JP4355285B2 - 結晶化方法、及び表示素子の製造方法 - Google Patents
結晶化方法、及び表示素子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4355285B2 JP4355285B2 JP2004382126A JP2004382126A JP4355285B2 JP 4355285 B2 JP4355285 B2 JP 4355285B2 JP 2004382126 A JP2004382126 A JP 2004382126A JP 2004382126 A JP2004382126 A JP 2004382126A JP 4355285 B2 JP4355285 B2 JP 4355285B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- laser
- block
- crystal
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 title claims description 183
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 220
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 185
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 169
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 130
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 130
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 130
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 103
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 71
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 38
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000005499 laser crystallization Methods 0.000 claims description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 13
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 51
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 48
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 36
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 30
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 26
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 16
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 5
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 5
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02488—Insulating materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02587—Structure
- H01L21/0259—Microstructure
- H01L21/02595—Microstructure polycrystalline
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02664—Aftertreatments
- H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02664—Aftertreatments
- H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
- H01L21/02678—Beam shaping, e.g. using a mask
- H01L21/0268—Shape of mask
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02664—Aftertreatments
- H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H01L21/02691—Scanning of a beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/84—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being other than a semiconductor body, e.g. being an insulating body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
- H01L27/127—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
- H01L27/1274—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
- H01L27/1285—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor using control of the annealing or irradiation parameters, e.g. using different scanning direction or intensity for different transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
- H01L29/6675—Amorphous silicon or polysilicon transistors
- H01L29/66757—Lateral single gate single channel transistors with non-inverted structure, i.e. the channel layer is formed before the gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78651—Silicon transistors
- H01L29/7866—Non-monocrystalline silicon transistors
- H01L29/78672—Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor
- H01L29/78675—Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor with normal-type structure, e.g. with top gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
図12は、照射されるレーザーエネルギー密度に対する結晶化したシリコン薄膜のグレインサイズを示すグラフである。
図1Aは、本発明の順次的横方向結晶化に使用されるレーザーマスクを示す例示図で、一般的な結晶化工程に比べて結晶化時間を短縮できるように設計されたマスクを示す。
図3A〜図3Cは、図1Aに示すマスクを用いてシリコン薄膜を結晶化する過程を順次示す平面図である。
L/2√2≦R<L/2 (1)
図8Bは、図8Aに示すレーザーマスク構成方法により製作したレーザーマスクを示す例示図で、前述したように、前記実施形態によるマスク構成方法により構成したレーザーマスク570は、A位置のマスクパターン575A、B位置のマスクパターン575B、C位置のマスクパターン575C、及びD位置のマスクパターン575Dが順に形成された4つのブロックからなっている。
まず、ガラスのような透明な絶縁物質からなる基板820上に、シリコン酸化膜(SiO2)により構成されるバッファ層821を形成する。
Claims (11)
- シリコン薄膜が形成された基板を提供する段階と、
前記基板上に、複数の透過領域及び1つの遮断領域を含む周期性パターンを有する4つのブロックにより構成されるレーザーマスクを位置させる段階と
を含むレーザー結晶化方法であって、
前記4つのブロックのうち、第1のブロックには、A位置を有する第1のマスクパターンが形成され、第2のブロックには、B位置を有する第2のマスクパターンが形成され、第3のブロックには、C位置を有する第3のマスクパターンが形成され、第4のブロックには、D位置を有する第4のマスクパターンが形成され、前記第1のマスクパターン〜前記第4のマスクパターンのそれぞれの透過領域の形状および周期は同一であり、前記A〜D位置は、互いに所定量分異なり、
前記4種のマスクパターンを1つのブロックに全て投射した場合、前記隣接する4つの透過領域の中心が1つの正四角形をなし、
前記複数の透過領域は、円形状を有し、
前記複数の透過領域の中心間の距離をLとし、前記透過領域の半径をRとし、LとRが
L/(2√2)≦R<L/2
の関係を有し、
前記シリコン薄膜の全領域を結晶化する段階は、
前記第1のブロックを通して前記シリコン薄膜上に1次レーザービームを照射することで円形状を有する1次結晶を形成する段階と、
前記第2のブロックを通して前記1次結晶を有する前記シリコン薄膜上に2次レーザービームを照射することで円形状を有する2次結晶を形成し、前記1次結晶の円周を開始点として前記第2のブロックのマスクパターンの中心側に向かって前記2次結晶を成長させる段階と、
前記第3のブロックを通して前記1次結晶および前記2次結晶を有する前記シリコン薄膜上に3次レーザービームを照射することで円形状を有する3次結晶を形成し、前記1次結晶の円周を開始点として前記第3のブロックのマスクパターンの中心側に向かって前記3次結晶を成長させる段階と、
前記第4のブロックを通して前記1次結晶、前記2次結晶、および前記3次結晶を有する前記シリコン薄膜上に4次レーザービームを照射することで円形状を有する4次結晶を形成し、前記2次結晶および前記3次結晶の円周を開始点として前記第4のブロックのマスクパターンの中心側に向かって前記4次結晶を成長させる段階と
を備え、
前記照射されるレーザーは、完全溶融領域のエネルギー密度を有し、
前記結晶化は、ショットマークが除去された順次的横方向結晶化であり、前記1次結晶ないし4次結晶は、放射状の均一なグレインを有する
ことを特徴とするレーザー結晶化方法。 - 前記各マスクパターンの位置は、前記第1のブロックの第1のマスクパターン(基準パターン)を基準に、前記第2のブロックの第2のマスクパターンは、前記基準パターンに対し、前記正四角形の一辺の長さに該当する長さだけ下方に移動して位置し、前記第3のブロックの第3のマスクパターンは、前記基準パターンに対し、前記正四角形の一辺の長さだけ右方に移動して位置し、前記第4のブロックの第4のマスクパターンは、前記基準パターンに対し、前記正四角形の一辺の長さだけ右方及び下方に移動して位置することを特徴とする請求項1に記載のレーザー結晶化方法。
- 前記1次結晶ないし前記4次結晶を成長させる段階は、
前記レーザーマスクを介して、前記シリコン薄膜の所定領域に前記1次レーザービームを照射する段階、前記レーザーマスクまたは基板がローディングされたステージをX軸方向に移動した後、前記レーザーマスクを介して前記2次レーザービームを照射する段階、前記レーザーマスクまたはステージをX軸方向に移動した後、前記レーザーマスクを介して前記3次レーザービームを照射する段階、及び前記レーザーマスクまたはステージをさらにX軸方向に移動した後、前記レーザーマスクを介して前記4次レーザービームを照射する段階を含んで、前記シリコン薄膜を4−ショットで結晶化する段階と、
前記4−ショット方法により、X軸方向に前記シリコン薄膜を結晶化する段階を繰り返す段階と、
前記レーザーマスクまたはステージをY軸方向に移動した後、前記レーザーマスクを利用して、−X軸方向に前記4−ショット結晶化を繰り返す段階と
を含むことを特徴とする請求項1に記載のレーザー結晶化方法。 - 前記レーザーマスクまたはステージは、前記1つのブロックのサイズと同じ距離だけ移動することを特徴とする請求項3に記載のレーザー結晶化方法。
- 前記レーザーマスクまたはステージの移動距離は、X−オーバーラップ及びY−オーバーラップをなくすために、前記ブロックが有する周期性によって設定されることを特徴とする請求項3に記載のレーザー結晶化方法。
- 互いに交差して画素領域を定義するゲートライン及びデータラインを基板上に形成する段階と、
前記ゲートラインと前記データラインとの交差領域に薄膜トランジスタを形成する段階と
を含み、
前記交差領域に薄膜トランジスタを形成する段階は、シリコン薄膜が形成された基板を提供する段階と、前記基板上に、複数の透過領域及び1つの遮断領域を含む周期性パターンを有する4つのブロックにより構成されるレーザーマスクを位置させる段階と、前記レーザーマスクを介してレーザービームを照射して、前記シリコン薄膜を結晶化する段階とからなる表示素子の製造方法であって、
前記4つのブロックのうち、第1のブロックには、A位置を有する第1のマスクパターンが形成され、第2のブロックには、B位置を有する第2のマスクパターンが形成され、第3のブロックには、C位置を有する第3のマスクパターンが形成され、第4のブロックには、D位置を有する第4のマスクパターンが形成され、前記第1のマスクパターン〜前記第4のマスクパターンのそれぞれの透過領域の形状および周期は同一であり、前記A〜D位置は、互いに所定量分異なり、
