JPH0817731A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH0817731A JPH0817731A JP6168720A JP16872094A JPH0817731A JP H0817731 A JPH0817731 A JP H0817731A JP 6168720 A JP6168720 A JP 6168720A JP 16872094 A JP16872094 A JP 16872094A JP H0817731 A JPH0817731 A JP H0817731A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁性基板上に堆積さ
れた又は堆積中のアモルファス半導体膜に高エネルギー
光を照射して、該アモルファス半導体膜を結晶化する半
導体装置の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which an amorphous semiconductor film deposited or being deposited on an insulating substrate is irradiated with high energy light to crystallize the amorphous semiconductor film. Is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】携帯用ＯＡ機器や液晶テレビ用の表示パ
ネルとして、アモルファスシリコンＴＦＴ（Thin Film
Transistor）液晶パネルが利用されているが、近年、こ
のアモルファスシリコンＴＦＴ液晶パネルの次の世代の
液晶パネルとして、多結晶シリコンＴＦＴ液晶パネルが
注目されてきた。2. Description of the Related Art Amorphous silicon TFTs (Thin Film) are used as display panels for portable office automation equipment and liquid crystal televisions.
Transistor liquid crystal panels have been used, but in recent years, polycrystalline silicon TFT liquid crystal panels have attracted attention as liquid crystal panels of the next generation of this amorphous silicon TFT liquid crystal panel.
【０００３】その理由は、多結晶シリコンＴＦＴのキャ
リアの移動度がアモルファスシリコンＴＦＴ（０．５ｃ
ｍ2 Ｖ-1ｓ-1程度）に比べて２桁程度（数十〜１００ｃ
ｍ2Ｖ-1ｓ-1程度）大きいために、画素毎に備えるＴＦ
Ｔの寸法を小さくできる（１／５０〜１／１００）ため
である。これによって、開口率が大きくなって画面が明
るくなり、解像度が向上し、画素毎のＴＦＴを駆動する
周辺回路をパネル上に一体形成できるので駆動用ＩＣを
実装しなくてもよく小型化できる等の利点がある。The reason is that the carrier mobility of a polycrystalline silicon TFT is 0.5 c
2 orders of magnitude as compared with m approximately 2 V -1 s -1) (tens ~100c
m 2 V -1 s -1 ), so that the TF provided for each pixel
This is because the dimension of T can be reduced (1/50 to 1/100). As a result, the aperture ratio is increased, the screen is brightened, the resolution is improved, and the peripheral circuit for driving the TFT for each pixel can be integrally formed on the panel, so that it is possible to reduce the size without mounting a driving IC. There are advantages.
【０００４】この多結晶シリコンＴＦＴの製造には、当
初は９００℃以上の高温プロセスが採用され、この高温
に耐える石英ガラスを絶縁性基板とするものであった
が、この石英ガラスは径が８インチ程度と小さく、また
高価であった。In order to manufacture this polycrystalline silicon TFT, a high temperature process of 900 ° C. or higher was initially adopted, and quartz glass which withstands this high temperature was used as an insulating substrate. It was small, about an inch, and expensive.
【０００５】そこで、コスト安でパネル面の大型化が可
能な通常のガラス基板を使用できるようにするために、
６００℃以下での低温プロセスが研究されている。Therefore, in order to be able to use a normal glass substrate which is inexpensive and can enlarge the panel surface,
Low temperature processes below 600 ° C. have been investigated.
【０００６】この低温プロセスでは、図５の（ａ）に示
すように、下地絶縁膜（ＳｉＯ2 膜）２をコーティング
した通常のガラス基板１の上面に、アモルファスシリコ
ン膜３を低温（４５０℃程度）プラズマＣＶＤ法により
形成する。そして、この後に、このアモルファスシリコ
ン膜３をレーザアニール法の熱処理によって多結晶化す
る。この後に、図５の（ｂ）に示すように、この多結晶
シリコン膜３′の面にＥＣＲ（Electron Cyclotron Res
onance）プラズマＣＶＤ法によってゲート絶縁膜（Ｓｉ
Ｏ2 ）４を堆積させ、図５の（ｃ）に示すように、その
上面に金属ゲート電極５を形成した後に、ＰＨ3 ／Ｈ2
のイオン打ち込みを行なって多結晶シリコン膜３′内に
ソース６とドレイン７を形成し、最終的に図５の（ｄ）
に示すように、ソース電極８、ドレイン電極９を形成す
るものである。９は保護膜（窒化シリコン膜）である。In this low temperature process, as shown in FIG. 5A, an amorphous silicon film 3 is formed at a low temperature (about 450 ° C.) on the upper surface of a normal glass substrate 1 coated with a base insulating film (SiO 2 film) 2. ) It is formed by the plasma CVD method. Then, after this, the amorphous silicon film 3 is polycrystallized by a heat treatment of a laser annealing method. After this, as shown in FIG. 5B, an ECR (Electron Cyclotron Res) is formed on the surface of the polycrystalline silicon film 3 '.
onance) by a plasma CVD method
After depositing O 2 ) 4 and forming a metal gate electrode 5 on the upper surface thereof as shown in FIG. 5C, PH 3 / H 2
Is ion-implanted to form a source 6 and a drain 7 in the polycrystalline silicon film 3 ', and finally, as shown in FIG.
The source electrode 8 and the drain electrode 9 are formed as shown in FIG. Reference numeral 9 is a protective film (silicon nitride film).
【０００７】上記したレーザアニール法は、ガラス基板
１面上のアモルファスシリコン膜３にレーザを照射し、
この膜３の表面だけを高温で熱処理することよって多結
晶シリコン膜３′を得る方法である。この方法では、ガ
ラス基板１に全くダメージを与えることなく、キャリア
の移動度が１００ｃｍ2 Ｖ-1ｓ-1近い多結晶シリコン膜
が得られるため、有望視されている。In the laser annealing method described above, the amorphous silicon film 3 on the surface of the glass substrate 1 is irradiated with a laser,
This is a method of obtaining a polycrystalline silicon film 3'by heat-treating only the surface of the film 3 at a high temperature. According to this method, a polycrystalline silicon film having a carrier mobility close to 100 cm 2 V -1 s -1 can be obtained without damaging the glass substrate 1 at all, and therefore, it is regarded as promising.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このレ
ーザアニール法では、使用するレーザ装置が高価である
ことに加えて、得られる多結晶シリコン膜のキャリア移
動度が面内で均一となるように制御することが困難であ
るという問題があった。大型基板を一括照射で処理でき
る大照射面積レーザ装置がないため、現在は照射面積が
５ｍｍ〜１０ｍｍ程度のパルスレーザを走査させること
によって大型基板をアニールしているので、レーザ処理
の重なり部分が発生し、キャリア移動度に±１０〜５０
％程度のバラツキが発生する。このように移動度にバラ
ツキが発生すれば、各々のＴＦＴの特性にバラツキが発
生する。However, in the laser annealing method, the laser device used is expensive, and the carrier mobility of the obtained polycrystalline silicon film is controlled to be uniform in the plane. There was a problem that it was difficult to do. Since there is no large irradiation area laser device that can process a large substrate by batch irradiation, since the large substrate is annealed by scanning a pulse laser with an irradiation area of about 5 mm to 10 mm at the present, an overlapping portion of laser processing occurs. The carrier mobility is ± 10 to 50.
% Variation occurs. If the mobility varies as described above, the characteristics of the TFTs also vary.
【０００９】本発明は以上のような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、アモルファス半導体膜を結晶化す
るに際して、低温処理が可能で、しかもキャリア移動度
にバラツキが発生し難いようにした半導体装置の製造方
法を提供することである。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to enable low-temperature treatment when crystallizing an amorphous semiconductor film, and to prevent carrier mobility from being varied. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the semiconductor device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、絶
縁性基板上に堆積された又は堆積中のアモルファス半導
体膜に高エネルギー光を照射して、該アモルファス半導
体膜を結晶化する半導体装置の製造方法において、上記
高エネルギー光の光源として、ＲＦ波あるいはマイクロ
波照射により無電極で励起され主として紫外線域のイン
コヒーレント光を放射するランプを用いることを特徴と
するものである。According to the manufacturing method of the present invention, a semiconductor device in which an amorphous semiconductor film deposited or being deposited on an insulating substrate is irradiated with high energy light to crystallize the amorphous semiconductor film. In the manufacturing method described above, a lamp that is excited without electrodes by irradiation with RF waves or microwaves and emits mainly incoherent light in the ultraviolet range is used as the light source of the high energy light.
【００１１】本発明では、上記光源にエキシマ分子の光
を使用したり、あるいは絶縁性基板を加熱しつつ上記イ
ンコヒーレント光の照射を行なったりすることが好まし
く、またそのインコヒーレント光が連続、振幅変調又は
パルス変調された光であっても良い。In the present invention, it is preferable to use light of excimer molecules as the light source, or to irradiate the incoherent light while heating the insulating substrate, and the incoherent light is continuous and has an amplitude. It may be modulated or pulse modulated light.
【００１２】[0012]
【作用】本発明では、ランプから高エネルギーの紫外線
域のインコヒーレント光がアモルファス半導体膜に照射
される。このランプ光の照射面積はレーザ光の照射面積
に比べて桁違いに大きく、広い面積の一括照射が行なわ
れ、重なり部分を無くしたり或いは極力少なくすること
ができる。この結果、得られる結晶化構造のバラツキが
少なくなって、キャリア移動度のバラツキが大幅に低下
する。In the present invention, the amorphous semiconductor film is irradiated with high energy incoherent light in the ultraviolet region from the lamp. The irradiation area of the lamp light is incomparably larger than the irradiation area of the laser light, and a large area is collectively irradiated, so that the overlapping portion can be eliminated or minimized. As a result, variations in the obtained crystallization structure are reduced, and variations in carrier mobility are significantly reduced.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１はそ
の一実施例の多結晶シリコン膜の製造プロセスの概略を
示す図である。本実施例では、下地絶縁膜（ＳｉＯ2 ）
２をコーティングした通常のガラス基板１の当該下地絶
縁膜２の上面に、プラズマＣＶＤ法によって４６０℃で
膜厚が５０〜６０ｎｍの厚みのアモルファスシリコン膜
３を形成する。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a manufacturing process of a polycrystalline silicon film of the embodiment. In this embodiment, the base insulating film (SiO 2 )
An amorphous silicon film 3 having a thickness of 50 to 60 nm is formed at 460 ° C. by a plasma CVD method on the upper surface of the underlying insulating film 2 of the ordinary glass substrate 1 coated with 2.
【００１４】この後に、ガラス基板１の温度を当該ガラ
ス基板１に歪が発生しない程度の温度（５００℃〜５５
０℃）に加熱した状態で、エキシマランプ（Excimer La
mp）光を照射する。ガラス基板１の温度を５００℃とし
たときは、エキシマランプの照射は１００ｎｓのパルス
照射で３０ｍＪ／ｃｍ2 あれば良い。この結果、レーザ
アニール法と同等に、アモルファスシリコン膜３の表面
が集中的に加熱され、そのアモルファスシリコンが多結
晶化される。After that, the temperature of the glass substrate 1 is set to a temperature (500 ° C. to 55 ° C.) at which distortion is not generated in the glass substrate 1.
Excimer lamp (Excimer La
mp) Light is emitted. When the temperature of the glass substrate 1 is 500 ° C., the irradiation of the excimer lamp may be 30 mJ / cm 2 by pulse irradiation of 100 ns. As a result, similarly to the laser annealing method, the surface of the amorphous silicon film 3 is intensively heated, and the amorphous silicon is polycrystallized.
【００１５】このとき、エキシマランプ光による熱は、
下地絶縁膜２の熱伝導が低いためおよびガラス基板１が
熱バイアスされているため、散逸することが抑制され
る。この結果、レーザアニール法に比べて、溶融シリコ
ンの凝固速度が遅くなって熱平衡状態に近づき、結晶粒
径が拡大するので、多結晶シリコン膜のキャリア移動度
が増大する。At this time, the heat generated by the excimer lamp light is
Since the thermal conductivity of the base insulating film 2 is low and the glass substrate 1 is thermally biased, dissipation is suppressed. As a result, as compared with the laser annealing method, the solidification rate of the molten silicon becomes slower, the thermal equilibrium state is approached, and the crystal grain size is expanded, so that the carrier mobility of the polycrystalline silicon film is increased.
【００１６】この後は、従来例と同様に、プラズマＣＶ
Ｄによるゲート絶縁膜の堆積、金属ゲート電極の形成、
イオン打ち込みによるソース、ドレインの形成、ＣＶＤ
による保護膜の堆積、およびアルミニウム電極の形成等
のプロセスを行なうが、本発明に直接関係しないので、
詳しい説明は省略する。After this, as in the conventional example, the plasma CV is used.
Deposition of gate insulating film by D, formation of metal gate electrode,
Source / drain formation by ion implantation, CVD
Although a process of depositing a protective film by, and forming an aluminum electrode, etc. is performed, since it is not directly related to the present invention,
Detailed description is omitted.
【００１７】図２は上記したエキシマランプ光を発生す
るエキシマランプの一例を示す図である。このエキシマ
ランプは、エキシマガスを封入した８ｍｍ×２５０ｍｍ
の高純度溶融石英からなる無電極放電管１１の近傍に沿
ってアンテナ１２を配置し、このアンテナ１２からマイ
クロ波を無電極放電管１１に対して照射して、そのマイ
クロ波により封入エキシマガスを励起させ放電により紫
外線を放射させるものである。１３は共振器であって、
細長い無電極放電管１１を効率よくマイクロ波励起する
ＴＭモードとなる寸法に設定されている。発生した紫外
線（波長１００ｎｍ〜４７０ｎｍ）は、反射板１４によ
り前方に反射され、幅１００ｍｍ、長さ２５０ｍｍの開
口部のマイクロ波遮断用金属ネット１５から外部に照射
される。そして、この開口部から５０ｍｍ先に離れた位
置に１０ｍｍ×２００ｍｍの照射面積面積で集光され
る。FIG. 2 is a diagram showing an example of an excimer lamp for generating the above-mentioned excimer lamp light. This excimer lamp is 8mm x 250mm filled with excimer gas.
The antenna 12 is arranged along the vicinity of the electrodeless discharge tube 11 made of high-purity fused silica, and the microwave is radiated from the antenna 12 to the electrodeless discharge tube 11 to generate the enclosed excimer gas. Ultraviolet rays are emitted by being excited and discharged. 13 is a resonator,
The dimensions are set to a TM mode in which the elongated electrodeless discharge tube 11 is efficiently microwave-excited. The generated ultraviolet rays (wavelength 100 nm to 470 nm) are reflected forward by the reflector 14 and are radiated to the outside from the microwave blocking metal net 15 having an opening having a width of 100 mm and a length of 250 mm. Then, it is condensed at a position 50 mm away from this opening with an irradiation area of 10 mm × 200 mm.
【００１８】このエキシマランプでは、無電極放電管１
１に封入するエキシマガスをＸｅＣｌ［ガス組成比：Ｘ
ｅ／Ｃｌ2 ／Ｈｅ＝１０／０．３／８９．７（％）］、
封入圧力を５０Ｔｏｒｒとしたとき、印加するマイクロ
波の周波数が２．４５ＧＨｚで、そのマイクロ波電力を
０．４ＫＷ〜１０ＫＷに変化させると、発光出力が１４
Ｗ〜８０Ｗとなる。このとき、波長が３０８ｎｍの紫外
線が発生する。図３はその発光スペクトルを示す図であ
る。In this excimer lamp, the electrodeless discharge tube 1
Excimer gas to be sealed in 1 is XeCl [gas composition ratio: X
e / Cl 2 /He=10/0.3/89.7 (%)],
When the filling pressure is 50 Torr, the frequency of the applied microwave is 2.45 GHz, and when the microwave power is changed from 0.4 KW to 10 KW, the light emission output is 14
W to 80 W. At this time, ultraviolet rays having a wavelength of 308 nm are generated. FIG. 3 is a diagram showing the emission spectrum.
