JP2007311541A - Substrate device, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非晶質半導体層を有する基板装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate device having an amorphous semiconductor layer and a manufacturing method thereof.
従来、この種の基板装置としての液晶パネルは、アレイ基板を有している。このアレイ基板は、ガラス基板上に薄膜トランジスタが設けられている。また、このガラス基板上から薄膜トランジスタを剥離して、このガラス基板とは異なる基板上に転写する方法がある。具体的に、この薄膜トランジスタの転写方法としては、第1の基板上に剥離層を介して薄膜トランジスタが積層されており、これら薄膜トランジスタ上に第2の基板を取り付けてから、これら第1の基板と第2の基板との間に刃状体を挿入して離間させて、これら第1の基板と第2の基板との間の剥離層にて、第1の基板と第2の基板とを剥離させて、この第2の基板上に薄膜トランジスタを転写させる方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a liquid crystal panel as this type of substrate device has an array substrate. In this array substrate, a thin film transistor is provided on a glass substrate. Further, there is a method in which the thin film transistor is peeled off from the glass substrate and transferred onto a substrate different from the glass substrate. Specifically, as a method for transferring the thin film transistor, thin film transistors are stacked on a first substrate via a peeling layer, and after attaching a second substrate on the thin film transistors, The blades are inserted and separated from the second substrate, and the first substrate and the second substrate are separated by a separation layer between the first substrate and the second substrate. A method of transferring a thin film transistor onto the second substrate is known (see, for example, Patent Document 1).
また、この種の薄膜トランジスタの転写方法としては、多結晶シリコン層にて構成された薄膜トランジスタをガラス基板上剥離するために、このガラス基板を機械研磨によって所定の厚さまで研磨してから、ガラス基板を化学エッチングにて除去する。このとき、このガラス基板上には、このガラス基板上に作製した薄膜トランジスタに対するエッチングダメージを与えないようにするため、このガラス基板上にエッチングストッパ層が設けられている。そして、このエッチングストッパ層としては、例えばフッ酸などのエッチング液に対するエッチング選択比が大きな非晶質シリコン(a−Si)膜が用いられている。 In addition, as a transfer method of this kind of thin film transistor, in order to peel off the thin film transistor composed of the polycrystalline silicon layer on the glass substrate, the glass substrate is polished to a predetermined thickness by mechanical polishing, and then the glass substrate is Remove by chemical etching. At this time, an etching stopper layer is provided on the glass substrate so as not to cause etching damage to the thin film transistor fabricated on the glass substrate. As the etching stopper layer, for example, an amorphous silicon (a-Si) film having a large etching selectivity with respect to an etchant such as hydrofluoric acid is used.
そして、この薄膜トランジスタを構成する多結晶シリコン層の形成には、非晶質シリコン層をエキシマレーザで結晶化させるレーザアニール法が一般的に用いられている。さらに、このレーザアニール法に用いるエキシマレーザとしては、非晶質シリコン層に対する吸収係数が大きく、この非晶質シリコン層を透過する光がほとんどない。また、このエキシマレーザ法では、非晶質シリコン層の任意の位置にエキシマレーザを複数回に亘って照射させて、この非晶質シリコン層の結晶化を改善させている。
しかしながら、上述のように非晶質シリコン層の任意の位置にエキシマレーザを複数回に亘って照射させて、この非晶質シリコン層の結晶化を改善させる場合には、このエキシマレーザを2回目以降に照射させるときに、結晶化された多結晶シリコン層のエキシマレーザに対する吸収係数が大幅に減少する。したがって、この場合には、エキシマレーザが多結晶シリコン層を透過してエッチングストッパ層に照射され、このエッチングストッパ層が結晶化してしまう。そして、このエッチングストッパ層は、結晶化すると結晶粒界を通じてエッチング液の染み込みが生じてしまうので、このエッチングストッパ層がエッチング時に機能しなくなり、このエッチング時に薄膜トランジスタにダメージを与えてしまうという問題を有している。 However, when the excimer laser is irradiated to an arbitrary position of the amorphous silicon layer a plurality of times as described above to improve the crystallization of the amorphous silicon layer, the excimer laser is applied for the second time. When subsequently irradiated, the absorption coefficient of the crystallized polycrystalline silicon layer with respect to the excimer laser is greatly reduced. Accordingly, in this case, the excimer laser passes through the polycrystalline silicon layer and is irradiated to the etching stopper layer, and the etching stopper layer is crystallized. When this etching stopper layer is crystallized, the etchant penetrates through the crystal grain boundary, so that this etching stopper layer does not function during etching and damages the thin film transistor during this etching. is doing.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、第1の非晶質半導体層の結晶化を防止できる基板装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a substrate device that can prevent crystallization of the first amorphous semiconductor layer and a method for manufacturing the same.
本発明は、第1の非晶質半導体層と、前記第1の非晶質半導体層の一主面に設けられレーザビームの照射にて結晶化されて多結晶半導体層となる第2の非晶質半導体層と、前記第1の非晶質半導体層と前記第2の非晶質半導体層との間に位置しレーザビームを反射する反射層と、を具備したものである。 The present invention provides a first amorphous semiconductor layer and a second non-crystalline semiconductor layer which is provided on one main surface of the first amorphous semiconductor layer and is crystallized by laser beam irradiation to become a polycrystalline semiconductor layer. A crystalline semiconductor layer; and a reflective layer that is positioned between the first amorphous semiconductor layer and the second amorphous semiconductor layer and reflects a laser beam.
本発明によれば、第2の非晶質半導体層の一主面側からレーザビームを照射して、この第2の非晶質半導体層を結晶化させて多結晶半導体層とする。このとき、この第2の非晶質半導体層と第1の非晶質半導体層との間に位置する反射層によってレーザビームが反射される。このため、このレーザビームの第1の非晶質半導体層への照射を防止できるから、このレーザビームの照射による第1の非晶質半導体層の結晶化を防止できる。 According to the present invention, a laser beam is irradiated from one main surface side of the second amorphous semiconductor layer, and the second amorphous semiconductor layer is crystallized to form a polycrystalline semiconductor layer. At this time, the laser beam is reflected by the reflective layer located between the second amorphous semiconductor layer and the first amorphous semiconductor layer. Therefore, irradiation of the first amorphous semiconductor layer with this laser beam can be prevented, so that crystallization of the first amorphous semiconductor layer due to irradiation with the laser beam can be prevented.
以下、本発明の基板装置の第1の実施の形態の構成を図5を参照して説明する。 Hereinafter, the configuration of the first embodiment of the substrate device of the present invention will be described with reference to FIG.
図5において、1は基板装置としての液晶パネルである。この液晶パネル1は、液晶表示装置としての液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)であって、略矩形平板状のアレイ基板2を備えている。このアレイ基板2は、透光性を有する略透明な絶縁基板である第2の基板としての樹脂基板3を有している。この樹脂基板3は、例えばプラスチックなどの合成樹脂にて構成されている。さらに、この樹脂基板3の一主面である表面上に、例えば酸化シリコン(SiO2)などの絶縁物にて構成された絶縁膜である反射層4が積層されている。この反射層4は、例えば157nm程度の膜厚寸法を有する単層にて構成されている。
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a liquid crystal panel as a substrate device. The liquid crystal panel 1 is a liquid crystal display (LCD) as a liquid crystal display device, and includes a substantially rectangular flat
そして、この反射層4の一主面である表面上には、半導体層としての島状の活性層5が積層されて設けられている。この活性層5は、図1および図2に示すように、第2の非晶質半導体層としての最上層である上部半導体層6のエキシマレーザアニールによる多結晶化によって形成された多結晶半導体であるポリシリコン(p−Si)にて構成された多結晶半導体層としてのポリシリコン層である。
And on the surface which is one main surface of this
また、この上部半導体層6は、被結晶化膜であって、例えば0.5nmの膜厚寸法を有する非晶質シリコンとしてのアモルファスシリコン(a−Si)にて構成されている。さらに、この上部半導体層6は、反射層4の表面上に積層されており、エキシマレーザビームの照射によるエキシマレーザアニールとしてのパルスレーザアニールによって多結晶化されてポリシリコン層となる。なお、このエキシマレーザビームは、例えば308nmの波長を有するとともに450mJ/cm2のエネルギ密度を有するXeClエキシマレーザである。
The
ここで、反射層4は、この反射層4の膜厚dが調整され、上部半導体層6を多結晶化させる際に照射させるエキシマレーザビームを反射する反射膜となる。具体的に、この反射層4の屈折率Ncは、例えば1.47である。このとき、この反射層4の屈折率Ncは、エキシマレーザビームの波長をλ(nm)とした場合であって、この反射層4の膜厚dが(λ/4)/Ncの奇数倍の場合に最小となり、この反射層4の膜厚dが(λ/4)/Ncの偶数倍の場合に最大となる。したがって、この反射層4は、nを奇数とした場合に、この反射層4の膜厚dが、d=(n×λ/4)Ncを中心とした誤差(λ/8)/Ncの範囲内になるように設定されている。すなわち、この反射層4は、膜厚dが(n×λ/4)/Nc±(λ/8)/Ncの範囲内となるように設定されている。
Here, the
さらに、活性層5の幅方向の中央部にチャネル領域11が設けられ、このチャネル領域11を挟んだ両側にソース領域12およびドレイン領域13が設けられている。さらには、この活性層5を含む反射層4上にゲート絶縁膜14が成膜されている。このゲート絶縁膜14は、例えば100nmの膜厚寸法を有する酸化シリコンにて構成されている。さらに、活性層5のチャネル領域11に対向するゲート絶縁膜14上には、ゲート電極15が積層されている。このゲート電極15は、例えばモリブデン(Mo)とタングステン(W)との合金(Mo−35%W)にて構成されており、300nmの膜厚寸法を有している。そして、このゲート電極15、ゲート絶縁膜14および活性層5によって、スイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT)16が形成されている。
Furthermore, a
また、この薄膜トランジスタ16のゲート電極15を含むゲート絶縁膜14上に層間絶縁膜17が積層されている。この層間絶縁膜17は、例えば800nmの膜厚寸法を有する酸化シリコン薄膜にて構成されている。そして、この層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜14には、これら層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜14を貫通し、活性層5のソース領域12およびドレイン領域13に連通した第1のコンタクトホール18,19が設けられている。
An interlayer
そして、活性層5のソース領域12に貫通した第1のコンタクトホール18を含む層間絶縁膜17上にソース電極21が積層され、このソース電極21が活性層5のソース領域12に電気的に接続されている。さらに、この活性層5のドレイン領域13に貫通した第1のコンタクトホール19を含む層間絶縁膜17上にドレイン電極22が積層され、このドレイン電極22が活性層5のドレイン領域13に電気的に接続されている。ここで、これらソース電極21およびドレイン電極22は、例えばチタン(Ti)薄膜上にアルミニウム(Al)が積層されて構成されている。
A
また、これらソース電極21およびドレイン電極22を含む層間絶縁膜17上には、保護膜となる保護絶縁膜としてのパッシベーション膜23が積層されている。このパッシベーション膜23は、窒化シリコン(SiN)にて構成されている。また、このパッシベーション膜23には、このパッシベーション膜23を貫通してドレイン電極22に連通した第2のコンタクトホール24が設けられている。この第2のコンタクトホール24を含むパッシベーション膜23上に画素電極25が積層され、この画素電極25が第2のコンタクトホール24を介してドレイン電極22に電気的に接続されている。さらに、この画素電極25を含むパッシベーション膜23上には、配向処理されたポリイミドにて構成された配向膜26が積層されている。
On the
さらに、この配向膜26に対向して対向基板31が配設されている。この対向基板31は、略透明な透光性を有する絶縁基板としてのガラス基板32を備えている。この樹脂基板32の配向膜26に対向した側の全面にカラーフィルタ層33が積層され、このカラーフィルタ層33上にコモン電極としての対向電極34が積層されている。さらに、この対向電極34上には、配向処理されたポリイミドにて構成された配向膜35が積層されている。そして、これらアレイ基板2の配向膜26と対向基板31の配向膜35との間の液晶封止領域36に、液晶組成物37が注入されて光変調層としての液晶層38が設けられている。
Further, a
次に、上記一実施の形態の基板装置の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the substrate device according to the embodiment will be described.
まず、図1に示すように、例えば0.5mm程度の厚さ寸法を有する透光性を有する略透明な絶縁基板としての第1の基板であるガラス基板41上に、第1の非晶質半導体層としての下部半導体層42を積層させる。この下部半導体層42は、例えば50nm程度の膜厚寸法を有する非晶質半導体である非晶質シリコンであるアモルファスシリコンにて構成されている。
First, as shown in FIG. 1, a first amorphous material is formed on a
すなわち、この下部半導体層42は、ガラス基板41の化学エッチングときに使用される、例えばフッ酸(HF)などのエッチング液に対するエッチング選択比が大きな非晶質シリコンであるアモルファスシリコンにて構成されてエッチングストッパ層として機能する。したがって、この下部半導体層42は、エキシマレーザビームの照射によって多結晶化されてポリシリコン層となる。ここで、このポリシリコン層は、アモルファスシリコンのエキシマレーザアニールによる多結晶化によって形成される多結晶半導体層としての多結晶シリコン層である。
That is, the
次いで、この下部半導体層42の一主面である表面上に、例えば157nm程度の膜厚寸法を有する酸化シリコン(SiO2)薄膜を積層させて反射層4を形成する。
Next, a
このとき、この反射層4によってエキシマレーザビームが反射されるように、このエキシマレーザビームの波長をλとし、反射層の屈折率をNcとし、nを奇数とした場合に、この反射層4の膜厚dが(n×λ/4)Nc±(λ/8)/Ncの範囲内となるように設定させる。
At this time, when the wavelength of the excimer laser beam is λ, the refractive index of the reflective layer is Nc, and n is an odd number so that the excimer laser beam is reflected by the
この後、この反射層4の一主面である表面上に、例えば50nm程度の膜厚寸法を有するアモルファスシリコン薄膜を積層させて上部半導体層6を形成する。
Thereafter, an
ここで、これら下部半導体層42、反射層4および上部半導体層6のそれぞれは、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法にて真空中で連続して成膜する。
Here, each of the
次いで、これら下部半導体層42、反射層4および上部半導体層6のそれぞれが積層されたガラス基板41を、真空中で、例えば450℃に30分間加熱して熱処理して、これら下部半導体層42中および上部半導体層6中それぞれの水素濃度を低減させる。
Next, the
この後、上部半導体層6側の上方から、例えば308nmの波長λを有するエキシマレーザビームを照射して、この上部半導体層6をエキシマレーザアニールして多結晶化させてポリシリコン化した活性層5とする。
Thereafter, an excimer laser beam having a wavelength λ of, for example, 308 nm is irradiated from above the
このとき、このエキシマレーザアニールとしては、XeClエキシマレーザであって、例えば450mJ/cm2程度のエネルギ密度を有するエキシマレーザビームを、オーバーラップ率が90%以上98%以下となるようにオーバーラップさせながら上部半導体層6に向けて平均照射回数が10回以上、例えば20回となるように照射させる。
At this time, the excimer laser annealing is an XeCl excimer laser, and an excimer laser beam having an energy density of, for example, about 450 mJ / cm 2 is overlapped so that the overlap rate is 90% or more and 98% or less. However, the
また、この上部半導体層6を透過したエキシマレーザビームは、この上部半導体層6の下に積層されている反射層4によって反射される。このため、このエキシマレーザビームが下部半導体層42へと照射されず、この下部半導体層42が多結晶化されない。
In addition, the excimer laser beam that has passed through the
さらに、この活性層5を島状に加工してから、この島状の活性層5を含む反射層4上に、例えば100nmの膜厚寸法を有する酸化シリコン薄膜をプラズマCVD法にて成膜してゲート絶縁膜14とする。ここで、このゲート絶縁膜14の形成には、例えばテトラエトキシシラン(TEOS)を原料ガスに用いるプラズマCVD法を用いた。
Further, after processing the
次いで、このゲート絶縁膜14上に、モリブデンとタングステンとの合金(Mo−35%W)をスパッタリング法にて、例えば300nmほど成膜してからパターニングしてゲート電極15を形成する。
Next, an alloy of molybdenum and tungsten (Mo-35% W) is formed on the
この後、図2に示すように、このゲート電極15をマスクとして活性層5の両側にイオン注入法にて不純物Fを注入して、ソース領域12およびドレイン領域13とする。このとき、この活性層5のソース領域12とドレイン領域13との間には、ゲート電極15によるマスクによって不純物Fが注入されていないチャネル領域11が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 2, an impurity F is implanted by ion implantation on both sides of the
ここで、この不純物Fの注入としては、図示しないイオン注入装置を用いて、例えば35kVの加速電圧および1×1013/cm2のドーズ量としてほう酸(B)イオンを注入した。 Here, as the implantation of the impurity F, boric acid (B) ions were implanted with an acceleration voltage of 35 kV and a dose of 1 × 10 13 / cm 2 , for example, using an ion implantation apparatus (not shown).
この後、この不純物Fが注入された活性層5を有するガラス基板41を、窒素雰囲気中で500℃以上600℃以下の温度、好ましくは550℃の温度で5分間加熱して、この活性層5に注入した不純物Fを活性化させる。
Thereafter, the
さらに、ゲート電極15を含むゲート絶縁膜14上に、例えば800nmの膜厚寸法を有する酸化シリコン薄膜をプラズマCVD法にて積層させて層間絶縁膜17を形成する。
Further, an
次いで、これら層間絶縁膜17およびゲート絶縁膜14に、ドライエッチングにて第1のコンタクトホール18,19を形成して活性層5のソース領域12およびドレイン領域13をそれぞれ開口させる。
Next, first contact holes 18 and 19 are formed in the
さらに、これら第1のコンタクトホール18,19を含む層間絶縁膜17上に、チタン薄膜を積層させてから、このチタン薄膜上にアルミニウム薄膜を積層させてソース電極21およびドレイン電極22を形成する。
Further, a titanium thin film is laminated on the
この後、図3に示すように、これらソース電極21およびドレイン電極22を含む層間絶縁膜17上に、窒化シリコン薄膜を積層させてパッシベーション膜23を形成する。
After that, as shown in FIG. 3, a
次いで、このパッシベーション膜23が積層されたガラス基板41を、水素雰囲気にて300℃以上400℃以下の温度、例えば350℃の温度に1時間加熱して熱処理して、このパッシベーション膜23中の水素を活性層5中に拡散させて、この活性層5中の結晶欠陥を補償する水素化をして、薄膜トランジスタ16を完成させる。
Next, the
さらに、この薄膜トランジスタ16が完成した後には、この薄膜トランジスタ16を形成したガラス基板41上、すなわちパッシベーション膜23上に、接着剤45を塗布してから、この接着剤45にてガラス基板41上に支持基板46を貼り合わせる。ここで、この支持基板46は、透光性を有する絶縁基板としてのガラス基板である。
Further, after the
この状態で、この支持基板46の反対側に位置するガラス基板41の裏面を、このガラス基板41の厚さ寸法が0.2mmとなるまで機械研磨する。
In this state, the back surface of the
この後、この機械研磨によって研磨されたガラス基板41の裏面を、図4に示すように、例えばフッ酸をエッチング液として用いた化学エッチングにて研磨して完全に除去する。
Thereafter, the back surface of the
このとき、このガラス基板41上に積層されている下部半導体層42がアモルファスシリコンにて構成されているので、この下部半導体層42がフッ酸による化学エッチングの際のエッチングストッパ層として機能し、この下部半導体層42上に積層されている薄膜トランジスタ16の活性層5に対するフッ酸を用いた化学エッチングによるダメージが防止される。
At this time, since the
この後、このガラス基板41が完全に除去された薄膜トランジスタ16の下部半導体層42を、アルカリエッチング液にて選択的に除去してから、この下部半導体層42上に積層されている反射層4の下面に図示しない接着剤を塗布した後に、図5に示すように、転写先である樹脂基板3上に移して設置させて接着させて転写させる。
Thereafter, the
次いで、この樹脂基板3上に転写された薄膜トランジスタ16上に積層されているパッシベーション膜23上から支持基板46および接着剤45を取り外す。
Next, the
この後、ドライエッチングにて、パッシベーション膜23に第2のコンタクトホール24を設けてドレイン電極22に連通させる。
Thereafter, a
さらに、この第2のコンタクトホール24を含むパッシベーション膜23上に画素電極25を積層させてから、この画素電極25を含むパッシベーション膜23上に配向膜26を積層させてアレイ基板2を完成させる。
Further, after the
次いで、このアレイ基板2の配向膜26に対向基板31の配向膜35を対向させて貼り合わせてから、これら配向膜26,35の間の液晶封止領域36に液晶組成物37を注入して液晶層38を形成して液晶パネル1を完成させる。
Next, after the
ここで、ポリシリコンにて構成された活性層5を有する薄膜トランジスタ16は、アモルファスシリコンにて構成された活性層を有する薄膜トランジスタに比べ、移動度が100倍以上大きいから、従来はLSI(Large Scale Integration)にて外部接続させていた図示しない周辺駆動回路を、これら薄膜トランジスタ16が積層されている樹脂基板3上に形成することが可能となる。
Here, since the
そして、この薄膜トランジスタ16の活性層5を構成するポリシリコンの形成としては、アモルファスシリコンにて構成された上部半導体層6をエキシマレーザビームにて多結晶化させるエキシマレーザアニール法が一般的に用いられている。また、このエキシマレーザビームとしては、一般的に、308nmの波長を有するXeClや、248nmの波長を有するKrFなどの紫外光が用いられている。これらエキシマレーザビームの波長は、アモルファスシリコンに対する吸収係数が大きく、入射したエキシマレーザビームは上部半導体層6の表面から10nm程度ですべて吸収され、この下部半導体層6より下に透過することはほとんどない。
In order to form polysilicon constituting the
また、このエキシマレーザアニール法では、エキシマレーザビームを上部半導体層6の表面に向けて、オーバーラップ率が90%以上98%以下となるようにオーバーラップさせて平均照射回数が10回以上となるように照射しながら、このアモルファスシリコンを多結晶化させるのが一般的である。このとき、この上部半導体層6は、最初の1回目のエキシマレーザビームの照射によって多結晶化され、2回目以降のエキシマレーザビームの照射のときに結晶性が改善されていく。
In this excimer laser annealing method, the excimer laser beam is directed toward the surface of the
ところが、この上部半導体層6が多結晶化されたポリシリコンである活性層5によるエキシマレーザビームに対する吸収係数が大幅に減少してしまうため、この活性層5に照射されたエキシマレーザビームの一部が、この活性層5を透過して漏れて、この活性層5の下に積層されている下部半導体層42に照射されてしまう。
However, since the absorption coefficient for the excimer laser beam by the
したがって、このエキシマレーザビームの活性層5への平均照射回数が多くなると、本来結晶化させるべき上部半導体層6に加えて、下部半導体層42にも多結晶化が生じてしまう。そして、この下部半導体層42は、ガラス基板41のフッ酸をエッチング液とした化学エッチングに対するエッチングストッパ層であるが、この下部半導体層42が多結晶化されると、結晶粒界を通じてエッチング液の活性層5への染み込みが生じ、薄膜トランジスタ16にダメージを与えしまうおそれがある。
Therefore, when the average number of times of irradiation of the
そこで、上述した第1の実施の形態のように、ガラス基板41をフッ酸にて化学エッチングするときの薄膜トランジスタ16の活性層5へのエッチングダメージを防止するエッチングストッパ層となる下部半導体層42を、フッ酸に対するエッチング選択比が大きなアモルファスシリコンにて構成するとともに、この下部半導体層42と薄膜トランジスタ16の活性層5となる上部半導体層6との間にエキシマレーザビームを反射させる反射層4を積層させる構成とした。
Therefore, as in the first embodiment described above, the
ここで、この反射層4の膜厚dを調整することによってエキシマレーザビームを反射できる。すなわち、下部半導体層42上に、屈折率Ncおよび膜厚d(nm)の絶縁膜を形成し、この絶縁膜が波長λ(nm)のエキシマレーザビームに対する反射膜となるように、この絶縁膜の膜厚dを設定する。具体的には、図6に示すように、反射層4の屈折率Ncは、絶縁膜の膜厚が(λ/4)/Ncの奇数倍で最小となり、この絶縁膜の膜厚が(λ/4)/Ncの偶数倍で最大となる。したがって、この絶縁膜が単層で構成されている場合には、この絶縁膜の膜厚dがd=(n×λ/4)/Nc;(n=奇数)を中心とした誤差範囲(λ/8)/Nc内となるように設定した反射層4とする。
Here, the excimer laser beam can be reflected by adjusting the film thickness d of the
この結果、下部半導体層42に照射されるエキシマレーザビームは、絶縁膜の膜厚調整にて構成された反射層4と下部半導体層42との界面で反射が最大となり、この反射層4を介して下部半導体層42に到達するエキシマレーザビームのエネルギ密度および強度を減少できる。よって、上部半導体層6の表面側からエキシマレーザビームを照射して、この上部半導体層6を多結晶化させて活性層5とする際に、この上部半導体層6の下に積層されている反射層4にてエキシマレーザビームを効率良く反射できる。
As a result, the excimer laser beam irradiated to the
したがって、この上部半導体層6にエキシマレーザビームを照射して多結晶化させる際に、このエキシマレーザビームの下部半導体層42への照射を防止できる。よって、このエキシマレーザビームの照射による下部半導体層42の多結晶化を防止できるので、この下部半導体層42が多結晶化されることによるエッチングストッパ層としての機能の劣化を防止できる。このため、この下部半導体層42を、ガラス基板41をフッ酸などのエッチング液にて化学エッチングする際のエッチングストッパ層として確実に機能できるから、転写歩留まりを大幅に向上できる。
Therefore, when the
なお、上記第1の実施の形態では、反射層4を単層としたが、図7に示す第2の実施の形態のように、この反射層4を複数の積層膜を積層させた構成とすることもできる。この場合、この反射層4は、窒化シリコンにて構成され屈折率Nsinが1.88の反射防止膜である第1の層51を備えている。この第1の層51は、下部半導体層42上に積層されている。また、この第1の層51の一主面である表面上には、酸化シリコンにて構成され屈折率Nsioが1.47の反射膜としての第2の層52が、例えば100nmほど積層されている。
In the first embodiment, the
さらに、第1の層51は、この第1の層51の膜厚をdsinとした場合に、図8に示すように、この第1の層51の透過率(Dsin×Nsin+100×Nsio)が(λ/4)の奇数倍で最小となり、この(λ/4)の偶数倍で最大となる。したがって、これら第1の層51および第2の層52の積層構造にて構成された反射層4は、この反射層4の膜厚Σ(Nn×Dn)を(m×λ/4);(n=整数,m=奇数)であるとともに、誤差範囲(λ/8)/Nm;(Nm=第1の層51および第2の層52の平均屈折率)に設置することによって、この反射層4にてエキシマレーザビームを反射できるから、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
Further, the first layer 51 has a transmittance (Dsin × Nsin + 100 × Nsio) of the first layer 51 (dsin × Nsin + 100 × Nsio) as shown in FIG. The minimum is an odd multiple of λ / 4), and the maximum is an even multiple of (λ / 4). Therefore, the
なお、上記第2の実施の形態では、第1の層51および第2の層52の2層が積層された反射層4としたが、この反射層4が複数、例えばn層に構成されている場合であっても、この反射層4の各層の屈折率がN1,N2,……,Nnであるとともに、これら各層の膜厚がd1,d2,……,dnの場合であって、これら各層の平均屈折率をNmとし、nを整数とし、mを奇数とし、エキシマレーザビームの波長をλとした場合に、反射層4の膜厚Σ(Nn×dn)が(m×λ/4)を中心とした誤差範囲(λ/8)/Nm内で、これら各層の膜厚を設定することによって、この反射層4にてエキシマレーザビームを効率良く反射できるから、上記第2の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
In the second embodiment, the
1 基板装置としての液晶パネル
3 第2の基板としての樹脂基板
4 反射層
5 多結晶半導体層としての活性層
6 第2の非晶質半導体層としての上部半導体層
41 第1の基板としてのガラス基板
42 第1の非晶質半導体層としての下部半導体層
51 層としての第1の層
52 層としての第2の層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal panel as a substrate device 3 Resin substrate as a
41 Glass substrate as first substrate
42 Lower semiconductor layer as first amorphous semiconductor layer
First layer as 51 layers
52 second layer as layer
Claims (5)
前記第1の非晶質半導体層の一主面に設けられレーザビームの照射にて結晶化されて多結晶半導体層となる第2の非晶質半導体層と、
前記第1の非晶質半導体層と前記第2の非晶質半導体層との間に位置しレーザビームを反射する反射層と、を具備した
ことを特徴とする基板装置。 A first amorphous semiconductor layer;
A second amorphous semiconductor layer provided on one main surface of the first amorphous semiconductor layer and crystallized by laser beam irradiation to become a polycrystalline semiconductor layer;
A substrate device comprising: a reflective layer that is positioned between the first amorphous semiconductor layer and the second amorphous semiconductor layer and reflects a laser beam.
ことを特徴とする請求項1記載の基板装置。 The substrate apparatus according to claim 1, wherein the reflective layer reflects a laser beam by adjusting a film thickness of the reflective layer.
ことを特徴とする請求項1または2いずれか一項に記載の基板装置。 When the refractive index of the reflective layer is Nc, n is an odd number, and the wavelength of the laser beam is λ, the thickness d of the reflective layer is (n × λ / 4) / Nc ± ( It is (lambda / 8) / Nc. The board | substrate apparatus as described in any one of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一項に記載の基板装置。 The reflective layer has a plurality of layers with refractive indexes of N1, N2,..., Nn and film thicknesses of d1, d2,..., Dn, and an average refractive index of the plurality of layers is Nm. When n is an integer, m is an odd number, and the wavelength of the laser beam is λ, the film thickness Σ (Nn × dn) of the reflective layer is (m × λ / 4) ± (λ / 8) / Nm The substrate device according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate device is provided.
前記第1の基板の一主面に設けられた第1の非晶質半導体層と、
前記第1の非晶質半導体層の一主面に設けられレーザビームの照射にて結晶化されて多結晶半導体層となる第2の非晶質半導体層と、
前記第1の非晶質半導体層と前記第2の非晶質半導体層との間に位置しレーザビームを反射する反射層と、を具備した基板装置の製造方法であって、
前記透光性基板の一主面側から前記第2の非晶質半導体層にレーザビームを照射して結晶化させて多結晶半導体層とし、
前記透光性基板をエッチングにて取り除いて、前記第1の基板とは異なる第2の基板に前記多結晶半導体層を移す
ことを特徴とする基板装置の製造方法。 A first substrate;
A first amorphous semiconductor layer provided on one main surface of the first substrate;
A second amorphous semiconductor layer provided on one main surface of the first amorphous semiconductor layer and crystallized by laser beam irradiation to become a polycrystalline semiconductor layer;
A method of manufacturing a substrate device comprising: a reflective layer that is positioned between the first amorphous semiconductor layer and the second amorphous semiconductor layer and reflects a laser beam;
The second amorphous semiconductor layer is crystallized by irradiating a laser beam from one main surface side of the translucent substrate to form a polycrystalline semiconductor layer,
The method for manufacturing a substrate device, wherein the light-transmitting substrate is removed by etching, and the polycrystalline semiconductor layer is transferred to a second substrate different from the first substrate.
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JP2006138989A JP2007311541A (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | Substrate device, and its manufacturing method |
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---|---|---|---|---|
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