前記4種のマスクパターンを1つのブロックに全て投射した場合、前記隣接する4つの透過領域の中心が1つの正四角形をなし、
前記複数の透過領域は、円形状を有し、
前記複数の透過領域の中心間の距離をLとし、前記透過領域の半径をRとし、LとRが
L/(2√2)≦R<L/2
の関係を有し、
前記シリコン薄膜の全領域を結晶化する段階は、
前記第1のブロックを通して前記シリコン薄膜上に1次レーザービームを照射することで円形状を有する1次結晶を形成する段階と、
前記第2のブロックを通して前記1次結晶を有する前記シリコン薄膜上に2次レーザービームを照射することで円形状を有する2次結晶を形成し、前記1次結晶の円周を開始点として前記第2のブロックのマスクパターンの中心側に向かって前記2次結晶を成長させる段階と、
前記第3のブロックを通して前記1次結晶および前記2次結晶を有する前記シリコン薄膜上に3次レーザービームを照射することで円形状を有する3次結晶を形成し、前記1次結晶の円周を開始点として前記第3のブロックのマスクパターンの中心側に向かって前記3次結晶を成長させる段階と、
前記第4のブロックを通して前記1次結晶、前記2次結晶、および前記3次結晶を有する前記シリコン薄膜上に4次レーザービームを照射することで円形状を有する4次結晶を形成し、前記2次結晶および前記3次結晶の円周を開始点として前記第4のブロックのマスクパターンの中心側に向かって前記4次結晶を成長させる段階と
を備え、
前記照射されるレーザーは、完全溶融領域のエネルギー密度を有し、
前記結晶化は、ショットマークが除去された順次的横方向結晶化であり、前記1次結晶ないし4次結晶は、放射状の均一なグレインを有する
ことを特徴とする表示素子の製造方法。 - 前記各マスクパターンの位置は、前記第1のブロックの第1のマスクパターン(基準パターン)を基準に、前記第2のブロックの第2のマスクパターンは、前記基準パターンに対し、前記正四角形の一辺の長さに該当する長さだけ下方に移動して位置し、前記第3のブロックの第3のマスクパターンは、前記基準パターンに対し、前記正四角形の一辺の長さだけ右方に移動して位置し、前記第4のブロックの第4のマスクパターンは、前記基準パターンに対し、前記正四角形の一辺の長さだけ右方及び下方に移動して位置することを特徴とする請求項6に記載の表示素子の製造方法。
- 前記1次結晶ないし前記4次結晶を成長させる段階は、
前記レーザーマスクを介して、前記シリコン薄膜の所定領域に前記1次レーザービームを照射する段階、前記レーザーマスクまたは基板がローディングされたステージをX軸方向に移動した後、前記レーザーマスクを介して前記2次レーザービームを照射する段階、前記レーザーマスクまたは前記ステージをX軸方向に移動した後、前記レーザーマスクを介して前記3次レーザービームを照射する段階、及び前記レーザーマスクまたは前記ステージをさらにX軸方向に移動した後、前記レーザーマスクを介して前記4次レーザービームを照射する段階を含んで、前記シリコン薄膜を4−ショットで結晶化する段階と、
前記4−ショット方法により、X軸方向に前記シリコン薄膜を結晶化する段階を繰り返す段階と、
前記レーザーマスクまたは前記ステージをY軸方向に移動した後、前記レーザーマスクを利用して、−X軸方向に前記4−ショット結晶化を繰り返す段階と
を含むことを特徴とする請求項6に記載の表示素子の製造方法。 - 前記レーザーマスクまたは前記ステージは、前記1つのブロックのサイズと同じ距離だけ移動することを特徴とする請求項8に記載の表示素子の製造方法。
- 前記レーザーマスクまたは前記ステージの移動距離は、X−オーバーラップ及びY−オーバーラップをなくすために、前記ブロックが有する周期性によって設定されることを特徴とする請求項8に記載の表示素子の製造方法。
- 前記複数の透過領域は、前記各ブロックにN行×M列(N、Mは整数)に配列されることを特徴とする請求項6に記載の表示素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030099390A KR100606450B1 (ko) | 2003-12-29 | 2003-12-29 | 주기성을 가진 패턴이 형성된 레이저 마스크 및 이를이용한 결정화방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005197730A JP2005197730A (ja) | 2005-07-21 |
JP4355285B2 true JP4355285B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
ID=34114331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004382126A Expired - Fee Related JP4355285B2 (ja) | 2003-12-29 | 2004-12-28 | 結晶化方法、及び表示素子の製造方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US7501211B2 (ja) |
JP (1) | JP4355285B2 (ja) |
KR (1) | KR100606450B1 (ja) |
CN (2) | CN100465743C (ja) |
DE (1) | DE102004061596B4 (ja) |
FR (1) | FR2864696B1 (ja) |
GB (1) | GB2410125B (ja) |
TW (1) | TWI268560B (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100400510B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-10-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 실리콘 결정화 장치와 실리콘 결정화 방법 |
US7858450B2 (en) * | 2004-01-06 | 2010-12-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optic mask and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same |
TWI293713B (en) * | 2004-07-02 | 2008-02-21 | Au Optronics Corp | Display panel and fabrication method thereof |
KR100796590B1 (ko) * | 2005-07-12 | 2008-01-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 다결정 실리콘 박막의 제조 방법, 이에 사용되는 마스크패턴 및 이를 사용하는 평판 표시 장치의 제조 방법 |
