JP5227594B2 - 非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法及び装置並びに当該方法又は装置で製造されたフラットパネルディスプレイ - Google Patents
非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法及び装置並びに当該方法又は装置で製造されたフラットパネルディスプレイ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5227594B2 JP5227594B2 JP2008003912A JP2008003912A JP5227594B2 JP 5227594 B2 JP5227594 B2 JP 5227594B2 JP 2008003912 A JP2008003912 A JP 2008003912A JP 2008003912 A JP2008003912 A JP 2008003912A JP 5227594 B2 JP5227594 B2 JP 5227594B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- amorphous silicon
- silicon semiconductor
- semiconductor film
- laser
- 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
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
しかし、現実には、光吸収剤膜を利用した場合には、レーザー結晶化をアモルファスシリコン膜や結晶シリコン膜の部分的な過加熱等を生じることなしに安定して行うことは困難があり、結果として、TFTの品質に斑を生じたり、品質そのものが低下したりすることを防止することが出来ないと云う現状にある。
また、本願発明者等は、半導体レーザーを照射源として用い、このLD光の熱エネルギーの利用効率を高めるために熱吸収剤膜を用いる場合には、熱吸収剤膜とアモルファスシリコン膜との間の密着性が真空製膜をした場合の光吸収剤膜よりも低くても、両者の間に一定の熱伝導性が確保される限り真空製膜以外の方法による光吸収剤膜、例えばスピンコート装置による製膜やメニスカスコート装置等による製膜でも、十分に適用可能なことを着想した。
更に、本願発明者等は上記着想に基づいて、スピンコート装置により各種の光吸収剤膜をガラス基板に形成したアモルファスシリコン膜の表面に形成すると共に、半導体レーザー光を用いて、前記光吸収剤膜のレーザー結晶化試験を多数実施した。
本発明は上述の通り、結晶シリコン膜半導体等の生産性や品質の大幅な向上及び製造コストの引下げを可能とする優れた実用的効用を奏するものである。
図1は本発明に係るレーザー結晶化方法に於ける光吸収剤膜の形成状態を示す説明図である。また、図2は本発明に係るレーザー結晶化方法に於ける結晶シリコン膜の形成状態を示す説明図である。
尚、図1及び図2に於いて1はガラス基板、2はアモルファスシリコン(a−Si)膜、3は光吸収剤膜、4は結晶シリコン膜、5は半導体レーザー装置、6は半導体レーザー光で7は半導体レーザー光の照射ポイントである。
当該a−Si膜2は、プラズマCVD法や低真空CVD法、スパッター法、真空蒸着法等により形成され、その製膜方法は任意に選択可能である。
尚、本実施形態に於いては、プラズマCVD法により厚さ50nmのa−Si膜2がガラス基板1の上方全面に形成されている。
また、アモルファスシリコンに替えて、ゲルマニウムやシリコン・ゲルマニウム等を膜材として利用することも可能なことは勿論である。
また、インクジェット方式のコーティング装置としては、例えば本願発明者等が先に出願をしている特願2007−57329号に開示の装置を利用することが可能である。
また、本実施形態に於いては、上記レーザー単体で形成した出力2wのレーザー光源を使用している。当該LD光の照射ポイント7における形態は線状であり、線状光源の長さは約1mmに設定されている。また、LD光の照射ポイント7における横幅(線幅)はシリンドリカルレンズ(図示省略)により細幅(約50μm)に絞られており、ポイント7におけるパワー密度は約4000w/cm2であった。更に、走査速度は約10mm/sであり、基板1の全面を一様に加熱して結晶化するようにしている。
次に、半導体レーザー装置5から横幅長さ1mmの線状レーザー光を照射し(照射密度4000w/cm2)、10mm/secの走査速度でa−Si膜2の全面をレーザー結晶化した。
これにより、a−Si膜2を特別な制御を行うことなしに自動的に安定して相変化させ、微結晶シリコン膜4を得ることが出来た。
また、レーザー結晶化の完了後に基板1の表面を水洗することにより、塗布された光吸収剤膜3等は簡単に除去することができた。
2 アモルファスシリコン膜
3 光吸収剤膜
4 (微)結晶シリコン膜
5 半導体レーザー装置
6 半導体レーザー光
7 半導体レーザー光の照射ポイント
8 コーティング装置
11 ガラス基板
12 アモルファスシリコン薄膜
13 シリコン酸化膜
14 光吸収膜(Mo又はTaN)
15 下地保護膜(SiO2)
16 第1絶縁層(SiO2)
17 第2絶縁層(SiO2)
18 レンズ
19 半導体レーザー
20 YAGレーザー
21 多結晶領域
Claims (11)
- 基板上に非晶質シリコン半導体膜を形成する工程と、非晶質シリコン半導体膜の表面に光吸収剤を塗布して光吸収剤膜を形成する工程と、光吸収剤膜に半導体発光素子からの線状のレーザー光を照射すると共に、当該線状レーザー光の走査により非晶質シリコン半導体膜を加熱してこれを結晶シリコン半導体膜とする結晶化工程と、結晶シリコン半導体膜の外表面を溶媒で洗浄することにより光吸収剤膜を除去する工程とから成り、前記結晶化工程において非晶質シリコン半導体膜の加熱部分に加えた余分な熱や溜まった熱を相変化後の結晶シリコン半導体膜を通して基板内へ放散させることにより、非晶質シリコン半導体膜の前記加熱部分の過加熱を自動的に防止するようにした非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法。
- 基板をガラス基板とすると共に、非晶質半導体膜をアモルファスシリコン膜とし、光吸収剤を溶剤にカーボンを分散せしめて形成した赤外線光吸収剤とし、溶媒を純水とするようにした請求項1に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法。
- 光吸収剤膜を形成する工程を、スピンコート装置又はメニスカスコート装置等により光吸収剤を塗布することにより光吸収剤膜を形成するようにした請求項1又は請求項2に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法。
- 半導体レーザー光の発振波長を400〜1500nmとすると共に、線状レーザー光の長さを基板の短辺の長さよりも長くするようにした請求項1、請求項2又は請求項3に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法。
- アモルファスシリコン膜の厚さを15〜200nm及び光吸収剤膜の厚さを1〜30μmとするようにした請求項2又は請求項3に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法。
- 基板上に非晶質シリコン半導体膜を形成する手段と、非晶質シリコン半導体膜の表面に光吸収剤を塗布して光吸収剤膜を形成する手段と、光吸収剤膜に半導体発光素子からの線状のレーザー光を照射すると共に、当該線状レーザー光の走査により非晶質シリコン半導体膜を加熱してこれを結晶シリコン半導体膜とする結晶化手段と、結晶シリコン半導体膜の外表面を溶媒で洗浄することにより光吸収剤膜を除去する手段とから成り、前記結晶化手段において非晶質シリコン半導体膜の加熱部分に加えた余分な熱や溜まった熱を相変化後の結晶シリコン半導体膜を通して基板内へ放散させることにより、非晶質シリコン半導体膜の前記加熱部分の過加熱を自動的に防止する構成したことを特徴とする非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化装置。
- 基板をガラス基板とすると共に、非晶質半導体膜をアモルファスシリコン膜とし、光吸収剤を溶剤にカーボンを分散せしめて形成した赤外線光吸収剤とし、溶媒を純水とするようにした請求項6に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化装置。
- 光吸収剤を塗布して光吸収剤膜を形成する手段を、スピンコート装置又はメニスカスコート装置とした請求項6又は請求項7に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化装置。
- 半導体レーザー光の発振波長を400〜1500nmとすると共に、線状レーザー光の長さを基板の短辺の長さよりも長くするようにした請求項6又は請求項7に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化装置。
- アモルファスシリコン膜の厚さを15〜200nm及び光吸収剤膜の厚さを1〜30μmとするようにした請求項6又は請求項7に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化装置。
- 請求項1に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法又は請求項6に記載の非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化装置で製造されたフラットパネルディスプレイ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008003912A JP5227594B2 (ja) | 2008-01-11 | 2008-01-11 | 非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法及び装置並びに当該方法又は装置で製造されたフラットパネルディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008003912A JP5227594B2 (ja) | 2008-01-11 | 2008-01-11 | 非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法及び装置並びに当該方法又は装置で製造されたフラットパネルディスプレイ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009170484A JP2009170484A (ja) | 2009-07-30 |
JP5227594B2 true JP5227594B2 (ja) | 2013-07-03 |
Family
ID=40971375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008003912A Expired - Fee Related JP5227594B2 (ja) | 2008-01-11 | 2008-01-11 | 非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法及び装置並びに当該方法又は装置で製造されたフラットパネルディスプレイ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5227594B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2562918B (en) * | 2016-03-18 | 2021-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004134577A (ja) * | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Seiko Epson Corp | 半導体薄膜の製造方法、薄膜トランジスタ、半導体装置、薄膜太陽電池、複合半導体装置の製造方法、電気光学装置及び電子機器 |
US7145104B2 (en) * | 2004-02-26 | 2006-12-05 | Ultratech, Inc. | Silicon layer for uniformizing temperature during photo-annealing |
JP2005340695A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置の製造方法 |
JP5467238B2 (ja) * | 2006-06-21 | 2014-04-09 | 株式会社ハイテック・システムズ | 半導体の熱処理方法 |
-
2008
- 2008-01-11 JP JP2008003912A patent/JP5227594B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009170484A (ja) | 2009-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3586558B2 (ja) | 薄膜の改質方法及びその実施に使用する装置 | |
JP2000068520A (ja) | 半導体薄膜、その製造方法、および製造装置、ならびに半導体素子、およびその製造方法 | |
WO2001097266A1 (fr) | Procede de production d'un dispositif a semi-conducteur en couche mince | |
JP2001007045A (ja) | レーザ熱処理用光学系およびレーザ熱処理装置 | |
JP2001127003A (ja) | レーザ照射装置 | |
KR20060048825A (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
KR20060051845A (ko) | 박막 반도체 장치의 제조 방법 | |
ATE516389T1 (de) | Kristallisierungsverfahren | |
JP2002261015A (ja) | 半導体薄膜、その製造方法、および製造装置、ならびに半導体素子、およびその製造方法 | |
KR20090131922A (ko) | 박막트랜지스터, 그의 제조방법 및 그를 구비하는유기전계발광표시장치의 제조방법 | |
JPH06345415A (ja) | 多結晶シリコンの製造方法および装置 | |
JP4856252B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
KR20030071483A (ko) | 반도체 박막의 형성방법 및 반도체 박막의 형성장치 | |
JP2007317991A (ja) | 半導体装置の製造方法並びに薄膜トランジスタ | |
JP5227594B2 (ja) | 非晶質シリコン半導体膜のレーザー結晶化方法及び装置並びに当該方法又は装置で製造されたフラットパネルディスプレイ | |
JP2603418B2 (ja) | 多結晶半導体薄膜の製造方法 | |
KR20100041672A (ko) | 레이저 결정화법 | |
US20170207086A1 (en) | Preparation methods of low temperature poly-silicon thin film and transistor and laser crystallization apparatus | |
JP4769491B2 (ja) | 結晶化方法、薄膜トランジスタの製造方法、薄膜トランジスタおよび表示装置 | |
JP2797104B2 (ja) | 半導体結晶層の製造方法 | |
JP2003168646A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2004039660A (ja) | 多結晶半導体膜の製造方法、薄膜トランジスタの製造方法、表示装置、およびパルスレーザアニール装置 | |
WO2004066372A1 (ja) | 結晶化半導体素子およびその製造方法ならびに結晶化装置 | |
JP2002057105A (ja) | 半導体薄膜製造方法、半導体薄膜製造装置、およびマトリクス回路駆動装置 | |
JPH0955509A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090918 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120730 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120912 |
|
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: 20130311 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130318 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |