistor having high mobility and high on-current
JP2004533709A (ja) * 2000-11-27 2004-11-04 ザ・トラスティーズ・オブ・コロンビア・ユニバーシティ・イン・ザ・シティ・オブ・ニューヨーク 基板上の半導体膜領域のレーザー結晶化処理のための方法及びマスク投影装置
JP2007183656A (ja) * 2000-12-29 2007-07-19 Lg Philips Lcd Co Ltd アクティブマトリックス有機電界発光ディスプレイ装置及びその製造方法
JP2003031496A (ja) * 2001-07-17 2003-01-31 Sharp Corp 半導体基板の製造方法及び半導体装置
JP4637410B2 (ja) * 2001-07-17 2011-02-23 シャープ株式会社 半導体基板の製造方法及び半導体装置
US7488633B2 (en) 2001-08-21 2009-02-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for forming polysilicon by illuminating a laser beam at the amorphous silicon substrate through a mask
US7833851B2 (en) 2001-11-16 2010-11-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7306981B2 (en) 2001-11-16 2007-12-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor manufacturing method
JP2003282441A (ja) * 2002-03-11 2003-10-03 Sharp Corp 半導体結晶層の製造方法および半導体基板、液晶ディスプレイパネル
JP2003282442A (ja) * 2002-03-11 2003-10-03 Sharp Corp 半導体層の製造方法および半導体層製造システム
US8883656B2 (en) 2002-08-19 2014-11-11 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Single-shot semiconductor processing system and method having various irradiation patterns
US8479681B2 (en) 2002-08-19 2013-07-09 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Single-shot semiconductor processing system and method having various irradiation patterns
US7470602B2 (en) 2002-10-29 2008-12-30 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Crystalline film and its manufacture method using laser
JP2004153232A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Sharp Corp 半導体素子の製造方法およびその方法により製造された半導体素子
JP2004207691A (ja) * 2002-12-11 2004-07-22 Sharp Corp 半導体薄膜の製造方法、その製造方法により得られる半導体薄膜、その半導体薄膜を用いる半導体素子および半導体薄膜の製造装置
JP2004272193A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Samsung Sdi Co Ltd 薄膜トランジスタを具備したフラットパネルディスプレイ
US8715412B2 (en) 2003-09-16 2014-05-06 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Laser-irradiated thin films having variable thickness
US8445365B2 (en) 2003-09-19 2013-05-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Single scan irradiation for crystallization of thin films
JP2005159285A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Boe Hydis Technology Co Ltd 非晶質シリコン膜の結晶化方法
JP4691331B2 (ja) * 2003-11-26 2011-06-01 ハイディス テクノロジー カンパニー リミテッド 非晶質シリコン膜の結晶化方法
JP2005166813A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Sharp Corp 結晶性半導体膜の形成方法及び結晶性半導体膜、並びに半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2005175211A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Sharp Corp 半導体膜の製造方法および製造装置
US7318865B2 (en) 2003-12-25 2008-01-15 Advanced Lcd Technologies Development Center Co., Ltd. Crystallization apparatus and method; manufacturing method of electronic device, electronic device, and optical modulation element
US7651931B2 (en) 2004-06-24 2010-01-26 Sharp Kabushiki Kaisha Laser beam projection mask, and laser beam machining method and laser beam machine using same
US7381632B2 (en) 2004-07-26 2008-06-03 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor thin film crystallization device and semiconductor thin film crystallization method
US8734584B2 (en) 2004-11-18 2014-05-27 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for creating crystallographic-orientation controlled poly-silicon films
JP2014123763A (ja) * 2005-04-06 2014-07-03 Trustees Of Columbia Univ In The City Of New York 薄膜の直線走査連続横方向凝固
US8617313B2 (en) 2005-04-06 2013-12-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Line scan sequential lateral solidification of thin films
US8598588B2 (en) 2005-12-05 2013-12-03 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for processing a film, and thin films
JP2007288159A (ja) * 2007-03-12 2007-11-01 Trustees Of Columbia Univ In The City Of New York 逐次的横方向結晶化法による処理中及び処理後のシリコンフィルムの表面平坦化法
US9012309B2 (en) 2007-09-21 2015-04-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Collections of laterally crystallized semiconductor islands for use in thin film transistors
US8614471B2 (en) 2007-09-21 2013-12-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Collections of laterally crystallized semiconductor islands for use in thin film transistors
JP2009135448A (ja) * 2007-11-01 2009-06-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体基板の作製方法及び半導体装置の作製方法
US8426296B2 (en) 2007-11-21 2013-04-23 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for preparing epitaxially textured polycrystalline films
US8871022B2 (en) 2007-11-21 2014-10-28 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for preparation of epitaxially textured thick films
US8569155B2 (en) 2008-02-29 2013-10-29 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Flash lamp annealing crystallization for large area thin films
US8802580B2 (en) 2008-11-14 2014-08-12 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for the crystallization of thin films
US9087696B2 (en) 2009-11-03 2015-07-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for non-periodic pulse partial melt film processing
US9646831B2 (en) 2009-11-03 2017-05-09 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Advanced excimer laser annealing for thin films
US8440581B2 (en) 2009-11-24 2013-05-14 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for non-periodic pulse sequential lateral solidification
US8889569B2 (en) 2009-11-24 2014-11-18 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for non-periodic pulse sequential lateral soldification
US10937651B2 (en) 2018-07-31 2021-03-02 Sakai Display Products Corporation Laser annealing method

Also Published As

Publication number Publication date
CA2256699A1 (en) 1997-12-04
JP3204986B2 (ja) 2001-09-04
US6322625B2 (en) 2001-11-27
WO1997045827A1 (en) 1997-12-04
US20010001745A1 (en) 2001-05-24
CA2256699C (en) 2003-02-25

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