TWI299431B (en) * | 2005-08-23 | 2008-08-01 | Au Optronics Corp | A mask for sequential lateral solidification (sls) process and a method thereof |
KR101365185B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2014-02-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | 실리콘 결정화 마스크 및 이를 갖는 실리콘 결정화 장치 |
TWI298183B (en) * | 2006-05-16 | 2008-06-21 | Ind Tech Res Inst | Method for forming poly-silicon film |
DE102007025943B4 (de) * | 2007-06-04 | 2016-08-04 | Coherent Gmbh | Verfahren zur thermischen Behandlung einer Substratoberfläche mittels Laserlicht |
JP5093815B2 (ja) * | 2009-02-13 | 2012-12-12 | 株式会社日本製鋼所 | アモルファス膜の結晶化方法および装置 |
JP5495043B2 (ja) * | 2010-04-23 | 2014-05-21 | 株式会社ブイ・テクノロジー | レーザアニール方法、装置及びマイクロレンズアレイ |
CN103537794B (zh) * | 2013-10-22 | 2015-09-30 | 中山大学 | 样品做一维精密平动实现二维激光sls晶化的方法 |
TWI516326B (zh) * | 2013-11-07 | 2016-01-11 | 隆達電子股份有限公司 | 雷射製造週期性微結構設備及方法 |
CN103560076B (zh) * | 2013-11-12 | 2016-01-06 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 提升多晶硅层均一性的多晶硅制作方法 |
CN104362084B (zh) * | 2014-10-08 | 2018-04-13 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 低温多晶硅薄膜及其制备方法、低温多晶硅薄膜晶体管 |
CN105185694A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 多晶硅薄膜形成方法、掩膜版、多晶硅薄膜和薄膜晶体管 |
CN105304500B (zh) * | 2015-10-26 | 2018-01-30 | 深圳市华星光电技术有限公司 | N型tft的制作方法 |
JP6623078B2 (ja) * | 2016-02-23 | 2019-12-18 | 株式会社ブイ・テクノロジー | レーザアニール方法及びレーザアニール装置 |
US10283531B2 (en) * | 2016-07-29 | 2019-05-07 | Lg Display Co., Ltd. | Thin film transistor, method for manufacturing the same, and display device including the same |
CN106847743B (zh) * | 2017-02-07 | 2019-12-24 | 武汉华星光电技术有限公司 | Tft基板及其制作方法 |
CN111788658A (zh) * | 2018-03-07 | 2020-10-16 | 堺显示器制品株式会社 | 激光退火装置、激光退火方法以及有源矩阵基板的制造方法 |
TWI827786B (zh) | 2019-01-29 | 2024-01-01 | 日商東洋紡Mc股份有限公司 | 含有二聚物二醇共聚聚醯亞胺胺甲酸酯樹脂之黏接劑組成物 |
CN109801837A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 驱动背板的激光退火工艺及掩膜版 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6555449B1 (en) | 1996-05-28 | 2003-04-29 | Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Methods for producing uniform large-grained and grain boundary location manipulated polycrystalline thin film semiconductors using sequential lateral solidfication |
KR100324871B1 (ko) * | 1999-06-25 | 2002-02-28 | 구본준, 론 위라하디락사 | 박막트랜지스터 제조방법 |
US6410368B1 (en) | 1999-10-26 | 2002-06-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device with TFT |
KR100473237B1 (ko) * | 2000-04-28 | 2005-03-09 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 박막트랜지스터와 그 제조방법 및 그것을 사용한액정표시장치 |
JP3945805B2 (ja) | 2001-02-08 | 2007-07-18 | 株式会社東芝 | レーザ加工方法、液晶表示装置の製造方法、レーザ加工装置、半導体デバイスの製造方法 |
TW521310B (en) | 2001-02-08 | 2003-02-21 | Toshiba Corp | Laser processing method and apparatus |
JP3590388B2 (ja) | 2001-03-23 | 2004-11-17 | Hoya株式会社 | フォトマスクの欠陥修正方法 |
KR100405080B1 (ko) | 2001-05-11 | 2003-11-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 실리콘 결정화방법. |
KR100379361B1 (ko) | 2001-05-30 | 2003-04-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 실리콘막의 결정화 방법 |
KR100424593B1 (ko) | 2001-06-07 | 2004-03-27 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 실리콘 결정화방법 |
US6767804B2 (en) | 2001-11-08 | 2004-07-27 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | 2N mask design and method of sequential lateral solidification |
KR100796758B1 (ko) | 2001-11-14 | 2008-01-22 | 삼성전자주식회사 | 다결정 규소용 마스크 및 이를 이용한 박막 트랜지스터의제조 방법 |
US7300858B2 (en) | 2002-08-19 | 2007-11-27 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Laser crystallization and selective patterning using multiple beamlets |
KR100631013B1 (ko) * | 2003-12-29 | 2006-10-04 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 주기성을 가진 패턴이 형성된 레이저 마스크 및 이를이용한 결정화방법 |
-
2003
- 2003-12-29 KR KR1020030099390A patent/KR100606450B1/ko active IP Right Grant
-
2004
- 2004-12-17 US US11/013,876 patent/US7501211B2/en active Active
- 2004-12-21 DE DE102004061596.9A patent/DE102004061596B4/de active Active
- 2004-12-23 GB GB0428246A patent/GB2410125B/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-12-28 JP JP2004382126A patent/JP4355285B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-12-28 FR FR0413983A patent/FR2864696B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2004-12-28 TW TW093141002A patent/TWI268560B/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-12-29 CN CNB2007100802106A patent/CN100465743C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-12-29 CN CNB2004101035061A patent/CN100477085C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-02-09 US US12/320,939 patent/US7927936B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-03-17 US US13/050,789 patent/US8207050B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100606450B1 (ko) | 2006-08-11 |
KR20050068226A (ko) | 2005-07-05 |
US20050139925A1 (en) | 2005-06-30 |
CN100477085C (zh) | 2009-04-08 |
GB2410125B (en) | 2006-07-26 |
GB2410125A (en) | 2005-07-20 |
US20110171769A1 (en) | 2011-07-14 |
FR2864696B1 (fr) | 2007-07-06 |
US20090156018A1 (en) | 2009-06-18 |
TWI268560B (en) | 2006-12-11 |
CN100465743C (zh) | 2009-03-04 |
US8207050B2 (en) | 2012-06-26 |
JP2005197730A (ja) | 2005-07-21 |
CN101042511A (zh) | 2007-09-26 |
US7927936B2 (en) | 2011-04-19 |
DE102004061596A1 (de) | 2005-08-04 |
CN1637597A (zh) | 2005-07-13 |
DE102004061596B4 (de) | 2014-12-04 |
US7501211B2 (en) | 2009-03-10 |
FR2864696A1 (fr) | 2005-07-01 |
GB0428246D0 (en) | 2005-01-26 |
TW200525653A (en) | 2005-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4355285B2 (ja) | 結晶化方法、及び表示素子の製造方法 | |
US7714331B2 (en) | Display device | |
US7759051B2 (en) | Laser mask and method of crystallization using the same | |
US7816196B2 (en) | Laser mask and crystallization method using the same | |
US7790341B2 (en) | Laser mask and method of crystallization using the same | |
US7553715B2 (en) | Crystallization method and apparatus thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080729 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081029 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090302 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090331 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090630 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090728 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090731 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4355285 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130807 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |