JP2002270843A - Manufacturing method of thin-film transistor, activation of impurity and thin-film transistor - Google Patents

Manufacturing method of thin-film transistor, activation of impurity and thin-film transistor

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JP2002270843A
JP2002270843A JP2001062613A JP2001062613A JP2002270843A JP 2002270843 A JP2002270843 A JP 2002270843A JP 2001062613 A JP2001062613 A JP 2001062613A JP 2001062613 A JP2001062613 A JP 2001062613A JP 2002270843 A JP2002270843 A JP 2002270843A
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JP
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semiconductor layer
organic polymer
laser
polymer substrate
substrate
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JP2001062613A
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Japanese (ja)
Inventor
Dharam Pal Gosain
ダラム・パル・ゴサイン
Akio Machida
暁夫 町田
Setsuo Usui
節夫 碓井
Junichi Sato
淳一 佐藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect an organic polymer substrate from damages even if a semiconductor laser is irradiated with a laser beam, in order to activate impurity-doped into a semiconductor layer. SOLUTION: An impurity is doped into the semiconductor layer 3 formed on the organic polymer substrate 1, and the impurity of the semiconductor layer 3 is activated by irradiating the semiconductor layer 2 with an energy beam, such as from Ar ion laser or copper vapor laser, of which energy absorption at the organic polymer substrate 1 is low such as not to give damages to such an organic polymer substrate 1.

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、有機高分子基板上
に半導体層を形成し、その半導体層に導入した不純物の
活性化を図る薄膜トランジスタの製造方法、不純物の活
性化方法、および薄膜トランジスタに関し、特に低耐熱
性基板に損傷を与えずに薄膜トランジスタの活性層を形
成する製造技術に関する。
The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor for forming a semiconductor layer on an organic polymer substrate and activating an impurity introduced into the semiconductor layer, a method of activating the impurity, and a thin film transistor. In particular, the present invention relates to a manufacturing technique for forming an active layer of a thin film transistor without damaging a low heat resistant substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】多結晶シリコンをチャネルとして用いた
薄膜トランジスタ(TFT:ThinFilm Tra
nsistor)をスイッチング素子及び周辺の駆動回
路として採用したアクティブマトリクス型液晶表示装置
が注目されている。これは安価な非結晶質のガラス基板
上に、液晶配列を変えるための素子の厚みが薄い入出力
素子を基板平面上に多数配置した薄膜トランジスタアレ
イを構成することにより、反射型や大面積、高精細、高
画質かつ安価なパネルディスプレイ(例えばフラット型
テレビジョン)を実現できる可能性があるからである。
液晶画面の基板に必要とされる条件として、従来の基板
より光透過性を損なわず、かつ、液晶の大画面化による
基板コストを低減するために、低価格な材質で作成され
た基板、または、携帯機器の画面に使用された場合の機
械的強度、及び軽量性に優れた有機高分子基板上に多結
晶シリコンで構成された薄膜トランジスタを作成する技
術が望まれている。
2. Description of the Related Art Thin film transistors using polycrystalline silicon as a channel (TFT: ThinFilm Tra)
An active matrix type liquid crystal display device that employs an N.sub.sistor as a switching element and a peripheral driving circuit has attracted attention. This is a reflection type, a large area, and a high-level structure by forming a thin film transistor array in which a large number of input / output elements with a small thickness for changing the liquid crystal arrangement are arranged on a substrate plane on an inexpensive amorphous glass substrate. This is because there is a possibility that a high-definition, high-quality and inexpensive panel display (for example, a flat television) can be realized.
As a condition required for the substrate of the liquid crystal screen, a substrate made of a low-cost material, in order to reduce the cost of the substrate by increasing the screen size of the liquid crystal without impairing the light transmittance as compared with the conventional substrate, or There is a demand for a technique for forming a thin film transistor made of polycrystalline silicon on an organic polymer substrate having excellent mechanical strength and light weight when used for a screen of a portable device.

【0003】一方、多結晶シリコン(poly−Si)あ
るいは微結晶シリコン(μc−Si)などの多結晶シリ
コン(非単結晶の結晶質シリコン)からなる半導体は、
アモルファスシリコンからなる半導体と比較してキャリ
アの移動度が10倍から100倍程度大きいという特徴
があり、スイッチング素子の構成材料として非常に優れ
た特性を有している。このように、多結晶シリコンを活
性層に用いた薄膜トランジスタは高速動作が可能なこと
から、近年では各種論理回路やこれを用いたマルチプレ
クサ、EPROM、EEPROM、CCD、RAM、さ
らに液晶表示装置、エレクトロルミネセンス表示装置等
の駆動回路などを構成するスイッチング素子としても注
目されている。
On the other hand, semiconductors made of polycrystalline silicon (non-single-crystal crystalline silicon) such as polycrystalline silicon (poly-Si) or microcrystalline silicon (μc-Si)
It has a feature that the mobility of carriers is about 10 to 100 times larger than that of a semiconductor made of amorphous silicon, and has extremely excellent characteristics as a constituent material of a switching element. As described above, a thin film transistor using polycrystalline silicon as an active layer can operate at high speed. In recent years, various types of logic circuits, multiplexers using the same, EPROMs, EEPROMs, CCDs, RAMs, liquid crystal display devices, and electroluminescent devices have recently been developed. Attention has also been focused on switching elements that constitute driving circuits of sense display devices and the like.

【0004】ところで、多結晶シリコンを用いた薄膜ト
ランジスタの製造工程プロセスにおいては、半導体の不
純物を拡散させるために熱拡散が主流であったころは、
プロセスで1200℃までの高温処理も用いられていた
が、現在の最高熱処理温度は900℃程度であり、製造
プロセスの低温化が着実に進んでいる。しかしながら、
プロセスの低温化が進む中においても、この温度領域で
は、耐熱性に優れた石英ガラス等を薄膜トランジスタ製
造用の絶縁基板として使う必要がある。
By the way, in the process of manufacturing a thin film transistor using polycrystalline silicon, when thermal diffusion was mainly used to diffuse semiconductor impurities,
Although high-temperature processing up to 1200 ° C. has been used in the process, the current maximum heat treatment temperature is about 900 ° C., and the lowering of the manufacturing process is steadily proceeding. However,
In this temperature range, it is necessary to use quartz glass or the like having excellent heat resistance as an insulating substrate for manufacturing a thin film transistor even as the process temperature is reduced.

【0005】しかしながら、液晶ディスプレイの大画面
化に伴い、プロセス温度をより低くし、従来のガラス基
板を使用した場合よりコストを抑えることができる比較
的に耐熱性に優れる有機高分子基板を用いることも検討
されている。有機高分子基板の変形温度は、耐熱性のあ
る材料によって形成された場合でも、せいぜい200℃
乃至250℃程度である。したがって、基板が有機高分
子により形成されている場合には、すべてのプロセスを
200℃程度以下という従来に比較して低い温度条件で
行なわなければならない。
However, with the increase in the screen size of the liquid crystal display, it is necessary to use a relatively heat-resistant organic polymer substrate which can lower the process temperature and reduce the cost as compared with a conventional glass substrate. Are also being considered. The deformation temperature of the organic polymer substrate is at most 200 ° C. even when formed of a heat-resistant material.
About 250 ° C. Therefore, when the substrate is formed of an organic polymer, all the processes must be performed at a lower temperature condition of about 200 ° C. or lower than the conventional one.

【0006】ここで、従来の薄膜トランジスタの製造方
法について説明すると、一般的には以下の如き製造プロ
セスが知られている。まず、石英ガラス基板や有機高分
子基板などの基板上にSiO膜やSiNx膜あるいは
これらの積層膜からなる絶縁層を基板の耐熱温度以下の
温度で成膜する。
Here, a conventional method for manufacturing a thin film transistor will be described. Generally, the following manufacturing process is known. First, on a substrate such as a quartz glass substrate or an organic polymer substrate, an insulating layer made of a SiO 2 film, a SiNx film, or a laminated film thereof is formed at a temperature lower than the heat resistant temperature of the substrate.

【0007】次に、シランガスに水素やヘリウムを混合
してプラズマCVD法を用いることによって堆積する薄
膜を堆積する方法などによって、基板上に非晶質シリコ
ン膜を形成する。次いで非晶質シリコン膜を結晶化する
方法などによって多結晶シリコン薄膜を形成する。この
堆積した薄膜の非晶質シリコン膜を結晶化する方法の1
つとして、電気炉アニールや赤外線アニールを用いる方
法が知られるが、この場合には基板自体を比較的高温の
600℃以上にする必要があり、耐熱性が低い有機高分
子基板を用いた場合は、基板の変形や歪みが生じてしま
う。
Next, an amorphous silicon film is formed on the substrate by, for example, a method of depositing a thin film by using a plasma CVD method by mixing hydrogen or helium with silane gas. Next, a polycrystalline silicon thin film is formed by, for example, a method of crystallizing the amorphous silicon film. One of the methods for crystallizing this deposited thin amorphous silicon film
One known method uses electric furnace annealing or infrared annealing. In this case, the substrate itself needs to be heated to a relatively high temperature of 600 ° C. or higher, and when an organic polymer substrate having low heat resistance is used, This causes deformation and distortion of the substrate.

【0008】また、再結晶化のために、エキシマレーザ
ーを照射する方法も知られており、一旦非晶質シリコン
膜を形成し、非晶質シリコン膜にエキシマレーザーを照
射してそのビームで結晶化を進める。例えば、XeCl
エキシマレーザーの場合、発光波長が308nmであ
り、その吸収係数は10cm−1程度であることか
ら、非晶質シリコン薄膜の表面から10nm程度の領域
で吸収され、基板の温度はほとんど上昇することなく、
非晶質シリコン薄膜の表面付近が結晶化される。このた
め、特に耐熱温度が低い材質で構成される基板を用いる
場合は好適である。
A method of irradiating an excimer laser for recrystallization is also known. An amorphous silicon film is once formed, and the amorphous silicon film is irradiated with an excimer laser to crystallize the film with the excimer laser. Promote the conversion. For example, XeCl
In the case of an excimer laser, the emission wavelength is 308 nm and its absorption coefficient is about 10 6 cm −1 , so that it is absorbed in a region about 10 nm from the surface of the amorphous silicon thin film, and the temperature of the substrate almost rises. Without
The vicinity of the surface of the amorphous silicon thin film is crystallized. For this reason, it is particularly preferable to use a substrate made of a material having a low heat-resistant temperature.

【0009】次に、再結晶化によって多結晶状態とされ
たシリコン膜上にSiO膜などからなるゲート絶縁膜
を基板の耐熱温度以下で形成し、ゲート絶縁膜上にゲー
ト電極を形成する。また、ゲート電極の形成時に、或い
はゲート電極の形成と前後して、チャネル領域を含む素
子形成領域を他の素子形成領域と分離するための素子間
分離が行われる。次いで、ゲート電極等をマスクとし
て、多結晶シリコン膜中に不純物を導入し、不純物が導
入された多結晶シリコン膜の活性化を行なう。この活性
化の方法としては、ランプアニールによる方法やレーザ
ービームを照射することによるレーザーアニールなどが
あり、最後に、SiO膜やSiNx膜等の保護膜を成
膜して、ソース、ドレイン、ゲート電極の引き出し電極
を形成することによって、所要の薄膜トランジスタが作
成される。
Next, a gate insulating film made of a SiO 2 film or the like is formed on the silicon film which has been made into a polycrystalline state by recrystallization at a temperature lower than the heat resistant temperature of the substrate, and a gate electrode is formed on the gate insulating film. Further, at the time of forming the gate electrode or before or after the formation of the gate electrode, isolation between elements for separating an element formation region including a channel region from another element formation region is performed. Next, impurities are introduced into the polycrystalline silicon film using the gate electrode and the like as a mask, and the polycrystalline silicon film into which the impurities are introduced is activated. Examples of the activation method include a lamp annealing method and a laser annealing method by irradiating a laser beam. Finally, a protective film such as a SiO 2 film or a SiNx film is formed, and the source, the drain, and the gate are formed. The required thin film transistor is formed by forming the extraction electrode of the electrode.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、不純物が導
入された半導体層である多結晶シリコン膜内の不純物を
活性化する場合、ランプアニールによる方法は、その活
性化と同時に基板の温度も上昇してしまうため、特に耐
熱温度が低い有機高分子基板では基板の変形や歪みが生
じてしまう。
By the way, when activating impurities in a polycrystalline silicon film which is a semiconductor layer into which impurities are introduced, the method using lamp annealing raises the temperature of the substrate simultaneously with the activation. Therefore, especially in an organic polymer substrate having a low heat-resistant temperature, the substrate is deformed or distorted.

【0011】一方、エキシマレーザーを用いた活性化で
は、多結晶シリコン膜の表面側のみレーザーアニールさ
れるため、基板の温度上昇は抑えられる。しかし、エキ
シマレーザーを多結晶シリコン膜などの半導体層に照射
する際、既に素子分離を行なっていることから、基板に
もエキシマレーザーが到達する。有機高分子基板などの
エキシマレーザーを吸収する材質で基板を構成した場合
では、そのエキシマレーザーの光や熱によって高分子の
結合が切断され基板が損傷を受け基板自体が劣化するこ
とになる。
On the other hand, in activation using an excimer laser, laser annealing is performed only on the surface side of the polycrystalline silicon film, so that the temperature rise of the substrate is suppressed. However, when irradiating a semiconductor layer such as a polycrystalline silicon film with an excimer laser, the excimer laser reaches the substrate because element isolation has already been performed. When the substrate is made of a material that absorbs an excimer laser, such as an organic polymer substrate, the bonding of the polymer is broken by the light or heat of the excimer laser, and the substrate is damaged and the substrate itself is deteriorated.

【0012】そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑
み、低耐熱性の有機高分子基板上に薄膜トランジスタを
製造する方法として、有機高分子基板の損傷を与えずに
半導体層の不純物を活性化させる薄膜トランジスタの製
造方法、不純物の活性化方法、及び薄膜トランジスタを
提供することを目的とする。
In view of the above technical problems, the present invention provides a method for manufacturing a thin film transistor on a low heat-resistant organic polymer substrate by activating impurities in a semiconductor layer without damaging the organic polymer substrate. It is an object to provide a method of manufacturing a thin film transistor to be converted, a method of activating impurities, and a thin film transistor.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、有機高分
子基板上に形成した半導体層に不純物を導入する工程
と、前記有機高分子基板におけるエネルギー吸収が前記
有機高分子基板に損傷を与えない程度に低いレーザーの
ビームを前記半導体層に照射して前記半導体層の不純物
を活性化する工程を有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention comprises the steps of: introducing an impurity into a semiconductor layer formed on an organic polymer substrate; Irradiating the semiconductor layer with a laser beam whose energy absorption is low enough not to damage the organic polymer substrate to activate impurities in the semiconductor layer.

【0014】半導体層の不純物を活性化させる際に、有
機高分子基板を損傷させない程度にエネルギー吸収が低
いレーザーのビームを用いることで、そのレーザーの照
射時には、レーザービームのエネルギーが半導体層に吸
収され同時に有機高分子基板での吸収を低く抑えること
ができる。
When activating impurities in the semiconductor layer, a laser beam having a low energy absorption is used so as not to damage the organic polymer substrate. When the laser is irradiated, the energy of the laser beam is absorbed by the semiconductor layer. At the same time, the absorption at the organic polymer substrate can be kept low.

【0015】また、本発明の不純物の活性化方法は、有
機高分子基板上に形成した半導体層に不純物を導入する
工程と、前記有機高分子基板におけるエネルギー吸収が
前記有機高分子基板に損傷を与えない程度に低いレーザ
ーのビームを前記半導体層に照射して前記半導体層の不
純物を活性化する工程を有することを特徴とする。
In the method for activating an impurity according to the present invention, the step of introducing the impurity into a semiconductor layer formed on the organic polymer substrate may include the steps of: A step of irradiating the semiconductor layer with a laser beam that is low enough not to apply the light to activate the impurities in the semiconductor layer.

【0016】前述の本発明の薄膜トランジスタの製造方
法と同様に、本発明の不純物の活性化方法によれば、有
機高分子基板を損傷させない程度にエネルギー吸収が低
いレーザーのビームを用いることで、そのレーザーの照
射時には、レーザービームのエネルギーが半導体層に吸
収され同時に有機高分子基板での吸収を低く抑えること
ができる。
According to the impurity activation method of the present invention, as in the above-described method of manufacturing a thin film transistor of the present invention, a laser beam having low energy absorption is used so as not to damage the organic polymer substrate. At the time of laser irradiation, the energy of the laser beam is absorbed by the semiconductor layer, and at the same time, the absorption by the organic polymer substrate can be suppressed low.

【0017】更に本発明の薄膜トランジスタは、有機高
分子基板上に形成した半導体層に不純物が導入され、前
記有機高分子基板におけるエネルギー吸収が前記有機高
分子基板に損傷を与えない程度に低いレーザーのビーム
を前記半導体層に照射することで該半導体層の不純物が
活性化されることを特徴とする。
Furthermore, in the thin film transistor of the present invention, impurities are introduced into a semiconductor layer formed on an organic polymer substrate, and the energy absorption in the organic polymer substrate is so low as not to damage the organic polymer substrate. By irradiating the semiconductor layer with a beam, impurities in the semiconductor layer are activated.

【0018】前述の本発明の薄膜トランジスタの製造方
法と同様に、本発明の薄膜トランジスタでは、有機高分
子基板を損傷させない程度にエネルギー吸収が低いレー
ザーのビームが用いられ、該有機高分子基板での吸収を
低く抑えることができる。
Similar to the above-described method of manufacturing the thin film transistor of the present invention, the thin film transistor of the present invention uses a laser beam having a low energy absorption so as not to damage the organic polymer substrate. Can be kept low.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の薄膜トランジスタ
の製造方法の実施形態について、図1乃至図5を用いて
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for manufacturing a thin film transistor according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0020】[第1の実施形態]先ず、図1の(a)に示
すように、基板として合成樹脂材料からなる有機高分子
基板1を用いる。有機高分子基板1としては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ
カーボネートなどポリエステル類、ポリプロピレンなど
のポリオレフィン類、ポリフェニリンスルフィドなどの
ポリフェニリンスルフィド類、ポリアミド類、芳香族ポ
リアミド類、ポリエーテルケトン類、ポリイミド類、ア
クリル系樹脂などを用いることができ、特にポリエチレ
ンテレフタレート樹脂やポリエーテルサルフォン樹脂な
どの比較的耐熱性の優れた樹脂基板を使用することがで
きる。この有機高分子基板1の厚みは例えば200μm
とされる。
First Embodiment First, as shown in FIG. 1A, an organic polymer substrate 1 made of a synthetic resin material is used as a substrate. Examples of the organic polymer substrate 1 include polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polycarbonate, polyolefins such as polypropylene, polyphenylene sulfides such as polyphenylene sulfide, polyamides, aromatic polyamides, and polyether ketones. For example, a resin substrate having relatively excellent heat resistance, such as a polyethylene terephthalate resin or a polyether sulfone resin, can be used. The thickness of the organic polymer substrate 1 is, for example, 200 μm.
It is said.

【0021】また、有機高分子基板1上には、あらかじ
め熱的なストレスを緩和する熱的バッファー層として絶
縁層2を形成する。絶縁層2としては無機材料のSiO2
膜、SiNx膜等を形成することができ、例えば100
〜400nmの厚みで成膜しておくと良い。本実施形態
では、有機高分子基板1を構成する有機高分子材料が例
えばポリエーテルサルフォン(PES)(耐熱温度:20
0℃)やポリエチレンテレフタレート(PET)(耐熱
温度:100℃)などで構成されていることから、有機高
分子基板1の耐熱温度を超えない温度で、望ましくは常
温で有機高分子基板1上に絶縁層2を成膜することがで
きるスパッタリング法などによるPVD法(物理気相成
長法)等の方法で成膜する。一例としては、絶縁層2と
してSiO2膜を約300nmの厚さに成膜する。
An insulating layer 2 is formed on the organic polymer substrate 1 in advance as a thermal buffer layer for relaxing thermal stress. As the insulating layer 2, an inorganic material of SiO 2
Film, SiNx film, etc., for example, 100
It is preferable to form a film with a thickness of 400 nm. In the present embodiment, the organic polymer material constituting the organic polymer substrate 1 is, for example, polyether sulfone (PES) (heat resistant temperature: 20
0 ° C.) or polyethylene terephthalate (PET) (heat-resistant temperature: 100 ° C.), so that the organic polymer substrate 1 is placed on the organic polymer substrate 1 at a temperature not exceeding the heat-resistant temperature of the organic polymer substrate 1, preferably at room temperature. The insulating layer 2 is formed by a method such as a PVD method (physical vapor deposition method) by a sputtering method or the like capable of forming the insulating layer 2. As an example, an SiO 2 film is formed as the insulating layer 2 to a thickness of about 300 nm.

【0022】次に、例えばヘリウムガスのような不活性
ガス中で、絶縁層2が形成された有機高分子基板1の上面
の全面に半導体層3aを成膜する。この半導体層3aは
例えば薄膜の非晶質シリコン膜であり、非晶質シリコン
膜をスパッタリング法で約30nm堆積させて成膜す
る。このとき、有機高分子基板1及び、絶縁層2を熱的
に劣化させないように、前工程で成膜を行ったときの基
板温度以下で半導体層3aを成膜する。
Next, in an inert gas such as helium gas, a semiconductor layer 3a is formed on the entire upper surface of the organic polymer substrate 1 on which the insulating layer 2 is formed. The semiconductor layer 3a is, for example, a thin amorphous silicon film, and is formed by depositing an amorphous silicon film to a thickness of about 30 nm by a sputtering method. At this time, the semiconductor layer 3a is formed at a temperature equal to or lower than the substrate temperature at which the film was formed in the previous step so as not to thermally deteriorate the organic polymer substrate 1 and the insulating layer 2.

【0023】次に、半導体層3aを再結晶化するため
に、半導体層3aの全面に上部からレーザーを照射す
る。レーザーは、エキシマレーザーなどの紫外のパルス
レーザービーム、例えば、XeCl(波長308n
m)、KrF(波長248nm)、ArF(波長193
nm)、XeF(波長351nm)などを用いるか、も
しくは、後述するようなArイオンレーザー(波長51
4nm)、銅蒸気レーザー(波長511または578n
m)を用いる。レーザー照射によって、レーザーアニー
ルすることにより半導体層3aを再結晶化し、図1の
(b)に示すように、多結晶シリコン膜からなる半導体
膜3bを作成する。なお、半導体膜3bとして所謂準単
結晶膜を形成しても良い。この準単結晶は、単結晶に準
ずる結晶構造を有するものであって、半導体からなるほ
ぼ単結晶の複数の結晶粒からなり、それら結晶粒は一面
方位に優先配向しており、該結晶粒のうちの互いに隣接
する結晶粒は少なくともその粒界の一部で互いにほぼ格
子整合していることを特徴としている。この準単結晶な
る結晶構造については、特開平11‐145056号公
報にその製法が開示されている。
Next, in order to recrystallize the semiconductor layer 3a, the entire surface of the semiconductor layer 3a is irradiated with a laser from above. The laser is an ultraviolet pulse laser beam such as an excimer laser, for example, XeCl (wavelength 308 n).
m), KrF (wavelength 248 nm), ArF (wavelength 193)
nm), XeF (wavelength 351 nm), or the like, or an Ar ion laser (wavelength 51
4 nm), copper vapor laser (wavelength 511 or 578 n)
m). The semiconductor layer 3a is recrystallized by laser annealing by laser irradiation to form a semiconductor film 3b made of a polycrystalline silicon film as shown in FIG. 1B. Note that a so-called quasi-single-crystal film may be formed as the semiconductor film 3b. This quasi-single crystal has a crystal structure similar to that of a single crystal, and is composed of a plurality of almost single crystal grains made of a semiconductor, and these crystal grains are preferentially oriented in one plane direction. The crystal grains adjacent to each other are substantially lattice-matched to each other at least at a part of the grain boundary. Regarding the crystal structure of the quasi-single crystal, a manufacturing method thereof is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-145056.

【0024】これらのレーザーを照射した場合、非晶質
である半導体層3aが絶縁層2の上面全体に成膜されて
いるので、すべて半導体層3aにほぼ完全に吸収され、
半導体層3aのみがレーザーアニールされ結晶化され
る。したがって、有機高分子基板1にはレーザーは照射
されず、この段階では基板の損傷が発生しない。
When these lasers are irradiated, since the amorphous semiconductor layer 3a is formed on the entire upper surface of the insulating layer 2, it is almost completely absorbed by the semiconductor layer 3a.
Only the semiconductor layer 3a is laser-annealed and crystallized. Therefore, no laser is irradiated to the organic polymer substrate 1, and no damage to the substrate occurs at this stage.

【0025】図1の(c)に示すように、半導体層3b
を所定の形状にエッチングし、素子分離された半導体層
3c上にゲート絶縁膜4を成膜する。ゲート絶縁膜4
は、例えばSiO2膜またはSiNx膜、もしくはこれら
の積層膜などで構成され、有機高分子基板1の耐熱温度
以下の基板温度で約50nmの厚みとなるように成膜さ
れる。本実施形態では、例えば膜厚約50nmのSiO
膜を成膜する。このときの成膜方法は、反応性スパッ
タリング、プラズマCVD法、蒸着法、JVD法(Je
t Vapor Deposition)などでも良
く、半導体層3cの表面全体をプラズマ酸化、もしくは
プラズマ窒化してもよい。
As shown in FIG. 1C, the semiconductor layer 3b
Is etched into a predetermined shape, and a gate insulating film 4 is formed on the semiconductor layer 3c from which the elements are separated. Gate insulating film 4
Is formed of, for example, a SiO 2 film, a SiNx film, or a laminated film of these, and is formed to have a thickness of about 50 nm at a substrate temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the organic polymer substrate 1. In the present embodiment, for example, a SiO
Two films are formed. At this time, the film formation method includes reactive sputtering, plasma CVD, vapor deposition, and JVD (Je
t Vapor Deposition) or the like, and the entire surface of the semiconductor layer 3c may be plasma-oxidized or plasma-nitrided.

【0026】次に、図1の(d)に示すように、本実施
形態では、半導体層3c上のゲート絶縁膜4の上にゲー
ト電極5としてAl電極を240nm成膜する。ゲート
電極形成用の金属としては、Al、Cu、Mo、Ta、
Ti、Cr、白金、ITOなどを用いても良い。また、
ゲート電極は高濃度で不純物がドーピングされた多結晶
シリコン膜、高濃度ドープ多結晶シリコンと金属の積層
膜、又は上述した材料の合金膜などであっても良い。な
お、ゲート電極5の形成後に、素子分離のためのエッチ
ングを行って半導体層3cを所要のパターンに形成して
も良く、あるいは半導体層3c及びゲート絶縁膜4の形
成後に、半導体層3c及びゲート絶縁膜4を共にエッチ
ングして素子分離のためのパターニングを行っても良
い。
Next, as shown in FIG. 1D, in this embodiment, an Al electrode is formed to a thickness of 240 nm as the gate electrode 5 on the gate insulating film 4 on the semiconductor layer 3c. As the metal for forming the gate electrode, Al, Cu, Mo, Ta,
Ti, Cr, platinum, ITO, or the like may be used. Also,
The gate electrode may be a polycrystalline silicon film doped with impurities at a high concentration, a stacked film of highly doped polycrystalline silicon and a metal, or an alloy film of the above-described materials. After the formation of the gate electrode 5, the semiconductor layer 3c may be formed into a required pattern by performing etching for element isolation, or the semiconductor layer 3c and the gate may be formed after the formation of the semiconductor layer 3c and the gate insulating film 4. The insulating film 4 may be etched together to perform patterning for element isolation.

【0027】次に、図2の(a)、図2の(b)に示す
ように、このゲート電極5をマスクとして、ソース・ド
レイン領域の形成を行なうため、半導体層3cにイオン
注入などにより不純物を注入する。イオン注入は、例え
ば高密度プラズマ中で活性化されたIII族のボロン、V族
の燐の原子を基板に堆積させると同時に低エネルギーで
浅く打ち込む効果を併用して行う。不純物を半導体層3
cに浅く導入し、pn接合を形成させることができる。
Next, as shown in FIGS. 2A and 2B, using the gate electrode 5 as a mask, a source / drain region is formed by ion implantation or the like into the semiconductor layer 3c. Inject impurities. The ion implantation is performed by, for example, depositing atoms of group III boron and group V phosphorus activated in a high-density plasma on the substrate and simultaneously implanting them with low energy and shallowly. Impurities into the semiconductor layer 3
C can be introduced shallowly to form a pn junction.

【0028】ソース・ドレイン形成領域に注入された不
純物を活性化するには、従来の製造方法では、ランプア
ニールやエキシマレーザーによって活性化が行われてい
た。ところが、ランプアニールの場合は、有機高分子基
板1の耐熱温度以上に基板を昇温してしまう問題があ
り、また、エキシマレーザー照射による方法では、半導
体層3eだけでなく、有機高分子基板1にまでエキシマ
レーザーが照射され、その結果、有機材料の結合が切断
されたり、アブレーションなどが生じて、基板に損傷を
与えてしまうことになる。そこで本実施形態では、図2
の(c)と図2の(d)に示すように、不純物が注入さ
れた半導体層3eに吸収され、有機高分子基板1には吸
収されないArイオンレーザー、銅蒸気レーザーなどを
照射することで不純物の活性化を行う。これらのレーザ
ーは、有機高分子基板1を構成する有機高分子材料の結
合解離エネルギーよりレーザーフォトンエネルギーが小
さいので、有機高分子基板1にほとんど吸収されず、ア
ブレーションなどによる損傷がほとんどない。
In order to activate the impurities implanted in the source / drain formation region, activation has been performed by lamp annealing or excimer laser in the conventional manufacturing method. However, in the case of lamp annealing, there is a problem that the temperature of the substrate is raised to a temperature higher than the heat resistance temperature of the organic polymer substrate 1. In the method using the excimer laser irradiation, not only the semiconductor layer 3e but also the organic polymer substrate 1 The excimer laser is irradiated to the substrate, and as a result, the bond of the organic material is cut or abrasion occurs, thereby damaging the substrate. Therefore, in the present embodiment, FIG.
2 (c) and FIG. 2 (d), by irradiating an Ar ion laser, a copper vapor laser, or the like, which is absorbed by the semiconductor layer 3e into which the impurities are implanted and is not absorbed by the organic polymer substrate 1. Activate impurities. Since the laser photon energy of these lasers is smaller than the bond dissociation energy of the organic polymer material constituting the organic polymer substrate 1, the laser is hardly absorbed by the organic polymer substrate 1 and is hardly damaged by ablation or the like.

【0029】ここで、照射したレーザービームのエネル
ギーが基板にほとんど吸収されない具体例として、ポリ
エーテルサルフォン(PES)、ポリエチレンテレフタ
レート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PE
N)にレーザービームを照射した場合のエネルギー吸収
率を算出する。エネルギー吸収率を算出するために用い
るデータは、透過率、各材料の屈折率、反射率である。
まず、図6に上記各有機高分子材料の表面に垂直にレー
ザービームを照射した条件における波長に対する透過率
の実測値を示す。本実施例で用いるArイオンレーザー
(波長514nm),銅蒸気レーザー(波長511、5
78nm)などの波長が約500nmを超えるレーザー
ビームに対しては、上記各有機高分子材料にするエネル
ギー透過率はほぼ90%を超えているのに対し、エキシ
マレーザー(波長308nm)では約1%に満たない結
果とおり、Arイオンレーザービーム、銅蒸気レーザー
ビームに比べるとエキシマレーザービームは上記各有機
高分子材料にそのエネルギーを吸収される割合が非常に
高く、アブレーションによる基板の損傷が容易に起こっ
てしまう。
Here, as specific examples in which the energy of the irradiated laser beam is hardly absorbed by the substrate, polyether sulfone (PES), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PE)
The energy absorptivity when the laser beam is irradiated to N) is calculated. The data used to calculate the energy absorption is the transmittance, the refractive index of each material, and the reflectance.
First, FIG. 6 shows the measured values of the transmittance with respect to the wavelength under the condition that the surface of each organic polymer material is irradiated with a laser beam perpendicularly. Ar ion laser (wavelength 514 nm), copper vapor laser (wavelength 511, 5
For a laser beam having a wavelength exceeding about 500 nm (e.g., 78 nm), the energy transmittance of each of the above organic polymer materials exceeds about 90%, whereas an excimer laser (wavelength of 308 nm) has about 1%. Excimer laser beam has a much higher energy absorption rate by each of the above organic polymer materials than Ar ion laser beam and copper vapor laser beam, and the substrate is easily damaged by ablation. Would.

【0030】次に上記各有機高分子材料の反射率Rを算
出する。上記各有機高分子材料の屈折率は、PES、P
ET、PENの順に1.66、1.66、1.75であ
り、空気が屈性率nの材料と平面で接しているときの境
界面に光が空気側から屈折率nの材料中に垂直に入射す
る場合に用いられる反射率Rの計算式R=((n−1)
/(n+1))を用いて有機高分子材料にレーザービ
ームが照射されたときの反射率を算出した。その結果、
上記有機高分子材料で構成される基板の反射率はPE
S、PET、PENの順に6.1、6.1、7.4であ
る。
Next, the reflectance R of each organic polymer material is calculated. The refractive index of each of the above organic polymer materials is PES, P
ET and PEN are 1.66, 1.66, and 1.75 in the order, and light is introduced from the air side into the material having the refractive index n when the air is in contact with the material having the refractive index n in a plane. Formula R = ((n-1) for calculating the reflectance R used for normal incidence
/ (N + 1)) 2 was used to calculate the reflectance when the organic polymer material was irradiated with a laser beam. as a result,
The reflectance of the substrate composed of the above organic polymer material is PE
The order of S, PET and PEN is 6.1, 6.1, 7.4.

【0031】以上の結果を基に波長が約500nm以上
のレーザービームを照射した場合の上記各有機高分子材
料のエネルギー吸収率を算出すると図7に示すようにP
ES、PET、PENの順に0.9、2.9、2.6%
となり、実質的に上記有機高分子基板に吸収されるレー
ザービームのエネルギー量は最大で見積もっても約2%
程度と推定される。Arイオンレーザービームや銅蒸気
レーザービームを有機高分子材料で構成される基板に照
射したときに吸収されるエネルギー量はわずかであり、
基板の損傷はほとんど起こらない。
Based on the above results, the energy absorptivity of each of the above organic polymer materials when a laser beam having a wavelength of about 500 nm or more is irradiated is calculated as shown in FIG.
0.9, 2.9, 2.6% in the order of ES, PET, PEN
And the energy amount of the laser beam substantially absorbed by the organic polymer substrate is estimated to be about 2% at the maximum.
It is estimated to be a degree. The amount of energy absorbed when irradiating a substrate made of an organic polymer material with an Ar ion laser beam or a copper vapor laser beam is small,
Substantially no substrate damage occurs.

【0032】よって、ソース・ドレイン形成領域である
半導体層3e中に注入された不純物を基板の損傷を伴わ
ずに活性化させることができる。有機高分子基板1に損
傷を与えないレーザーのパルス条件としては、パルス幅
が約100ピコ秒以上で約500ナノ秒以下であること
が好ましい。これは約100ピコ秒よりも小さなパルス
幅の場合、十分な活性化できず、約500ナノ秒を超え
るパルス幅は基板等への影響が問題となるからである。
Therefore, the impurities implanted in the semiconductor layer 3e as the source / drain formation region can be activated without damaging the substrate. The pulse condition of the laser that does not damage the organic polymer substrate 1 is preferably a pulse width of about 100 picoseconds or more and about 500 nanoseconds or less. This is because when the pulse width is smaller than about 100 picoseconds, sufficient activation cannot be performed, and a pulse width exceeding about 500 nanoseconds has a problem on the substrate and the like.

【0033】Arイオンレーザーは、可視域(450n
m〜530nm)に約20本、紫外域(270nm〜3
60nm)に約10本以上の発振線を持つ。この中で大
きな出力が得られるのは、波長488nmと514nm
の2つの遷移である。また、高電流密度を維持するとと
もに、電子衝突による管壁の加熱を軽減するために、軸
方向磁界を印加してローレンツ力で放電プラズマを集束
する装置も知られている。市販の水冷Arイオンレーザ
ーは、マルチライン(多波長)で10W、シングルライ
ンで2W前後の出力を有するが、大型のものでは100
Wくらいまで入手できる。一方、小型のものでは、空冷
で10〜100mWが得られる。
The Ar ion laser has a visible range (450 n).
m to 530 nm) in the ultraviolet region (270 nm to 3 nm).
60 nm) and has about 10 or more oscillation lines. Among these, a large output is obtained at wavelengths of 488 nm and 514 nm.
Are two transitions. Further, there is also known an apparatus which applies an axial magnetic field and focuses discharge plasma by Lorentz force in order to maintain high current density and reduce heating of a tube wall due to electron collision. A commercially available water-cooled Ar ion laser has an output of about 10 W in a multi-line (multi-wavelength) and about 2 W in a single line.
You can get up to about W. On the other hand, in the case of a small device, 10 to 100 mW can be obtained by air cooling.

【0034】銅蒸気レーザー(CVL:Copper
Vapor Laser)は、発振波長が511nmと
578nmにあり、可視域で高出力で比較的高効率で得
られるパルスレーザーの一つである。銅蒸気レーザーの
機構としては、バッファーガスとしてHe、Neなどの
不活性ガスを充填後、カソードとアノード間に高電圧パ
ルスを印加し、放電による熱を利用して銅蒸気を発生さ
せる。この銅蒸気はレーザー管内に1014〜1016
n/cm(nは原子数)の密度で一様に分布し、放電
プラズマ内の自由電子により励起されることにより、銅
金属特有の波長の光を発光させる。
Copper vapor laser (CVL: Copper)
Vapor Laser has an oscillation wavelength of 511 nm or 578 nm, and is one of the pulse lasers that can be obtained with high output and relatively high efficiency in the visible region. As a mechanism of the copper vapor laser, after filling an inert gas such as He or Ne as a buffer gas, a high-voltage pulse is applied between the cathode and the anode, and copper vapor is generated using heat generated by the discharge. This copper vapor is introduced into the laser tube at 10 14 to 10 16
It is uniformly distributed at a density of n / cm 3 (n is the number of atoms) and emits light having a wavelength specific to copper metal by being excited by free electrons in discharge plasma.

【0035】尚、本実施形態とは異なるものの、上記A
rイオンレーザービームと銅蒸気レーザービームは、太
陽電池に用いるソーラーセルや薄膜トランジスタの製造
工程において非晶質シリコン膜の結晶化に用いられる例
が知られている。この使用例では、ガラス基板上にPE
CVD法によって200から400nmの厚みに非晶質
シリコン膜を成膜し、アニールによって膜中に含有され
る水素密度を3%程度まで減少させた後、Arイオンレ
ーザービーム(波長514nm)もしくは銅蒸気レーザ
ービーム(波長511nm、578nm)のパルスビー
ムを前記非晶質シリコン膜に照射することによって、熱
処理による結晶化と比較して短時間で良質の多結晶シリ
コン薄膜を作成している(例えば、Solid Sta
te Phenomena Vol.67−68(19
99)pp.187−192参照)。
Although different from the present embodiment, the above-mentioned A
It is known that an r ion laser beam and a copper vapor laser beam are used for crystallization of an amorphous silicon film in a manufacturing process of a solar cell or a thin film transistor used for a solar cell. In this use case, PE
An amorphous silicon film is formed to a thickness of 200 to 400 nm by a CVD method, and after reducing the hydrogen density contained in the film to about 3% by annealing, an Ar ion laser beam (wavelength of 514 nm) or copper vapor is used. By irradiating the amorphous silicon film with a pulse beam of a laser beam (wavelengths of 511 nm and 578 nm), a high-quality polycrystalline silicon thin film can be formed in a shorter time than crystallization by heat treatment (for example, Solid). Sta
te Phenomena Vol. 67-68 (19
99) pp. 187-192).

【0036】このようにArイオンレーザーや銅蒸気レ
ーザーを用いて、基板の損傷を伴わずに不純物を活性化
させた後、図2(e)に示すように、好ましくは有機高
分子基板1に損傷を与えない約100℃以下の成膜条件
で、スパッタリング法等によってSiO膜、SiNx
膜もしくはこれらの積層膜からなる保護膜6をゲート絶
縁膜4およびゲート電極5上に成膜し、保護膜6とゲー
ト絶縁膜4にソース及びドレイン領域3fとのコンタク
トホールを形成し、ソース電極7及びドレイン電極7を
形成する。同様にして、ゲート電極5とのコンタクトホ
ールを形成し、ゲートの引き出し電極8を形成する。
After the impurities are activated by using an Ar ion laser or a copper vapor laser without damaging the substrate, the organic polymer substrate 1 is preferably used as shown in FIG. Under a film formation condition of about 100 ° C. or less that does not cause damage, a SiO 2 film, SiNx is formed by a sputtering method or the like.
A protective film 6 made of a film or a laminated film thereof is formed on the gate insulating film 4 and the gate electrode 5, and a contact hole for the source and drain regions 3f is formed in the protective film 6 and the gate insulating film 4. 7 and a drain electrode 7 are formed. Similarly, a contact hole with the gate electrode 5 is formed, and a gate lead electrode 8 is formed.

【0037】以上のように、本実施形態の薄膜トランジ
スタの製造方法によれば、Arイオンレーザーや銅蒸気
レーザーなどの比較的長波長の有機高分子基板1におけ
るエネルギー吸収が有機高分子基板1に損傷を与えない
程度に低いレーザーを用いることから、半導体層3e中
に注入された不純物を基板の損傷を伴わずに活性化させ
ることができる。
As described above, according to the method for manufacturing a thin film transistor of the present embodiment, the energy absorption in the organic polymer substrate 1 having a relatively long wavelength such as an Ar ion laser or a copper vapor laser damages the organic polymer substrate 1. Since a laser that is low enough not to cause the impurity is used, the impurities implanted in the semiconductor layer 3e can be activated without damaging the substrate.

【0038】また、これらのArイオンレーザーや銅蒸
気レーザーなどのレーザーで不純物の活性化を図ること
で、比較的短い時間での処理が可能であり、電気炉アニ
ールなどを使用する場合に比べてその生産性を向上させ
ることができる。
Further, by activating the impurities with a laser such as an Ar ion laser or a copper vapor laser, the treatment can be performed in a relatively short time, and compared with the case where electric furnace annealing or the like is used. The productivity can be improved.

【0039】[第2の実施形態][Second Embodiment]

【0040】本実施形態は、不純物の導入方法として所
謂LIMPID(Laser-Induced Melting of Predeposi
ted Impurity Doping:レーザーインデュースド・メル
ティング・プレディポジッテド・インピュリティ・ドー
ピング)法を適用した例であり、半導体層の表面に不純
物を付着させ、その後で基板の損傷を伴わないレーザー
照射により不純物の活性化を図る例である。本実施形態
の薄膜トランジスタの製造方法を図3及び図4を参照し
ながら工程順に説明する。
In this embodiment, a so-called LIMPID (Laser-Induced Melting of Predeposi
ted Impurity Doping (Laser Induced Melting Predeposited Impurity Doping) is an example of applying a method, in which impurities are attached to the surface of a semiconductor layer, and then laser irradiation is performed without damaging the substrate. This is an example of activating impurities. The method of manufacturing the thin film transistor according to the present embodiment will be described in the order of steps with reference to FIGS.

【0041】なお、所謂LIMPID法とは、これは不
純物気体をイオン化し、半導体薄膜表面に不純物イオン
を吸着させた後、エキシマレーザーにより膜中に溶かし
込む方法であり、膜中に水素を取り込まないだけでな
く、自己整合化プロセスにも最適であり、低温プロセス
への最適性と併せて注目されている(特開昭61−13
8131号公報、特開昭62−002531号公報、特
開昭62−264619号公報、及び特開平9−293
878号公報参照)。
The so-called LIMPID method is a method in which an impurity gas is ionized, impurity ions are adsorbed on the surface of the semiconductor thin film, and then dissolved in the film by an excimer laser, and hydrogen is not taken into the film. In addition, it is most suitable for a self-alignment process, and has attracted attention together with its suitability for a low-temperature process (Japanese Patent Laid-Open No. 61-13 / 1986).
Nos. 8131, 62-002531, 62-26419, and 9-293
No. 878).

【0042】先ず、図3(a)に示すように、基板として
合成樹脂材料からなる有機高分子基板11を用いる。有
機高分子基板11としては、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートなど
ポリエステル類、ポリプロピレンなどのポリオレフィン
類、ポリフェニリンスルフィドなどのポリフェニリンス
ルフィド類、ポリアミド類、芳香族ポリアミド類、ポリ
エーテルケトン類、ポリイミド類、アクリル系樹脂など
を用いることができ、特にポリエチレンテレフタレート
(PET)樹脂やポリエーテルサルフォン(PES)樹脂など
の比較的耐熱性の優れた樹脂基板を使用することができ
る。この有機高分子基板11の厚みは例えば200μm
とされる。
First, as shown in FIG. 3A, an organic polymer substrate 11 made of a synthetic resin material is used as a substrate. Examples of the organic polymer substrate 11 include polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate and polycarbonate, polyolefins such as polypropylene, polyphenylene sulfides such as polyphenylene sulfide, polyamides, aromatic polyamides, and polyether ketones. For example, a resin substrate having relatively excellent heat resistance, such as polyethylene terephthalate (PET) resin or polyethersulfone (PES) resin, can be used. The thickness of the organic polymer substrate 11 is, for example, 200 μm.
It is said.

【0043】次に、有機高分子基板11上に絶縁層12
が形成され、その絶縁層12の上に非晶質シリコン膜な
どにより構成される半導体層13aが形成される。本実
施形態では、絶縁層12としてSiO膜をスパッタリ
ング法によって300nmの厚みに成膜し、半導体層1
3aとして、非晶質シリコン膜をヘリウムガス中でスパ
ッタリングによって30nmの厚みに成膜する。
Next, the insulating layer 12 is formed on the organic polymer substrate 11.
Is formed, and a semiconductor layer 13a composed of an amorphous silicon film or the like is formed on the insulating layer 12. In this embodiment, an SiO 2 film is formed as the insulating layer 12 to a thickness of 300 nm by a sputtering method.
As 3a, an amorphous silicon film is formed to a thickness of 30 nm by sputtering in helium gas.

【0044】次に、図3の(a)及び図3の(b)に示
すように、エキシマレーザーなどの紫外のパルスレーザ
ービーム、例えば、XeCl(波長308nm)、Kr
F(波長248nm)、ArF(波長193nm)、X
eF(波長351nm)、もしくは、Arイオンレーザ
ー(波長514nm)、銅蒸気レーザー(511nmま
たは578nm)などを、半導体層13aの全面に照射
してレーザーアニールを行う。このレーザービームの照
射によって再結晶化が行われ、多結晶シリコン層で構成
される半導体層13bが形成される。このパルスレーザ
ービームは半導体層13aを形成する非晶質シリコン膜
にほぼ完全に吸収され、有機高分子基板11に照射され
ないので、有機高分子基板11はアブレーション等によ
る損傷を受けない。
Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, an ultraviolet pulse laser beam such as an excimer laser, for example, XeCl (wavelength 308 nm), Kr
F (wavelength 248 nm), ArF (wavelength 193 nm), X
Laser annealing is performed by irradiating the entire surface of the semiconductor layer 13a with eF (wavelength 351 nm), Ar ion laser (wavelength 514 nm), copper vapor laser (511 nm or 578 nm), or the like. Recrystallization is performed by this laser beam irradiation, and a semiconductor layer 13b composed of a polycrystalline silicon layer is formed. This pulse laser beam is almost completely absorbed by the amorphous silicon film forming the semiconductor layer 13a and is not irradiated on the organic polymer substrate 11, so that the organic polymer substrate 11 is not damaged by ablation or the like.

【0045】次に、半導体層13bを所定の形状にエッ
チングし、図3の(c)に示すように、素子分離された
半導体層13c上にゲート絶縁膜14を成膜する。ゲー
ト絶縁膜14は、例えばSiO膜またはSiNx膜、
もしくはこれらの積層膜などで構成され、有機高分子基
板1の耐熱温度以下の基板温度で約50nmの厚みとな
るように成膜される。本実施形態では、例えば膜厚約5
0nmのSiO〈膜を成膜する。このときの成膜方法
は、反応性スパッタリング、プラズマCVD法、蒸着
法、JVD法(Jet Vapor Depositi
on)などでも良く、半導体層3cの表面全体をプラズ
マ酸化、もしくはプラズマ窒化してもよい。
Next, the semiconductor layer 13b is etched into a predetermined shape, and a gate insulating film 14 is formed on the separated semiconductor layer 13c as shown in FIG. The gate insulating film 14 is, for example, a SiO 2 film or a SiNx film,
Alternatively, it is formed of a laminated film or the like of these, and is formed to have a thickness of about 50 nm at a substrate temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the organic polymer substrate 1. In the present embodiment, for example, a film thickness of about 5
A 0 nm SiO 2 <film is formed. At this time, a film forming method includes a reactive sputtering method, a plasma CVD method, a vapor deposition method, and a JVD method (Jet Vapor Deposition).
on) or the like, and the entire surface of the semiconductor layer 3c may be plasma-oxidized or plasma-nitrided.

【0046】次に、図3の(d)に示すように、本実施
形態では、半導体層13c上のゲート絶縁膜14の上に
ゲート電極15としてAl電極を240nm成膜する。
ゲート電極形成用の金属としては、Al、Cu、Mo、
Ta、白金、ITOなどを用いても良い。なお、ゲート
電極15の形成後に、素子分離のためのエッチングを行
って、半導体層13cを所要のパターンに形成しても良
い。なお、ゲート電極15の形成後に、素子分離のため
のエッチングを行って半導体層13cを所要のパターン
に形成しても良く、あるいは半導体層13c及びゲート
絶縁膜4の形成後に、半導体層13c及びゲート絶縁膜
14を共にエッチングして素子分離のためのパターニン
グを行っても良い。
Next, as shown in FIG. 3D, in this embodiment, an Al electrode is formed to a thickness of 240 nm as the gate electrode 15 on the gate insulating film 14 on the semiconductor layer 13c.
As the metal for forming the gate electrode, Al, Cu, Mo,
Ta, platinum, ITO, or the like may be used. After the formation of the gate electrode 15, etching for element isolation may be performed to form the semiconductor layer 13c into a required pattern. After the formation of the gate electrode 15, the semiconductor layer 13c may be formed into a required pattern by performing etching for element isolation, or after the formation of the semiconductor layer 13c and the gate insulating film 4, the semiconductor layer 13c and the gate The insulating film 14 may be etched together to perform patterning for element isolation.

【0047】次に、ゲート電極15をマスクとして用い
るセルフアラインエッチングを行ない、薄膜トランジス
タを作成する基板面に対して垂直方向にのみエッチング
が進行する異方性選択エッチングをし、図4(a)に示
すように、ゲート電極15でマスクされなかった領域の
ゲート絶縁膜14aを除去する。ドライエッチングに使
用するガスは、ゲート絶縁膜14aがSiOの場合
は、例えばCF、CF −H、C、CH
、Cのいずれかを用い、同様に、SiNxの
場合は、SF、CF、CF−O、NF、CH
いずれかを用いる。
Next, the gate electrode 15 is used as a mask.
Self-aligned etching, and thin film transistors
Etching only perpendicular to the substrate surface
The anisotropic selective etching in which
As described above, the region not masked by the gate electrode 15
The gate insulating film 14a is removed. Used for dry etching
The gas used is such that the gate insulating film 14a is made of SiO.2in the case of
Is, for example, CF4, CF 4-H2, C2F6, CH
F3, C3H8Of SiNx, and
If the SF6, CF4, CF4-O2, NF3, CH
2F2Use one of them.

【0048】次に半導体層13cのうちゲート電極15
でマスクされていないソース・ドレインを形成する領域
の表面を露出させる。本実施形態では、CFとH
混合気体中でプラズマを発生させ、ドライエッチングに
よってゲート絶縁膜14aをエッチングし、半導体層1
3cの表面を露出させる。
Next, the gate electrode 15 of the semiconductor layer 13c is formed.
To expose the surface of the region where the source / drain is not masked. In the present embodiment, a plasma is generated in a mixed gas of CF 4 and H 2 , and the gate insulating film 14 a is etched by dry etching to form the semiconductor layer 1.
The surface of 3c is exposed.

【0049】次に、図4の(b)に示すように、ゲート
電極15をマスクとして、ドーピングガスに水素ガス、
または不活性ガスと水素ガスの混合ガスを用いた混合気
体を用いてプラズマを発生させ、ゲート絶縁膜14aを
除去した領域の半導体13eのソース・ドレイン形成領
域の表面にドーピングイオンを図4の(c)に示すよう
に吸着させる。ここでソース・ドレインにp型半導体を
形成する場合は、III族元素であるホウ素を含むB
、n型半導体を形成する場合にはV族元素である燐を
含むフォスフィン(PH)ガス中でプラズマを発生さ
せ、露出させた半導体層13eの表面に不純物であるド
ーピングイオンを付着させる。本実施形態では、例え
ば、フォスフィン(PH)ガスを用いてプラズマ照射
を行い、半導体層13eの表面に燐イオンを吸着させ
る。
Next, as shown in FIG. 4B, using the gate electrode 15 as a mask, a hydrogen gas
Alternatively, plasma is generated using a mixed gas using a mixed gas of an inert gas and a hydrogen gas, and doping ions are applied to the surface of the source / drain formation region of the semiconductor 13e in the region where the gate insulating film 14a is removed, as shown in FIG. Adsorb as shown in c). Here, when a p-type semiconductor is formed at the source / drain, B 2 H containing boron which is a group III element is used.
6. In the case of forming an n-type semiconductor, plasma is generated in a phosphine (PH 3 ) gas containing phosphorus which is a group V element, and doping ions as impurities are attached to the exposed surface of the semiconductor layer 13e. In the present embodiment, for example, plasma irradiation is performed using a phosphine (PH 3 ) gas to adsorb phosphorus ions on the surface of the semiconductor layer 13e.

【0050】この不純物を活性化させるためには、従来
の薄膜トランジスタの製造方法では、ここでエキシマレ
ーザーを使用していたが、有機高分子基板11上に薄膜
トランジスタを形成する場合、半導体層13eが存在す
る領域以外の有機高分子基板11にエキシマレーザーが
直接照射され、有機高分子基板11が損傷を受けるおそ
れがある。そこで本実施形態では、図4の(d)に示す
ように、半導体層13e(多結晶シリコン、あるいはゲ
ルマニウムなどでも良い)や不純物が吸着した半導体層
13eの表面部分13fには十分に吸収され、且つ有機
高分子基板11には極めて吸収されにくいArイオンレ
ーザー、銅蒸気レーザーなどのレーザービームを照射す
る。
In order to activate these impurities, an excimer laser is used here in the conventional method of manufacturing a thin film transistor. However, when the thin film transistor is formed on the organic polymer substrate 11, the semiconductor layer 13e is not present. The excimer laser is directly irradiated to the organic polymer substrate 11 other than the region where the organic polymer substrate 11 is to be damaged, and the organic polymer substrate 11 may be damaged. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4D, the semiconductor layer 13e (which may be polycrystalline silicon or germanium) or the surface portion 13f of the semiconductor layer 13e to which impurities are adsorbed is sufficiently absorbed, In addition, the organic polymer substrate 11 is irradiated with a laser beam such as an Ar ion laser or a copper vapor laser which is hardly absorbed.

【0051】このようなArイオンレーザーや銅蒸気レ
ーザーなどのレーザービームの照射によって、図4の
(e)に示すように、半導体層13eの表面に吸着して
いる不純物を膜中に溶かし込むと共に活性化を図り、ゲ
ート電極15でマスクされていない領域のソース・ドレ
インを形成する領域に相当する半導体層13gの不純物
を活性化する。このレーザーは、前述の第1の実施形態
と同様に、有機高分子基板11にほとんど吸収されない
ことから、基板の損傷を発生させずに半導体層13gの
不純物を活性化させることができる。
By irradiating a laser beam such as an Ar ion laser or a copper vapor laser, as shown in FIG. 4E, impurities adsorbed on the surface of the semiconductor layer 13e are dissolved into the film. Activation is performed to activate impurities in the semiconductor layer 13g corresponding to a region where a source / drain is formed in a region not masked by the gate electrode 15. Since this laser is hardly absorbed by the organic polymer substrate 11 similarly to the first embodiment, the laser can activate the impurities in the semiconductor layer 13g without causing damage to the substrate.

【0052】次に、図4の(f)に示すように、ゲート
電極15と不純物を溶かし込んだ半導体層13gの表面
と絶縁層12の露出した表面をSiO膜やSiNx膜
からなる絶縁膜16で保護し、次にソース及びドレイン
電極より穴を開けてソース、ドレイン電極17を形成
し、ゲート電極15上の絶縁膜にコンタクトホールを形
成し、ゲート引出し電極18を形成する。以上の工程に
より薄膜トランジスタが完成する。
Next, as shown in FIG. 4F, the surface of the gate electrode 15 and the surface of the semiconductor layer 13g in which the impurities are dissolved and the exposed surface of the insulating layer 12 are covered with an insulating film made of a SiO 2 film or a SiNx film. Then, a source and drain electrode 17 is formed by making holes from the source and drain electrodes, a contact hole is formed in the insulating film on the gate electrode 15, and a gate lead electrode 18 is formed. Through the above steps, a thin film transistor is completed.

【0053】以上のように、本実施形態の薄膜トランジ
スタの製造方法によれば、Arイオンレーザーや銅蒸気
レーザーなどの比較的長波長の、有機高分子基板11に
おけるエネルギー吸収が該有機高分子基板11に損傷を
与えない程度に低いパルスレーザーを用いることから、
半導体層13e中に注入された不純物を基板の損傷を伴
わずに活性化させることができる。
As described above, according to the method of manufacturing a thin film transistor of the present embodiment, the energy absorption in the organic polymer substrate 11 of a relatively long wavelength such as an Ar ion laser or a copper vapor laser can be reduced. Using a pulse laser that is low enough not to damage the
The impurities implanted in the semiconductor layer 13e can be activated without damaging the substrate.

【0054】また、これらのArイオンレーザーや銅蒸
気レーザーなどのレーザーで不純物の活性化を図ること
で、比較的短い時間での処理が可能であり、電気炉アニ
ールなどを使用する場合に比べてその生産性を向上させ
ることができる。
Further, by activating the impurities with a laser such as an Ar ion laser or a copper vapor laser, the treatment can be performed in a relatively short time, and compared with the case where electric furnace annealing or the like is used. The productivity can be improved.

【0055】また、本実施形態では、半導体層13eの
表面にプラズマ処理で吸着した不純物の膜内への拡散と
活性化をArイオンレーザーや銅蒸気レーザーなどのレ
ーザーによって同時に進めることができ、LIMPID
法を用いた再現性に優れた素子の形成が可能である。
In this embodiment, diffusion and activation of impurities adsorbed on the surface of the semiconductor layer 13e by plasma processing into the film can be simultaneously advanced by a laser such as an Ar ion laser or a copper vapor laser.
A device excellent in reproducibility using the method can be formed.

【0056】尚、この薄膜トランジスタを搭載した能動
素子基板としてアクティブマトリクス型の表示装置を組
み立てる場合には、あらかじめ対向電極が形成された別
の絶縁基板を所定の間隙を介して絶縁基板に接合し、か
つ、この間隙に液晶等の電気光学物質を配置すれば良
い。また、半導体層は当初非晶質シリコン膜で再結晶化
によって多結晶となるシリコン膜について説明したが、
これに限定されず、非晶質、多結晶、準単結晶、単結晶
またはこれらの組み合わせから構成される半導体層を用
いても良い。また、半導体層は、Siに限定されず、S
iGe、Ge、SiCまたはこれらの組み合わせであっ
ても良い。
When assembling an active matrix type display device as an active element substrate on which the thin film transistor is mounted, another insulating substrate on which a counter electrode is formed in advance is bonded to the insulating substrate via a predetermined gap. In addition, an electro-optical material such as a liquid crystal may be disposed in the gap. Also, although the semiconductor layer was described as an amorphous silicon film which is initially a polycrystalline silicon film by recrystallization,
The present invention is not limited to this, and a semiconductor layer formed of amorphous, polycrystalline, quasi-single crystal, single crystal, or a combination thereof may be used. Further, the semiconductor layer is not limited to Si, but may be S
iGe, Ge, SiC or a combination thereof may be used.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の薄膜トランジスタの製造方法、
不純物の活性化方法及び薄膜トランジスタによれば、低
耐熱性の有機高分子基板を用いながら、半導体層に吸収
され且つ有機高分子基板に吸収されないエネルギービー
ムを照射することから、半導体層のソース・ドレイン領
域に注入吸着させた不純物を電気的に活性化させること
ができ、同時に基板の損傷を抑えることが可能である。
従って、低耐熱性の有機高分子基板を用いた電子デバイ
スの製造の可能性が広がることになり、各種装置の低価
格化や高性能化を図ることができる。
The method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention,
According to the impurity activation method and the thin film transistor, the energy beam which is absorbed by the semiconductor layer and not absorbed by the organic polymer substrate is irradiated while using the organic polymer substrate having low heat resistance. The impurities implanted and adsorbed in the region can be electrically activated, and at the same time, damage to the substrate can be suppressed.
Therefore, the possibility of manufacturing an electronic device using a low heat-resistant organic polymer substrate is expanded, and the cost and performance of various devices can be reduced.

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

【図1】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の第1の
実施形態におけるゲート電極形成工程までを表した工程
断面図であり、(a)は有機高分子基板上に絶縁層と半
導体層を成膜したところを示す工程断面図であり、
(b)は半導体層の再結晶化までの工程断面図であり、
(c)はゲート絶縁膜形成までの工程断面図であり、
(d)はゲート電極形成までの工程断面図である。
FIG. 1 is a process cross-sectional view illustrating a process up to a gate electrode forming process in a first embodiment of a method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention, and FIG. It is a process sectional view showing the place where
(B) is a process sectional view up to recrystallization of the semiconductor layer,
(C) is a process sectional view until a gate insulating film is formed.
(D) is a process sectional view until a gate electrode is formed.

【図2】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の第1の
実施形態における薄膜トランジスタの完成までを表した
工程断面図であり、(a)は不純物注入までの工程断面
図であり、(b)は不純物が注入された状態を示した工
程断面図であり、(c)はレーザー照射までの工程断面
図であり、(d)は不純物の活性化までの工程断面図で
あり、(e)は各電極形成までの工程断面図である。
FIGS. 2A and 2B are process cross-sectional views showing up to the completion of the thin-film transistor in the first embodiment of the method for manufacturing a thin-film transistor according to the present invention; FIG. Is a process cross-sectional view showing a state in which is implanted, (c) is a process cross-sectional view until laser irradiation, (d) is a process cross-sectional view until activation of an impurity, and (e) is each electrode. It is a process sectional view until formation.

【図3】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の第2の
実施形態におけるゲート電極形成工程までを表した工程
断面図であり、(a)は有機高分子基板上に絶縁層と半
導体層を成膜したところを示す工程断面図であり、
(b)は半導体層の再結晶化までの工程断面図であり、
(c)はゲート絶縁膜形成までの工程断面図であり、
(d)はゲート電極形成までの工程断面図である。
FIG. 3 is a process cross-sectional view showing a process up to a gate electrode forming process in a second embodiment of the method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention. FIG. 3 (a) shows a process of forming an insulating layer and a semiconductor layer on an organic polymer substrate. It is a process sectional view showing the place where
(B) is a process sectional view up to recrystallization of the semiconductor layer,
(C) is a process sectional view until a gate insulating film is formed.
(D) is a process sectional view until a gate electrode is formed.

【図4】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の第2の
実施形態における薄膜トランジスタの完成までを表した
工程断面図であり、(a)は半導体層表面を露出させた
ところまでの工程断面図であり、(b)はプラズマで不
純物を付着させる工程までの工程断面図であり、(c)
は不純物が付着された状態を示した工程断面図であり、
(d)はレーザー照射までの工程断面図であり、(e)
は不純物の活性化までの工程断面図であり、(f)は各
電極形成までの工程断面図である。
FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating a process of manufacturing a thin film transistor according to a second embodiment of the present invention up to the completion of the thin film transistor. FIG. 4A is a process cross-sectional view up to a point where a semiconductor layer surface is exposed. (B) is a process cross-sectional view up to the step of depositing impurities by plasma, and (c) is
Is a process cross-sectional view showing a state where impurities are attached,
(D) is a process sectional view up to laser irradiation, and (e).
FIG. 4 is a process cross-sectional view until activation of impurities, and FIG. 4F is a process cross-sectional view until formation of each electrode.

【図5】有機高分子材料で構成される基板にレーザービ
ームを照射した場合のレーザービームの波長に対する透
過率を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the transmittance with respect to the wavelength of a laser beam when a substrate made of an organic polymer material is irradiated with the laser beam.

【図6】有機高分子材料で構成される基板にレーザービ
ームを照射した場合の透過率、反射率、屈折率、エネル
ギー吸収率をまとめた表である。
FIG. 6 is a table summarizing the transmittance, the reflectance, the refractive index, and the energy absorption when a substrate made of an organic polymer material is irradiated with a laser beam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 有機高分子基板 2 絶縁層 3a 非晶質シリコン膜 3b 多結晶シリコン膜 4 ゲート絶縁膜 5 ゲート電極 6 保護膜 7 ソースまたはドレイン電極 8 ゲート引出し電極 11 有機高分子基板 12 絶縁層 13a 非晶質シリコン膜 13b 多結晶シリコン膜 14 ゲート絶縁膜 15 ゲート電極 16 絶縁膜 17 ソースまたはドレイン電極 18 ゲート引出し電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic polymer substrate 2 Insulating layer 3a Amorphous silicon film 3b Polycrystalline silicon film 4 Gate insulating film 5 Gate electrode 6 Protective film 7 Source or drain electrode 8 Gate extraction electrode 11 Organic polymer substrate 12 Insulating layer 13a Amorphous Silicon film 13b Polycrystalline silicon film 14 Gate insulating film 15 Gate electrode 16 Insulating film 17 Source or drain electrode 18 Gate lead electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 碓井 節夫 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 佐藤 淳一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5F052 AA02 BB01 BB07 DA02 DA03 DB07 JA01 5F110 AA17 BB01 CC02 DD01 DD13 DD14 EE02 EE03 EE04 EE06 EE07 EE09 EE14 EE38 FF02 FF03 FF09 FF25 FF26 FF27 FF28 FF30 GG01 GG02 GG03 GG12 GG13 GG14 GG15 GG25 GG43 HJ01 HJ12 HJ13 HJ18 HJ23 NN03 NN23 NN24 NN34 PP03 PP04 QQ11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Setsuo Usui 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Junichi Sato 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F-term (reference) HJ01 HJ12 HJ13 HJ18 HJ23 NN03 NN23 NN24 NN34 PP03 PP04 QQ11

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機高分子基板上に形成した半導体層に
不純物を導入する工程と、前記有機高分子基板における
エネルギー吸収が前記有機高分子基板に損傷を与えない
程度に低いレーザーのビームを前記半導体層に照射して
前記半導体層の不純物を活性化する工程を有することを
特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
A step of introducing impurities into a semiconductor layer formed on an organic polymer substrate; and a step of applying a laser beam whose energy absorption in the organic polymer substrate is low enough not to damage the organic polymer substrate. A method for manufacturing a thin film transistor, comprising a step of irradiating a semiconductor layer with light to activate impurities in the semiconductor layer.
【請求項2】 前記半導体層は、前記レーザーのビーム
照射前に素子間分離された形状に加工されていることを
特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタの製造方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the semiconductor layer is processed into an element-isolated shape before the laser beam irradiation.
【請求項3】 前記有機高分子基板におけるエネルギー
吸収が前記有機高分子基板に損傷を与えない程度に低い
レーザーは、Arイオンレーザー、または銅蒸気レーザ
ーであることを特徴とする請求項1に記載の薄膜トラン
ジスタの製造方法。
3. The laser according to claim 1, wherein the laser whose energy absorption in the organic polymer substrate is low enough not to damage the organic polymer substrate is an Ar ion laser or a copper vapor laser. Method for manufacturing thin film transistor.
【請求項4】 前記レーザーのパルス間隔が約100ピ
コ秒以上で約500ナノ秒以下であることを特徴とする
請求項3に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
4. The method of claim 3, wherein a pulse interval of the laser is about 100 picoseconds or more and about 500 nanoseconds or less.
【請求項5】 前記半導体層は、非晶質、多結晶、準単
結晶、単結晶またはこれらの組み合わせから構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタの
製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the semiconductor layer is made of amorphous, polycrystalline, quasi-single-crystal, single-crystal, or a combination thereof.
【請求項6】 前記半導体層は、Si、SiGe、G
e、SiCまたはこれらの組み合わせで構成されること
を特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタの製造
方法。
6. The semiconductor layer is made of Si, SiGe, G
The method according to claim 1, wherein the method is configured by using e, SiC, or a combination thereof.
【請求項7】 前記半導体層は、非晶質層を再結晶化し
て形成されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜ト
ランジスタの製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the semiconductor layer is formed by recrystallizing an amorphous layer.
【請求項8】 前記再結晶化は、エキシマレーザーのレ
ーザービームを照射することで行われることを特徴とす
る請求項7に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
8. The method according to claim 7, wherein the recrystallization is performed by irradiating a laser beam of an excimer laser.
【請求項9】 前記有機高分子基板の軟化点が約250
℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜ト
ランジスタの製造方法。
9. The organic polymer substrate has a softening point of about 250.
The method according to claim 1, wherein the temperature is lower than or equal to ° C.
【請求項10】 前記有機高分子基板上に、前記半導体
層、前記半導体層を被覆する絶縁層、当該薄膜トランジ
スタの電極となる電極金属層を前記有機高分子基板の温
度が約250℃以下となる条件でそれぞれ成膜する工程
を有することを特徴とする請求項1に記載の薄膜トラン
ジスタの製造方法。
10. The organic polymer substrate, comprising: the semiconductor layer, an insulating layer covering the semiconductor layer, and an electrode metal layer serving as an electrode of the thin film transistor. 2. The method according to claim 1, further comprising a step of forming a film under each condition.
【請求項11】 有機高分子基板上に形成した半導体層
に不純物を導入する工程と、前記有機高分子基板におけ
るエネルギー吸収が前記有機高分子基板に損傷を与えな
い程度に低いレーザーのビームを前記半導体層に照射し
て前記半導体層の不純物を活性化する工程を有すること
を特徴とする不純物の活性化方法。
11. A step of introducing impurities into a semiconductor layer formed on an organic polymer substrate, and the step of applying a laser beam whose energy absorption in the organic polymer substrate is low enough not to damage the organic polymer substrate. Activating an impurity in the semiconductor layer by irradiating the semiconductor layer with an impurity.
【請求項12】 前記レーザーは、Arイオンレーザ
ー、もしくは銅蒸気レーザーであることを特徴とする請
求項11に記載の不純物の活性化方法。
12. The method according to claim 11, wherein the laser is an Ar ion laser or a copper vapor laser.
【請求項13】 有機高分子基板上に形成した半導体層
に不純物が導入され、前記有機高分子基板におけるエネ
ルギー吸収が前記有機高分子基板に損傷を与えない程度
に低いレーザーのビームを前記半導体層に照射すること
で該半導体層の不純物が活性化されることを特徴とする
薄膜トランジスタ。
13. An impurity is introduced into a semiconductor layer formed on an organic polymer substrate, and a laser beam whose energy absorption in the organic polymer substrate is low enough not to damage the organic polymer substrate is applied to the semiconductor layer. Irradiating the semiconductor layer to activate impurities in the semiconductor layer.
【請求項14】 前記レーザーのビームは、Arイオン
レーザー、もしくは銅蒸気レーザーであることを特徴と
する請求項13に記載の薄膜トランジスタ。
14. The thin film transistor according to claim 13, wherein the laser beam is an Ar ion laser or a copper vapor laser.
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