【００１９】発光出力３０Ｗのとき、金属ネット１５か
ら５０ｍｍ離れた集光位置における放射強度は、図４に
示す特性となり、１０ｍｍ×２００ｍｍの照射面積範囲
（集光位置）で約２００ｍＷ／ｃｍ2 以上の発光強度が
得られている。この強度は、アモルファスシリコンを溶
融させるには若干不足であるが、前記したようにガラス
基板１を当該ガラス基板１が悪影響を受けない限度に加
熱して熱バイアスを印加しておくことにより熱の散逸を
防止できるので、短時間でアモルファスシリコン膜３面
のみを１４００℃以上に加熱できる。At an emission output of 30 W, the radiant intensity at a condensing position 50 mm away from the metal net 15 has the characteristics shown in FIG. 4, and the irradiation area range (condensing position) of 10 mm × 200 mm is about 200 mW / cm 2 or more. The emission intensity of is obtained. Although this strength is slightly insufficient for melting the amorphous silicon, as described above, heat is applied by heating the glass substrate 1 to the extent that the glass substrate 1 is not adversely affected and applying a thermal bias. Since dissipation can be prevented, only the amorphous silicon film 3 surface can be heated to 1400 ° C. or higher in a short time.
【００２０】なお、無電極放電管１１内への封入ガスの
種類を替えることにより、発光波長は変化する。例え
ば、Ｆ2 で１５８ｎｍ、Ｃｌ2 で２５８ｎｍ、Ｂｒ2 で
２９２ｎｍ、Ｉ2 で３４２ｎｍ、ＮｅＦで１０８ｎｍ、
Ａｒ2 で１２６ｎｍ、ＡｒＢｒで１６１ｎｍ、ＡｒＣｌ
で１７５ｎｍ、ＡｒＦで１９３ｎｍ、Ａｒ2 Ｃｌで２４
５ｎｍ、Ａｒ2 Ｆで２８５ｎｍ、Ｋｒ2 で１４６ｎｍ、
ＫｒＩで１８５ｎｍ、ＫｒＣｌで２２２ｎｍ、ＫｒＢｒ
で２０６ｎｍ、ＫｒＦで２４８ｎｍ、Ｋｒ2 Ｆで４２０
ｎｍ、Ｘｅ2 で１７２ｎｍ、ＸｅＩで２５３ｎｍ、Ｘｅ
Ｂｒで２８２ｎｍ、ＸｅＦで３５１ｎｍ、Ｘｅ2 Ｂｒで
４４０ｎｍ、Ｈｇ−Ｘｅで２７０ｎｍ、Ｈｇ2 で３３５
ｎｍ、ＨｇＩで４４４ｎｍ、Ｔｌ−Ｘｅで２７８ｎｍ、
３５３ｎｍ、３７８ｎｍ、Ｍｇ2 で３９０ｎｍ、Ｎａ−
Ｘｅで４４０ｎｍ、Ｔｌ−Ｈｇで４５９ｎｍの波長の紫
外線域の光が得られる。The emission wavelength is changed by changing the kind of the gas filled in the electrodeless discharge tube 11. For example, 158 nm in F 2, 258 nm in Cl 2, 292 nm in Br 2, 342 nm in I 2, in NeF 108 nm,
126 nm for Ar 2 , 161 nm for ArBr, ArCl
175 nm, ArF 193 nm, Ar 2 Cl 24
5 nm, 285 nm for Ar 2 F, 146 nm for Kr 2 ,
185 nm for KrI, 222 nm for KrCl, KrBr
At 206 nm, KrF at 248 nm, and Kr 2 F at 420
nm, Xe 2 172 nm, Xe I 253 nm, Xe
282 nm for Br, 351 nm for XeF, 440 nm for Xe 2 Br, 270 nm for Hg-Xe, 335 for Hg 2 .
nm, 444 nm for HgI, 278 nm for Tl-Xe,
353nm, 378nm, in the Mg 2 390nm, Na-
Light in the ultraviolet region having a wavelength of 440 nm with Xe and 459 nm with Tl-Hg can be obtained.
【００２１】また、エシキマランプ光の照射モードは、
所定時間の連続照射に限らず、振幅変調したものを使用
することもできる。このときは、強度の小さい光により
予熱しておき強度の大きな光により結晶化を行なうプロ
セスとなる。更に、エシキマランプ光をパルス変調し
て、強度の大きな光を短時間照射（１回）することによ
り立上り速い加熱による結晶化が可能となる。このパル
ス変調では、１回目の照射時に大強度照射を、２回目の
照射時に小強度照射を行なって１回目の照射時の熱の散
逸を抑えることもできる。Further, the irradiation mode of the light of the Eshikima lamp is
Not limited to continuous irradiation for a predetermined time, it is also possible to use amplitude-modulated one. At this time, the process is such that preheating is performed with light having low intensity and crystallization is performed with light having high intensity. Further, by pulse-modulating the light of the Eximima lamp and irradiating the light with high intensity for a short time (once), crystallization can be achieved by rapid rising and heating. In this pulse modulation, it is also possible to suppress the heat dissipation during the first irradiation by performing high-intensity irradiation during the first irradiation and low-intensity irradiation during the second irradiation.
【００２２】また、上記実施例では下地絶縁膜２の上面
にアモルファスシリコン膜３を堆積しておいて、その上
面からエキシマランプ光を照射して多結晶化したが、ア
モルファスシリコン膜３を堆積しながら同時にエシキマ
ランプ光をそこに照射して多結晶化を同時進行させるこ
ともできる。このときのプロセス条件は、図１において
説明した条件と同一で可能である。In the above embodiment, the amorphous silicon film 3 is deposited on the upper surface of the base insulating film 2 and irradiated with excimer lamp light from the upper surface to be polycrystallized. However, the amorphous silicon film 3 is deposited. At the same time, however, it is also possible to simultaneously irradiate the light from the Echiquima lamp to allow polycrystallization to proceed simultaneously. The process conditions at this time can be the same as the conditions described in FIG.
【００２３】また上記実施例では、エキシマランプの集
光位置の照射面積面積が１０ｍｍ×２００ｍｍであるの
で、アモルファスリコン膜３の面積がそれより大きい場
合には、その膜面を走査する必要があるが、この場合で
あっても、レーザを使用する場合に比べて走査回数は桁
違いに少なくなって、アニールの重なり部分も大幅に少
なくなる。この結果、キャリア移動度のバラツキも少な
くでき、ＴＦＴに適用した際のＴＦＴ特性バラツキも大
幅に少なくなる。さらに、エキシマランプの集光位置の
照射面積面積を大きすれば走査は必要なく、一括照射の
みによって多結晶化が可能となる。In the above embodiment, the irradiation area of the condensing position of the excimer lamp is 10 mm × 200 mm. Therefore, when the area of the amorphous recon film 3 is larger than that, it is necessary to scan the film surface. However, even in this case, the number of scans is reduced by an order of magnitude as compared with the case of using a laser, and the overlapping portion of annealing is significantly reduced. As a result, variations in carrier mobility can be reduced, and variations in TFT characteristics when applied to TFTs are significantly reduced. Furthermore, if the irradiation area of the condensing position of the excimer lamp is increased, scanning is not necessary, and polycrystallization can be performed only by collective irradiation.
【００２４】また上記実施例では、半導体としてシリコ
ンを使用する場合について説明したが、これに限られる
ものではなく、他の半導体や化合物半導体であっても同
様に適用できることは勿論である。In the above embodiment, the case where silicon is used as the semiconductor has been described, but the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the same applies to other semiconductors and compound semiconductors.
【００２５】更に上記実施例では、エキシマランプを無
電極で励起するための電磁波をマイクロ波としたが、こ
れに限られず、１０ＭＨｚ以上のＲＦ波を使用すること
によっても、同様に紫外線域のインコーレント光を発生
させることができる。Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the electromagnetic wave for exciting the excimer lamp without electrodes is a microwave, but the invention is not limited to this, and by using an RF wave of 10 MHz or more, the incorresponding light in the ultraviolet range is similarly obtained. Rent light can be generated.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上のように本発明は、アモルファス半
導体を結晶化するためにＲＦ波あるいはマイクロ波照射
により無電極で励起され主として紫外線域のインコヒー
レント光を放射するランプを用いるものである。このラ
ンプはレーザ装置に比べて価格が安価であり、半導体装
置の製造コスト低下に大きく資するものである。また、
レーザに比べて照射面積が桁違いに大きくなるため、キ
ャリア移動度のバラツキも少なくでき、ＴＦＴに適用し
た際のＴＦＴ特性バラツキも大幅に少なくなるという利
点がある。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention uses a lamp which emits mainly incoherent light in the ultraviolet region, which is excited by an electrode by irradiation with RF waves or microwaves to crystallize an amorphous semiconductor. This lamp is cheaper than the laser device and contributes greatly to the reduction of the manufacturing cost of the semiconductor device. Also,
Since the irradiation area is incomparably larger than that of a laser, variations in carrier mobility can be reduced, and variations in TFT characteristics when applied to a TFT can be significantly reduced.
【図１】 本発明の一実施例のアモルファスシリコン膜
から多結晶シリコン膜を生成する方法の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for producing a polycrystalline silicon film from an amorphous silicon film according to an embodiment of the present invention.
【図２】 エキシマランプの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an excimer lamp.
【図３】 ＸｅＣｌを封入したエキシマランプの発光ス
ペクトルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an emission spectrum of an excimer lamp filled with XeCl.
【図４】 ＸｅＣｌを封入したエキシマランプの放射強
度分布を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a radiation intensity distribution of an excimer lamp containing XeCl.
【図５】 従来の多結晶シリコンＴＦＴの製造方法を示
す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a conventional method for manufacturing a polycrystalline silicon TFT.
１：通常のガラス基板、２：下地絶縁膜、３：アモルフ
ァスシリコン膜、３′：多結晶シリコン膜、４：ゲート
絶縁膜、５：金属ゲート電極、６：ソース、７：ドレイ
ン、８：ソース電極、９：ドレイン電極、１０：保護
膜、１１：無電極放電管、１２：アンテナ、１３：共振
器、１４：反射板、１５：金属ネット。1: normal glass substrate, 2: base insulating film, 3: amorphous silicon film, 3 ': polycrystalline silicon film, 4: gate insulating film, 5: metal gate electrode, 6: source, 7: drain, 8: source Electrodes, 9: drain electrode, 10: protective film, 11: electrodeless discharge tube, 12: antenna, 13: resonator, 14: reflector, 15: metal net.
Claims (4)
アモルファス半導体膜に高エネルギー光を照射して、該
アモルファス半導体膜を結晶化する半導体装置の製造方
法において、 上記高エネルギー光の光源として、ＲＦ波あるいはマイ
クロ波照射により無電極で励起され主として紫外線域の
インコヒーレント光を放射するランプを用いることを特
徴とする半導体装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device in which an amorphous semiconductor film deposited or being deposited on an insulating substrate is irradiated with high energy light to crystallize the amorphous semiconductor film, wherein the high energy light source is used. As a method for manufacturing a semiconductor device, as the lamp, a lamp that is excited by an electrode without being irradiated with RF waves or microwaves and mainly emits incoherent light in an ultraviolet range is used.
ることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造
方法。2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the light source emits light of excimer molecules.
ヒーレント光の照射を行なうことを特徴とする請求項１
又は２に記載の半導体装置の製造方法。3. The incoherent light irradiation is performed while heating the insulating substrate.
Or the method for manufacturing a semiconductor device according to item 2.
変調又はパルス変調された光であることを特徴とする請
求項１、２又は３に記載の半導体装置の製造方法。4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the incoherent light is continuous, amplitude-modulated, or pulse-modulated light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP6168720A JPH0817731A (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Manufacture of semiconductor device |
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| JP6168720A Pending JPH0817731A (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Manufacture of semiconductor device |
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| JP (1) | JPH0817731A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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