JP4212830B2 - Silicon crystallization method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリコン結晶化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置はTFTを含むアクティブマトリックス駆動回路を含む。また、システム液晶表示装置は表示領域のまわりの周辺領域にTFTを含む電子回路を含む。低温ポリSiは、液晶表示装置のTFT及びシステム液晶表示装置の周辺領域の電子回路のTFTを形成するのに適している。また、低温ポリSiは、有機ELでの画素駆動用TFTや有機ELでの周辺領域の電子回路への応用も期待されている。本発明は低温ポリSiでTFTを作るためにCWレーザ(連続発振レーザ)を用いた半導体結晶化方法及び装置に関するものである。
【0003】
低温ポリSiで液晶表示装置のTFTを形成するために、従来はガラス基板に非晶質シリコン膜を形成し、ガラス基板の非晶質シリコン膜にエキシマパルスレーザを照射し、非晶質シリコンを結晶化していた。最近、ガラス基板の非晶質シリコン膜にCW固体レーザを照射し、非晶質シリコンを結晶化する結晶化方法が開発された。
【0004】
エキシマパルスレーザによるシリコンの結晶化では、移動度が150〜300(cm2/Vs)程度であるのに対して、CWレーザによるシリコンの結晶化では、移動度が400〜600(cm2/Vs)程度を実現でき、特に、システム液晶表示装置の周辺領域の電子回路のTFTを形成するのに有利である。
【0005】
シリコンの結晶化では、シリコン膜をレーザビームでスキャンする。この場合、シリコン膜を有する基板を可動ステージに搭載し、固定のレーザビームに対してシリコン膜を動かしながらスキャニングを行う。図10に示されるように、エキシマパルスレーザでは、例えば、ビームスポットXが27.5cm×0.4mmのレーザビームでスキャンすることができ、ビーム幅27.5cmで、スキャン速度6mm/sでスキャニングを行うと、エリアスキャン速度は16.5cm2/sである。
【0006】
一方、図11に示されるように、CW固体レーザでは、例えば、レーザパワーが10Wで、ビームスポットYの幅が400μm程度で、スキャン速度50cm/sでスキャニングを行うと、良い結晶化のできる有効メルト幅はビームスポット400μmで150μmとなるので、エリアスキャン速度は0.75cm2/sである。このように、CW固体レーザによる結晶化では、品質の優れたポリシリコンを得ることができるが、スループットが低いという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
CW固体レーザによる結晶化では、品質の優れたポリシリコンを得ることができるが、エリアスキャン速度は低く、スループットが十分上がらないという問題があった。
【0008】
本発明の目的は、CW固体レーザを使用した場合でもスループットを高くすることのできる半導体結晶化方法及び装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明によるシリコン結晶化方法は、複数のNd:YVO4の連続発振固体レーザ源から出射するレーザビームをフォーカス光学系を通してガラス基板上の非結晶シリコン膜に照射し、該非結晶シリコン膜を溶融結晶化するシリコン結晶化方法であって、複数の該レーザビームは互いに重なることなく該ガラス基板上に照射され、且つ、互いに平行に該非結晶シリコン膜を走査するものであると共に、その溶融跡が互いに重なり合うよう位置付けられ、前記連続発振固体レーザ源の少なくとも1つには、ビームエキスパンダが設けられており、前記レーザビームは、前記ビームエキスパンダにより拡がり角が調整され、前記ガラス基板における周辺領域に対する前記レーザービームの照射のスキャンと、前記ガラス基板における表示領域に対する前記レーザービームの照射のスキャンとを交叉させて行い、前記周辺領域に対する前記レーザビームの照射の強度は、前記表示領域に対する前記レーザビームの照射の強度よりも強く、前記表示領域に対する前記スキャンの速度は、前記周辺領域に対する前記スキャンの速度よりも大きく、前記周辺領域辺に対するスキャンと前記表示領域に対するスキャンとが交叉する領域においては、前記表示領域に対するスキャンを、前記周辺領域に対するスキャンの後に行うことを特徴とする。
【0010】
また、本発明の関連発明による半導体結晶化方法は、複数のレーザ源から出射するレーザビームをフォーカス光学系を通して基板の半導体膜に照射し、該半導体膜を溶融結晶化する半導体結晶化方法であって、複数の該レーザビームは互いに重なることなく該基板上に照射され、且つ、互いに平行に該半導体膜を走査するものであると共に、その溶融跡が互いに重なり合うよう位置付けられる。
【0011】
また、本発明の関連発明による半導体結晶化方法は、複数のレーザ源から出射するレーザビームをフォーカス光学系を通して基板の半導体膜に照射し、該半導体膜を溶融結晶化する半導体結晶化方法であって、該レーザ源から出射するレーザビームにより形成される複数のビームスポットは、少なくともその一部において互いに重なりあう。
【0012】
また、本発明の関連発明による半導体結晶化装置は、複数のレーザ源と、フォーカス光学系と、該複数のレーザ源から出射するレーザビームを該フォーカス光学系に導く合成光学系とを備え、該合成光学系は、第1のレーザ源の後に配置されたλ/2板と、第1及び第2のレーザ源の少なくとも一方の後に配置されたビームエキスパンダと、第1及び第2のレーザ源を出射したレーザビームを合成する偏光ビームスプリッタとからなる。
【0013】
これらの構成によれば、複数のレーザ源から出射するレーザビームをフォーカス光学系を通して基板の非晶質半導体に照射することで、照射されるビームスポットを大きくできる。ビームスポットが大きくなる事でメルト幅が大きくなるので、品質の優れたポリシリコンを得るために必要なスキャン速度は一定であっても、エリアスキャン速度は大きくなる。こうして、品質の優れたポリシリコンを高いスループットで得ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、実施例について図面を参照して説明する。
【0015】
図1は液晶表示装置を示す略断面図である。液晶表示装置10は対向する一対のガラス基板12,14の間に液晶16を挿入してなるものである。電極及び配向膜がガラス基板12,14に設けられることができる。一方のガラス基板12はTFT基板であり、他方のガラス基板14はカラーフィルタ基板である。
【0016】
図2は図1のガラス基板12を示す略平面図である。ガラス基板12は表示領域18と、表示領域18のまわりの周辺領域20とを有する。表示領域18は多数の画素22を含む。図2では、1つの画素22が部分的に拡大して示されている。画素22は3原色のサブ画素領域RGBを含み、各サブ画素領域RGBにはTFT24が形成されている。周辺領域20はTFT(図示せず)を有し、周辺領域20のTFTは表示領域18のTFT24よりも密に配置されている。
【0017】
図2のガラス基板12は、15型QXGA液晶表示装置を構成するものであり、2048×1536の画素22を有する。3原色のサブ画素領域RGBが並ぶ方向(水平な方向)上には2048の画素が並び、サブ画素領域RGBの数は2048×3になる。3原色のサブ画素領域RGBが並ぶ方向(水平な方向)に対して垂直な方向(垂直な方向)には1536の画素が並ぶ。後で説明する半導体結晶化においては、周辺領域20では各辺に平行な方向にレーザスキャンが行われ、表示領域18では矢印Aまたは矢印Bの方向にレーザスキャンが行われる。
【0018】
その理由は、A,Bの方向にTFTが密に配置されA,Bと垂直の方向にはTFTが疎に配置されているため、正方形に近いマザーガラスでは、A,B方向の方がレーザスキャン回数が少くなりスループットが高くなるからである。
【0019】
図3は図2のガラス基板12を作るためのマザーガラス26を示す略平面図である。マザーガラス26は複数のガラス基板12を採取するようになっている。図3に示す例では、1つのマザーガラス26から4つのガラス基板12を採取するようになっているが、1つのマザーガラス26から4つ以上のガラス基板12を採取することもできる。
【0020】
図4は図2のガラス基板12のTFT24及び周辺領域20のTFTを形成する工程を示す図である。ステップS1において、ガラス基板に、絶縁膜、非晶質シリコン膜を形成する。ステップS2において、非晶質シリコン膜が結晶化され、ポリシリコンになる。ステップS3において、TFTとなるべきシリコンの部分などの必要なシリコン部分を残し、ポリシリコンや非晶質シリコン膜の不要部を除去して、TFT分離を行う。ステップS4において、ゲート電極、ドレイン電極、層間絶縁膜、コンタクトホールなどを形成する。ステップS5において、さらに、絶縁膜やITO膜を形成して、ガラス基板12を完成する。ITO膜は画素22を構成する画素電極となる。
【0021】
図5はレーザビームによって非晶質シリコン膜(半導体膜)を結晶化するところを示す図である。非晶質シリコン膜36がSiO2等の絶縁膜を間にはさんでガラス基板12に形成され、ガラス基板12はXYステージ38の真空チャックや機械的ストッパーでXYステージ38に固定されている。レーザビームLBは非晶質シリコン膜36に照射され、XYステージ38は所定の方向に移動され、スキャンが行われる。最初に、ガラス基板12の周辺領域20の非晶質シリコン36にレーザビームを集光照射し、非晶質シリコンを溶融固化させ、ポリシリコンに結晶化させる。それから、ガラス基板12の表示領域18の非晶質シリコンにレーザビームを集光照射し、非晶質シリコンを溶融固化させ、ポリシリコンに結晶化させる。その理由は、交叉してレーザスキャンを行う場合周辺領域のように強いレーザ光で結晶化させた後に表示領域対応の弱いレーザ光で結晶化する場合は交叉部の結晶性は強いレーザ光の場合と変わらないが、逆の順番では強いレーザ光による結晶化が不十分となるためである。アモルファスでよくある程度結晶化していると光の吸収が小さくなるためである。
【0022】
周辺領域20のTFTは表示領域18のTFT24よりも密に配置されているので、品質の高いポリシリコンが求められる。従って、周辺領域20のレーザスキャンは比較的に高いパワーをもったレーザビームで比較的に低いスキャン速度で行われ、表示領域18のTFT24はそれほどの高い品質のポリシリコンでなくてもよいので、比較的に出力の低いレーザビーム(あるいはレーザビームを分割したサブビーム)で比較的に高いスキャン速度で行われる。
【0023】
図6は周辺領域20の半導体の結晶化に使用されるレーザ装置70を示す図である。レーザ装置70は結晶化のために図5のXYステージ38とともに使用される。レーザ装置70は、2つのレーザ源(連続発振(CW)レーザ発振器)71,72と、共通のフォーカス光学系73と、2つのレーザ源71,72から出射するレーザビームLBをフォーカス光学系73に導く合成光学系74とを備える。
【0024】
フォーカス光学系73は、ほぼ半円筒体形状のレンズ75と、このレンズ75と直交するように配置されたほぼ半円筒体形状のレンズ76と、凸レンズ77とからなる。フォーカス光学系73により、レーザビームLBのビームスポットは楕円形状になる。
【0025】
合成光学系74は、第1のレーザ源71の後に配置されたλ/2板78と、第2のレーザ源72の後に配置されたビームエキスパンダ79と、第1及び第2のレーザ源71,72を出射したレーザビームLBを合成する偏光ビームスプリッタ80とからなる。81はミラーである。
【0026】
こうして、複数のレーザ源71,72から出射するレーザビームLBを合成光学系74で構成し、合成されたレーザビームLBをフォーカス光学系73を通してガラス基板12の非晶質半導体36に照射し、非晶質半導体36を結晶化する。ビームエキスパンダ79はレーザビームLBの拡がり角を調整するものである。すなわち、複数のレーザ源71,72のレーザビームLBの拡がり角にバラツキがあると、一方のレーザビームLBをフォーカス光学系73によってフォーカスを合わせても、他方のレーザビームLBのフォーカスが合わないことがあるので、ビームエキスパンダ79によってレーザビームLBの拡がり角を調整することにより、2つのレーザビームLBのフォーカスが合うようにする。ビームエキスパンダ79は他方のレーザビームLBの光路に配置してもよい。また、2つのレーザビームの光路の両方に配置してもよい。
【0027】
第1及び第2のレーザ源71,72から出たレーザビームLBは縦に直線偏光した偏光であり、第1のレーザ源71から出たレーザビームLBはλ/2板78により偏光面が90度回転して横に直線偏光した偏光になる。従って、第1のレーザ源71から出てλ/2板78を通ったレーザビームLB及び第2のレーザ源72から出たレーザビームLBは偏光ビームスプリッタ80に導入され、2つのレーザビームLBはほとんど重ね合わされて非晶質半導体36に向かう。直線偏光の変化の様子については図7により詳細に示されている。
【0028】
各レーザビームLBはフォーカス光学系73を通って楕円形状のビームスポットを形成する。図8に示されるように、合成されたレーザビームLBのビームスポットは個別のレーザビームLBのビームスポットが重なり合うように形成され、まゆ形のビームスポットBSとなる。これは、例えばミラー81のいずれかの角度を微小にずらすことによって達成される。すなわち、複数のレーザ源71,72から出射するレーザビームLBはそれぞれ楕円形状のビームスポットを形成し、該複数の楕円形状のビームスポットは長軸方向で互いに重なりあっている。
【0029】
例においては、SiO2がプラズマCVDでガラス基板12の上に厚さ400nmで形成され、その上に非晶質シリコン36がプラズマCVDで100nmの厚さに形成された。レーザはNd:YV04の固体レーザの連続波を用いる。一例において、単一のレーザ源を使用した場合、レーザパワー10Wで、400μm×20μmのビームスポットを形成する。単一のレーザ源では、レーザ幅400μmで、スキャン速度50cm/sでスキャンすると、エリアスキャン200cm2/sを達成できる。そして、レーザ照射幅400μmのうち、非晶質半導体36の幅150μmのストライプ状の部分がよく溶融し、結晶化され、フロー型の結晶粒界を示す。このフロー型の結晶粒界からなるポリシリコン領域にTFTを作ると、移動度が500(cm2/Vs)の高移動度特性を得ることができる。
【0030】
図6に示されるように2つのレーザ源71,72から出射して合成されたレーザビームLBのビームスポットは、600μm×20μmになる。レーザパワー10Wで、スポット幅600μmで、スキャン速度50cm/sでスキャンすると、レーザ照射幅600μmのうち、非晶質半導体36の幅350μmのストライプ状の部分が特によく溶融し、結晶化され、フロー型の結晶粒界を示す領域が得られた。高品質に結晶化された幅350μmのストライプ状の部分は単一のレーザ源を使用した場合の高品質に結晶化された幅150μmのストライプ状の部分の2倍よりも大きくなった。すなわち、2つのビームスポットの相互加熱により、ビームスポットのサイズ及び有効メルト幅(高品質に結晶化された幅)を拡大することができた。
【0031】
図7はレーザ装置70の変形例を示す図である。図7のレーザ装置70Aは2ユニットの光学系を含む。各ユニットの光学系は図6のレーザ装置70と同様の光学部材を含む。第1のユニットの光学系には図6の光学部材を表す数字に添え字aをつけ、第2のユニットの光学系には図6の光学部材を表す数字に添え字bをつけて示した。ビームエキスパンダ79は適宜設けることができる。
【0032】
2ユニットの光学系は近接して配置され、2ユニットの光学系で作られるビームスポットBSがスキャン方向に対して垂直な方向及び平行な方向にずらして配置される。この構成においては、それぞれ350μmの有効メルト幅領域を、スキャンの跡が50μmの重ねがあるように配置し、有効メルト幅は650μmとなった。
【0033】
図9は、ビームスポットの他の例を示す図である。3つのビームスポットBSがスキャン方向に対して垂直な方向及び平行な方向にずらして配置される。3つのビームスポットはスキャン方向で互いにずれていて互いに重なることなく基板上に照射される。ただし、3つのビームスポットは互いに平行に半導体膜を走査し、スキャン方向で見ると3つのビームスポットは重なり、その溶融幅(メルト幅)が互いに重なり合うように位置づけられる。また、3つ以上のビームスポットBSがスキャン方向に対して垂直な方向及び平行な方向にずらして配置されることができる。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、CW固体レーザを使用した場合でもスループットを高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 液晶表示装置を示す略断面図である。
【図2】 図1のガラス基板を示す略平面図である。
【図3】 図2のガラス基板を作るためのマザーガラスを示す略平面図である。
【図4】 図2のガラス基板のTFT及び周辺領域のTFTを形成する工程を示す図である。
【図5】 レーザビームによって半導体膜を結晶化するところを示す図である。
【図6】 周辺領域の半導体の結晶化に使用されるレーザ装置を示す図である。
【図7】 レーザ装置の変形例を示す図である。
【図8】 ビームスポットの例を示す図である。
【図9】 ビームスポットの例を示す図である。
【図10】 従来のエキシマパルスレーザによる結晶化方法を説明する図である。
【図11】 従来のCWレーザによる結晶化方法を説明する図である。
【符号の説明】
12,14…ガラス基板
16…液晶
18…表示領域
20…周辺領域
22…画素
24…TFT
26…マザーガラス
30…CWレーザ発振器
36…非晶質シリコン膜
73…フォーカス光学系
74…合成光学系
78…λ/2板
79…ビームエキスパンダ
80…偏光ビームスプリッタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a silicon crystallization method.
[0002]
[Prior art]
The liquid crystal display device includes an active matrix driving circuit including TFTs. Further, the system liquid crystal display device includes an electronic circuit including a TFT in a peripheral region around the display region. Low-temperature poly-Si is suitable for forming TFTs of liquid crystal display devices and TFTs of electronic circuits in the peripheral region of the system liquid crystal display device. Further, low-temperature poly-Si is expected to be applied to a pixel driving TFT in an organic EL and an electronic circuit in a peripheral region in the organic EL. The present invention relates to a semiconductor crystallization method and apparatus using a CW laser (continuous oscillation laser) for making TFTs with low-temperature poly-Si.
[0003]
In order to form a TFT of a liquid crystal display device with low-temperature poly-Si, conventionally, an amorphous silicon film is formed on a glass substrate, and the amorphous silicon film on the glass substrate is irradiated with an excimer pulse laser to form the amorphous silicon. It was crystallized. Recently, a crystallization method has been developed in which an amorphous silicon film on a glass substrate is irradiated with a CW solid-state laser to crystallize the amorphous silicon.
[0004]
In silicon crystallization using an excimer pulse laser, the mobility is about 150 to 300 (cm 2 / Vs), whereas in silicon crystallization using a CW laser, the mobility is 400 to 600 (cm 2 / Vs). This is particularly advantageous in forming TFTs for electronic circuits in the peripheral region of the system liquid crystal display device.
[0005]
In crystallization of silicon, a silicon film is scanned with a laser beam. In this case, a substrate having a silicon film is mounted on a movable stage, and scanning is performed while moving the silicon film with respect to a fixed laser beam. As shown in FIG. 10, in the excimer pulse laser, for example, the beam spot X can be scanned with a laser beam of 27.5 cm × 0.4 mm, the beam width is 27.5 cm, and the scanning speed is 6 mm / s. The area scan speed is 16.5 cm 2 / s.
[0006]
On the other hand, as shown in FIG. 11, in the CW solid-state laser, for example, when the laser power is 10 W, the width of the beam spot Y is about 400 μm, and scanning is performed at a scanning speed of 50 cm / s, effective crystallization is possible. Since the melt width is 150 μm at a beam spot of 400 μm, the area scan speed is 0.75 cm 2 / s. As described above, crystallization using a CW solid-state laser can obtain high-quality polysilicon, but has a problem of low throughput.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Crystallization with a CW solid-state laser can obtain high-quality polysilicon, but has a problem that the area scan speed is low and the throughput is not sufficiently increased.
[0008]
An object of the present invention is to provide a semiconductor crystallization method and apparatus capable of increasing the throughput even when a CW solid-state laser is used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The silicon crystallization method according to the present invention irradiates an amorphous silicon film on a glass substrate with a laser beam emitted from a plurality of Nd: YVO4 continuous wave solid-state laser sources through a focus optical system, and melts and crystallizes the amorphous silicon film. A method of crystallizing silicon, wherein a plurality of the laser beams are irradiated onto the glass substrate without overlapping each other, and the amorphous silicon film is scanned in parallel with each other, and the melting marks overlap each other. At least one of the continuous-wave solid-state laser sources is provided with a beam expander, and the laser beam has its divergence angle adjusted by the beam expander, and The laser beam irradiation scan and the display area on the glass substrate That the performed by crossing the scan of the laser beam irradiation, the intensity of the irradiation of the laser beam with respect to the peripheral region, the display stronger than the intensity of the irradiation of the laser beam with respect to area, the scanning of the display region The speed is higher than the speed of the scan for the peripheral area, and in the area where the scan for the peripheral area side and the scan for the display area intersect, the scan for the display area is performed after the scan for the peripheral area. It is characterized by that.
[0010]
The semiconductor crystallization method according to the related inventions of the present invention, there a plurality of the laser beam emitted from the laser source is irradiated through the focusing optical system to the semiconductor film of the substrate, a semiconductor crystallization method of melt crystallizing the semiconductor film The plurality of laser beams are irradiated on the substrate without overlapping each other, and the semiconductor film is scanned in parallel with each other, and the melting marks are positioned so as to overlap each other.
[0011]
A semiconductor crystallization method according to a related invention of the present invention is a semiconductor crystallization method in which a semiconductor film on a substrate is irradiated with laser beams emitted from a plurality of laser sources through a focus optical system, and the semiconductor film is melt-crystallized. Thus, the plurality of beam spots formed by the laser beam emitted from the laser source overlap each other at least partially.
[0012]
A semiconductor crystallization apparatus according to a related invention of the present invention includes a plurality of laser sources, a focus optical system, and a synthesis optical system that guides a laser beam emitted from the plurality of laser sources to the focus optical system, The combining optical system includes a λ / 2 plate disposed after the first laser source, a beam expander disposed after at least one of the first and second laser sources, and the first and second laser sources. And a polarization beam splitter for synthesizing the laser beams emitted from.
[0013]
According to these structures, the irradiated beam spot can be enlarged by irradiating the amorphous semiconductor of the substrate with laser beams emitted from a plurality of laser sources through the focus optical system. Since the melt width is increased by increasing the beam spot, the area scan speed is increased even if the scan speed necessary for obtaining polysilicon having excellent quality is constant. Thus, high quality polysilicon can be obtained with high throughput.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device. The liquid
[0016]
FIG. 2 is a schematic plan view showing the
[0017]
The
[0018]
The reason is that TFTs are densely arranged in the directions of A and B, and TFTs are sparsely arranged in the direction perpendicular to A and B. Therefore, in mother glass close to a square, the directions of A and B are lasers. This is because the number of scans decreases and the throughput increases.
[0019]
FIG. 3 is a schematic plan view showing a
[0020]
FIG. 4 is a diagram showing a process of forming the
[0021]
FIG. 5 is a diagram showing the crystallization of an amorphous silicon film (semiconductor film) with a laser beam. An
[0022]
Since the TFTs in the
[0023]
FIG. 6 is a diagram showing a
[0024]
The focus
[0025]
The combining
[0026]
In this way, the laser beam LB emitted from the plurality of
[0027]
The laser beam LB emitted from the first and
[0028]
Each laser beam LB passes through the focus
[0029]
In the example, SiO 2 was formed on the
[0030]
As shown in FIG. 6, the beam spot of the laser beam LB emitted from the two
[0031]
FIG. 7 is a view showing a modification of the
[0032]
The two units of the optical system are arranged close to each other, and the beam spot BS formed by the two units of the optical system is arranged so as to be shifted in a direction perpendicular to and parallel to the scanning direction. In this configuration, the effective melt width regions of 350 μm were arranged such that the scan traces were overlapped by 50 μm, and the effective melt width was 650 μm.
[0033]
FIG. 9 is a diagram showing another example of a beam spot. Three beam spots BS are arranged so as to be shifted in a direction perpendicular to and parallel to the scanning direction. The three beam spots are shifted from each other in the scanning direction and irradiated onto the substrate without overlapping each other. However, the three beam spots scan the semiconductor film in parallel with each other, and the three beam spots overlap each other when viewed in the scanning direction, and are positioned so that their melt widths (melt widths) overlap each other. Also, three or more beam spots BS can be arranged so as to be shifted in a direction perpendicular to and parallel to the scanning direction.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the throughput can be increased even when the CW solid-state laser is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device.
2 is a schematic plan view showing the glass substrate of FIG. 1. FIG.
3 is a schematic plan view showing a mother glass for making the glass substrate of FIG. 2. FIG.
4 is a diagram showing a process of forming TFTs on a glass substrate and TFTs in a peripheral region in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a semiconductor film being crystallized by a laser beam.
FIG. 6 is a diagram showing a laser device used for crystallization of a semiconductor in a peripheral region.
FIG. 7 is a view showing a modification of the laser device.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a beam spot.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a beam spot.
FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional crystallization method using an excimer pulse laser.
FIG. 11 is a diagram for explaining a conventional crystallization method using a CW laser.
[Explanation of symbols]
12, 14 ...
26 ... Mother glass 30 ...
Claims (1)
複数の該レーザビームは互いに重なることなく該ガラス基板上に照射され、且つ、互いに平行に該非結晶シリコン膜を走査するものであると共に、その溶融跡が互いに重なり合うよう位置付けられ、
前記連続発振固体レーザ源の少なくとも1つには、ビームエキスパンダが設けられており、
前記レーザビームは、前記ビームエキスパンダにより拡がり角が調整され、
前記ガラス基板における周辺領域に対する前記レーザービームの照射のスキャンと、前記ガラス基板における表示領域に対する前記レーザービームの照射のスキャンとを交叉させて行い、
前記表示領域に対する前記スキャンの速度は、前記周辺領域に対する前記スキャンの速度よりも大きく、
前記周辺領域に対する前記レーザビームの照射の強度は、前記表示領域に対する前記レーザビームの照射の強度よりも強く、
前記周辺領域辺に対するスキャンと前記表示領域に対するスキャンとが交叉する領域においては、前記表示領域に対するスキャンを、前記周辺領域に対するスキャンの後に行うことを特徴とするシリコン結晶化方法。A silicon crystallization method of irradiating an amorphous silicon film on a glass substrate with a laser beam emitted from a plurality of Nd: YVO4 continuous wave solid-state laser sources through a focus optical system and melt-crystallizing the amorphous silicon film,
The plurality of laser beams are irradiated on the glass substrate without overlapping each other, and the amorphous silicon film is scanned in parallel with each other, and the melting marks are positioned so as to overlap each other,
At least one of the continuous wave solid laser sources is provided with a beam expander,
The divergence angle of the laser beam is adjusted by the beam expander,
Performing the scan of the laser beam irradiation on the peripheral area of the glass substrate and the scan of the laser beam irradiation on the display area of the glass substrate,
The scan speed for the display area is greater than the scan speed for the peripheral area,
The intensity of the laser beam irradiation on the peripheral area is stronger than the intensity of the laser beam irradiation on the display area,
In the region where the scan for the peripheral region side and the scan for the display region intersect, the scan for the display region is performed after the scan for the peripheral region.
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