JPH01256114A - レーザアニール方法 - Google Patents
レーザアニール方法Info
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- JPH01256114A JPH01256114A JP8295688A JP8295688A JPH01256114A JP H01256114 A JPH01256114 A JP H01256114A JP 8295688 A JP8295688 A JP 8295688A JP 8295688 A JP8295688 A JP 8295688A JP H01256114 A JPH01256114 A JP H01256114A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に薄膜トラ
ンジスタの製造方法に関する。
ンジスタの製造方法に関する。
レーザビームを基板上のシリコンに照射し、シリコンを
再結晶する際、従来は（１）特開昭５８−８６３１６号
に記載のように、基板全面をレーザアニール方法、ある
いは、（２）特開昭５７−９７６１９ 、特開昭５７−
２７０３５に記載のように、マスクを用いた選択レーザ
アニール方法が取られている。
再結晶する際、従来は（１）特開昭５８−８６３１６号
に記載のように、基板全面をレーザアニール方法、ある
いは、（２）特開昭５７−９７６１９ 、特開昭５７−
２７０３５に記載のように、マスクを用いた選択レーザ
アニール方法が取られている。
また、はえの目レンズは従来光ビームの均一化に使われ
ている（１９８７年秋、応物予講集Ｐ。
ている（１９８７年秋、応物予講集Ｐ。
５３７．１８ｐ−Ｎ−６）が、本発明とは使い方が違う
ものである。
ものである。
従来法（１）については、液晶表示袋ｍ （Ｌｊ４ｕｉ
ｄＣｒｙｓｔａｌ ＤｉｓｐｌａＹ ；以下ＬＣＤと略
称する）上にある薄膜トランジスタ （丁ｈｉｎ Ｆｉ
ｌｏ＋ Ｆｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ；以下ＴＦＴと略称
する）の形成領域はＬＣＤの一部分のみであり、残りの
部分にレーザを照射する必要はなく、これはレーザエネ
ルギーと照射時間が効率的に使われているとは言えない
。
ｄＣｒｙｓｔａｌ ＤｉｓｐｌａＹ ；以下ＬＣＤと略
称する）上にある薄膜トランジスタ （丁ｈｉｎ Ｆｉ
ｌｏ＋ Ｆｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ；以下ＴＦＴと略称
する）の形成領域はＬＣＤの一部分のみであり、残りの
部分にレーザを照射する必要はなく、これはレーザエネ
ルギーと照射時間が効率的に使われているとは言えない
。
従来法（２）については、入射したレーザビームのうち
、マスクを通したレーザビームのみを利用したのは、レ
ーザエネルギーの有効利用とは言えない。
、マスクを通したレーザビームのみを利用したのは、レ
ーザエネルギーの有効利用とは言えない。
本発明の目的はレーザエネルギーを効率よく、かつ、照
射時間を短縮した照射方法で、ＬＣＤ上のＴＰＴ形成領
域のみレーザアニールすることにある。
射時間を短縮した照射方法で、ＬＣＤ上のＴＰＴ形成領
域のみレーザアニールすることにある。
上記の問題点を解析するために、次の方法を採用した。
■第１図に示されるように、はえの目レンズを用いて、
レーザビームを分割し、分割されたビームの間隔はｄと
する。
レーザビームを分割し、分割されたビームの間隔はｄと
する。
■第２図のように、ＴＰＴパターン距離をａとする。
■ｄ＝ｎａ （ｎ＝１．２．３−１になるようにｄを決
めておく。ｄは隣接する両はえの目レンズの大きさに依
存する。レーザビームをはえの目レンズを通して、基板
に照射し、ＴＰＴ形成領域のみアニールする。
めておく。ｄは隣接する両はえの目レンズの大きさに依
存する。レーザビームをはえの目レンズを通して、基板
に照射し、ＴＰＴ形成領域のみアニールする。
■はえの目レンズの数をｍとすると、はえの目レンズ全
体の径Ｄ＝ｍｄとなる。基板かレーザビームをＤだけ動
かして、基板上を一方向に照射した後、ビームをａだけ
ずらして照射を繰り返し、レーザビームをＴＰＴの全形
成領域Ｌｍｍ（Ｌ≦ｐｏｐは照射回数）にわたって照射
する。
体の径Ｄ＝ｍｄとなる。基板かレーザビームをＤだけ動
かして、基板上を一方向に照射した後、ビームをａだけ
ずらして照射を繰り返し、レーザビームをＴＰＴの全形
成領域Ｌｍｍ（Ｌ≦ｐｏｐは照射回数）にわたって照射
する。
入射されたレーザビームは、はえの目レンズによりいく
つかの光束に分割され、また、各はえの目レンズの焦点
で集光される。焦光点（スポット）間の距離ｄは、はえ
の目レンズの直径と同様にレンズ間隔と等しい６基板を
焦点面、あるいは、その前後に置くとはえの目レンズの
並び方に対応したパターンが得られる。スポットの大き
さは焦点からの距離で決められる。このパターンが基板
上のＴＰＴパターンに合せれば、所望箇所のみをレーザ
アニールすることが出来る。
つかの光束に分割され、また、各はえの目レンズの焦点
で集光される。焦光点（スポット）間の距離ｄは、はえ
の目レンズの直径と同様にレンズ間隔と等しい６基板を
焦点面、あるいは、その前後に置くとはえの目レンズの
並び方に対応したパターンが得られる。スポットの大き
さは焦点からの距離で決められる。このパターンが基板
上のＴＰＴパターンに合せれば、所望箇所のみをレーザ
アニールすることが出来る。
以下、図面の基づいて本発明の一実施例を説明する。
第３図のａに示すように低融点絶縁基板（例えば、ガラ
ス基板等）を用い、その上に減圧ＣＶＤ法により約１５
００オングスナローム（Ａ）の厚さの多結晶シリコン膜
を形成する。この多結晶シリコン膜をＬＣＤ基板とする
。
ス基板等）を用い、その上に減圧ＣＶＤ法により約１５
００オングスナローム（Ａ）の厚さの多結晶シリコン膜
を形成する。この多結晶シリコン膜をＬＣＤ基板とする
。
次に第１図に示されているように、実線で示したレーザ
ビーム（１）（例えば、キセノンと塩素を原料ガスとす
る波長３０８ｎｍのエキシマレーザ。
ビーム（１）（例えば、キセノンと塩素を原料ガスとす
る波長３０８ｎｍのエキシマレーザ。
あるいは波長３４９ｎｍのルビーレーザの第２高調波レ
ーザ等、その強度は４００ｍｊ／ａｊである。）を（２
）のはえの目レンズに入射する。はえの目レンズ（２）
を通ったレーザビームを同図の破線で示す。
ーザ等、その強度は４００ｍｊ／ａｊである。）を（２
）のはえの目レンズに入射する。はえの目レンズ（２）
を通ったレーザビームを同図の破線で示す。
第２図は目的とするＬＣＤのＴＰＴパターンである。各
ＴＰＴ形成領域（５）の間隔はａ＝４００μｍであり、
また、該領域（５）、の大きさは３０×１５μｍｍ”で
ある。
ＴＰＴ形成領域（５）の間隔はａ＝４００μｍであり、
また、該領域（５）、の大きさは３０×１５μｍｍ”で
ある。
実施例の一つははえの目レンズの大きさは４×４ｎｎ２
であり（ｄ＝４ｎｗｎ、ａ＝ｏ、４ｎｎ＋ 、ｎ＝１０
となる）、数は４Ｘ４個の角レンズである。
であり（ｄ＝４ｎｗｎ、ａ＝ｏ、４ｎｎ＋ 、ｎ＝１０
となる）、数は４Ｘ４個の角レンズである。
−四基上レーザを照射した後、基板位置を４Ｘ０．４ｎ
ｎ＋＝１．６−動かして基板を一方向に照射した後、ビ
ーム位置を０．４ｍだけずらして照射をくり返し、基板
上のＴＰＴを形成する全領域を照射する。以上によって
、ＬＣＤ基板上のＴＰＴ形成領域のみレーザアニールが
出来る。
ｎ＋＝１．６−動かして基板を一方向に照射した後、ビ
ーム位置を０．４ｍだけずらして照射をくり返し、基板
上のＴＰＴを形成する全領域を照射する。以上によって
、ＬＣＤ基板上のＴＰＴ形成領域のみレーザアニールが
出来る。
次に、第３図のｂに示すように結晶化した多結晶シリコ
ン膜を島状にし、その上に２酸化シリコンのような絶縁
膜（９）とゲート領域となる多結晶シリコン層（１２）
を多結晶シリコン層（７）と同様な方法で形成する。そ
の後ｎチャンネル形ＴＰＴを形成するなら、ボロン等の
不純物を再結晶化した多結晶シリコン層（７′）へ打込
み、ソース及びドレイン領域（１０）、 （１１）を形
成し、それぞれの電極（１４）、 （１５）を例えばア
ルミ材によって取り出し、ＴＰＴを形成する。このよう
にして得たＴＰＴのキャリア電子移動度は、およそ１５
０ｃｎｆ／Ｖ、Ｓである。
ン膜を島状にし、その上に２酸化シリコンのような絶縁
膜（９）とゲート領域となる多結晶シリコン層（１２）
を多結晶シリコン層（７）と同様な方法で形成する。そ
の後ｎチャンネル形ＴＰＴを形成するなら、ボロン等の
不純物を再結晶化した多結晶シリコン層（７′）へ打込
み、ソース及びドレイン領域（１０）、 （１１）を形
成し、それぞれの電極（１４）、 （１５）を例えばア
ルミ材によって取り出し、ＴＰＴを形成する。このよう
にして得たＴＰＴのキャリア電子移動度は、およそ１５
０ｃｎｆ／Ｖ、Ｓである。
また、第４図ａのように大きさの異なった焦点距離の同
じはえの目レンズを組み合せて使うことによって、第４
図すなどのようないろいろな異なったパターンが得られ
る。
じはえの目レンズを組み合せて使うことによって、第４
図すなどのようないろいろな異なったパターンが得られ
る。
また、第５図ａのように焦点距離の異なったはえの目レ
ンズを組み合せて使うことによって、スポット径の異な
ったパターンも得られる６さらに、本発明はレーザアニ
ール方法に限らず、半導体製造用の露光装置などの照明
光学系にも適用できる。
ンズを組み合せて使うことによって、スポット径の異な
ったパターンも得られる６さらに、本発明はレーザアニ
ール方法に限らず、半導体製造用の露光装置などの照明
光学系にも適用できる。
この発明を用いればＬＣＤ上のｐｏｌｙ−３ｉをレーザ
アニールする際、レーザエネルギーの損失なしで基板上
のＴＰＴ形成領域のみを再結晶化することが出来る。し
かも、レーザ照射の工程時間の短縮が図れる。また、そ
の応用例として、いろいろな照射パターンが得られる。
アニールする際、レーザエネルギーの損失なしで基板上
のＴＰＴ形成領域のみを再結晶化することが出来る。し
かも、レーザ照射の工程時間の短縮が図れる。また、そ
の応用例として、いろいろな照射パターンが得られる。
第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は本発明を応
用したＬＣＤ上のＴＰＴ形成パターンを示す図、第３図
は本発明の実施例を示す製造工程図、第４図（ａ）及び
第５図（ａ）は本発明の応用例を示す図、第４図（ｂ）
及び第５図（ｂ）はＬＣＤ上のＴＰＴ形成パターンを示
す図である。 １…入射レーザビーム、２…はえの目レンズ、３…分割
、集光されたビームのスポット、４…ＬＣＤ基板、５…
ＴＰＴ形成領域、６…低融点絶縁基板、７…多結晶シリ
コン、８…パルスレーザ。 ９…絶縁層、１０…ソース領域、１１…ドレイン領域、
１２…多結晶シリコン、１３…絶縁層。 １４…ソース電極、１５…ドレイン電極、１′。 １′…入射レーザビーム、２’ 、２’…はえの目レン
ズ、３′、３′…集光されたレーザビームのスポット、
４’ 、４’…ＬＣＤなどの基板。 第１１！１ 第２図 第３図 （ＯＬ） （ｂ） 第４図 ４′ 第５図 （Ｉ２．） （ｂン
用したＬＣＤ上のＴＰＴ形成パターンを示す図、第３図
は本発明の実施例を示す製造工程図、第４図（ａ）及び
第５図（ａ）は本発明の応用例を示す図、第４図（ｂ）
及び第５図（ｂ）はＬＣＤ上のＴＰＴ形成パターンを示
す図である。 １…入射レーザビーム、２…はえの目レンズ、３…分割
、集光されたビームのスポット、４…ＬＣＤ基板、５…
ＴＰＴ形成領域、６…低融点絶縁基板、７…多結晶シリ
コン、８…パルスレーザ。 ９…絶縁層、１０…ソース領域、１１…ドレイン領域、
１２…多結晶シリコン、１３…絶縁層。 １４…ソース電極、１５…ドレイン電極、１′。 １′…入射レーザビーム、２’ 、２’…はえの目レン
ズ、３′、３′…集光されたレーザビームのスポット、
４’ 、４’…ＬＣＤなどの基板。 第１１！１ 第２図 第３図 （ＯＬ） （ｂ） 第４図 ４′ 第５図 （Ｉ２．） （ｂン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、絶縁性基板と該基板上に形成された半導体層を有す
る薄膜半導体装置において、レーザビームなどの光を用
いて半導体層を熱処理する際、はえの目（角ドラム、フ
ライアイ）レンズを用い、レンズ間の距離をｄｍｍとす
ると、ａ＝ｄ／ｎ（ｎ＝１、２、３…）なる関係で決ま
る複数の領域を選択的に同時に熱処理することを特徴と
するレーザアニール方法。 ２、第１項において、はえの目レンズの焦点面からのず
れによって、薄膜半導体形成領域の大きさを制御するこ
とを特徴とするレーザアニール方法。 ３、第１項において、径の異なったはえの目レンズを組
み合せ使用によつて、パターンの異なった薄膜半導体が
得られることを特徴とするレーザアニール方法。 ４、第１項において、焦点距離の異なったはえの目レン
ズを組み合せ使用によって、同一薄膜層内に、大きさの
異なった薄膜半導体形成領域のパターンが得られること
を特徴とするレーザアニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8295688A JPH01256114A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | レーザアニール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8295688A JPH01256114A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | レーザアニール方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01256114A true JPH01256114A (ja) | 1989-10-12 |
Family
ID=13788672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8295688A Pending JPH01256114A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | レーザアニール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01256114A (ja) |
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-
1988
- 1988-04-06 JP JP8295688A patent/JPH01256114A/ja active Pending
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