JPH08186268A - Manufacturing method for thin film semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method for thin film semiconductor device

Info

Publication number
JPH08186268A
JPH08186268A JP33932094A JP33932094A JPH08186268A JP H08186268 A JPH08186268 A JP H08186268A JP 33932094 A JP33932094 A JP 33932094A JP 33932094 A JP33932094 A JP 33932094A JP H08186268 A JPH08186268 A JP H08186268A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
laser beam
semiconductor thin
irradiation
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.)
Pending
Application number
JP33932094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masumitsu Ino
益充 猪野
Original Assignee
Sony Corp
ソニー株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp, ソニー株式会社 filed Critical Sony Corp
Priority to JP33932094A priority Critical patent/JPH08186268A/en
Publication of JPH08186268A publication Critical patent/JPH08186268A/en
Application status is Pending legal-status Critical

Links

Abstract

PURPOSE: To suppress dispersion in thickness of a semiconductor thin film which is crystallized by laser beam irradiation.
CONSTITUTION: For manufacturing a thin film semiconductor device, firstly, a semiconductor thin film 2 is formed on an insulation substrate by performing film formation process. Next, the semiconductor thin film 2 is irradiated with laser beams by the irradiation process, for crystallization. At the last working process, a thin film transistor is formed by integration with the semiconductor thin film 2 as an element area. In the irradiating process, the first laser beam S whose strength is relatively high and a cross section 3 is small and the second laser beam W whose strength is relatively low and a cross section 4 is large, are poured onto the semiconductor thin film 2 at the same time in a state superposed each other. Thus a distribution difference of heat between a crystallized area 5 and a thermal excitation area 6 enclosing it is smaller, and, while transiting from a molten state to a solidified state, membrane stress can be suppressed to the minimum. Therefore dispersion in thickness after laser irradiation is smaller.
COPYRIGHT: (C)1996,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は薄膜半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a thin film semiconductor device. より詳しくは、レーザビームの照射により半導体薄膜を結晶化する技術に関する。 More particularly, to a technique for crystallizing a semiconductor thin film by laser beam irradiation.

【0002】 [0002]

【従来の技術】高解像度ディスプレイとして、スイッチング素子に多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いた大型で高精細な液晶表示装置が有望視されている。 2. Description of the Related Art As a high resolution display, high definition liquid crystal display device a large using polycrystalline silicon thin film transistor is promising to the switching element. 多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いて大型高精細の液晶表示装置を量産する為には、低価格のガラス基板を採用できる低温プロセスの確立が必須である。 For mass production of liquid crystal display device of large high-definition using polycrystalline silicon thin film transistor, the establishment of a low temperature process which can be employed glass substrate low cost is essential. 低温プロセスの手法として従来から大きく期待されてきたのは、レーザビームを非晶質シリコン等の半導体薄膜に照射して、低融点ガラス基板上に高品質の多結晶シリコンを形成する技術である。 The has been conventionally increased expectations as a method of low-temperature process, a laser beam is irradiated to the semiconductor thin film such as amorphous silicon, a technique for forming a high-quality polycrystalline silicon to a low-melting glass substrate. 図10に、このレーザビーム照射を利用した薄膜半導体装置の製造方法を示す。 Figure 10 illustrates a manufacturing method of the laser beam thin-film semiconductor device using irradiation. 先ず、透明な絶縁基板101上に半導体薄膜102を形成する。 First, a semiconductor thin film 102 on a transparent insulating substrate 101. この半導体薄膜102にレーザビームを照射して結晶化を図る。 It is crystallized into the semiconductor thin film 102 is irradiated with a laser beam.
この例では、所定の区画104内でレーザビーム103 In this example, the laser beam 103 at a predefined block 104.
をステップ状に照射している。 It is irradiated stepwise to. この時、各照射領域10 At this time, each of the irradiation regions 10
5は部分的に重なっている。 5 are partially overlapping. この後、結晶化した半導体薄膜102を素子領域として薄膜トランジスタを集積形成する。 Thereafter, the integrated thin film transistor of the semiconductor thin film 102 was crystallized as an element region.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】ガラス等からなる透明絶縁基板101は一般に550℃以下の耐熱性しかなく、CVD法等を用いて半導体薄膜102を成膜した場合、十分大きな結晶粒径を得る事はできない。 BRIEF Problems to be Solved] transparent insulating substrate 101 made of glass or the like generally have only 550 ° C. or less heat resistance, when depositing the semiconductor film 102 by a CVD method or the like to obtain a sufficiently large crystal grain size things can not be. この為、 For this reason,
低温で非晶質シリコン又は多結晶シリコン等の半導体薄膜102を成膜した後、レーザビームを照射し局部的に熱励起してシリコンの結晶粒径を大きくする。 After the semiconductor thin film 102 such as amorphous silicon or polycrystalline silicon at a low temperature is formed, by locally thermally excited by irradiating a laser beam to increase the crystal grain size of the silicon. これにより、低温プロセスであっても、半導体薄膜の移動度が高くなる為、薄膜トランジスタを集積形成して高速駆動可能な回路を組み込む事ができる様になる。 Accordingly, even in a low temperature process, since the mobility of the semiconductor thin film is high, it becomes as can incorporate a high-speed drive circuit capable of thin film transistors and integrated form. しかしながら、レーザビームの照射による結晶化は、熱エネルギーを加えて行なうので照射領域内で不均一な熱分布を生じさせる。 However, crystallization by laser beam irradiation causes a non-uniform heat distribution in the exposure area is performed by applying heat energy. この為、半導体薄膜の中で局部的な膜応力が発生する。 Therefore, local membrane stress is generated in the semiconductor thin film. 結果として、レーザビーム照射後の溶融状態から固化状態に変化する過程で、膜厚のバラツキが発生してしまう。 As a result, in the process of changing from a molten state after laser beam irradiation in the solidified state, the thickness variation occurs. この状態を図11に示す。 This state is shown in FIG. 11. 結晶化後における半導体薄膜の膜厚バラツキが増大する為、薄膜トランジスタの特性にも変動が生じる。 Since the film thickness variation of the semiconductor thin film after crystallization is increased, variation occurs in the characteristics of the thin film transistor. 特に、膜厚のバラツキは、薄膜トランジスタの電流駆動能力に対して大きな影響を与えている。 In particular, the film thickness variation is a large effect on the thin film transistor of the current driving capability.

【0004】従来から種々のレーザビーム照射方式が提案されている。 [0004] Various laser beam irradiation method have been proposed. 例えば、特開昭60−245124号公報に開示された薄膜半導体装置の製造方法では、波長1 For example, in the method of manufacturing a thin film semiconductor device disclosed in JP-A-60-245124, the wavelength 1
50nm〜350nmのレーザビームパルスを200〜50 The laser beam pulse of 50nm~350nm 200~50
0mJ/cm 2のエネルギー密度で照射し、半導体薄膜の結晶化を図っている。 It was irradiated at an energy density of 0 mJ / cm 2, thereby achieving the crystallization of the semiconductor thin film. しかしながらこの従来例では基板上に非結晶化領域と結晶化領域が混在しており両者に対して薄膜トランジスタを集積形成している。 However, in this prior art is integrated forming a thin film transistor for both and crystallization region and the amorphous region on the substrate is mixed. これでは、薄膜トランジスタの電気特性に非結晶化領域と結晶化領域とで相違が生じ制御性が損なわれる。 In this, differences occur controllability is impaired electric characteristics of the thin film transistor in the non-crystallized region and the crystallization region. 特に、結晶化後における半導体薄膜の膜厚バラツキについて何等対策が施されていない。 In particular, what such measures for thickness variation in the semiconductor thin film is not subjected after crystallization. この為、膜厚の不均一性に起因したトランジスタ特性のバラツキが発生する。 Therefore, variation in transistor characteristics due to non-uniformity of the film thickness occurs. 特に、薄膜半導体装置として重要な高速駆動回路を集積形成する場合、電流特性のバラツキは致命傷になりかねない。 In particular, when the integrated form an important high-speed drive circuit as a thin film semiconductor device, variations in current characteristics that could become fatal. 又、特開平5−66422号公報に開示された液晶表示装置の製造方法では、水平走査回路及び垂直走査回路等の高速駆動回路を形成する領域に、各々ワンショットずつレーザビームパルスを照射して半導体薄膜の結晶化を行なっている。 Further, in the method of manufacturing the liquid crystal display device disclosed in JP-A-5-66422, the region for forming the high-speed driving circuit, such as a horizontal scanning circuit and vertical scanning circuit, and irradiating each by one-shot laser beam pulse and performing crystallization of the semiconductor thin film. この場合、結晶化された領域を連続させる必要があり、レーザ照射領域のつなぎ目で結晶粒径がばらつく。 In this case, it is necessary to continuously crystallized region, the crystal grain size varies with the joint of the laser irradiation region.
具体的には、熱分布の違いにより膜厚のバラツキが生じ易い。 Specifically, it tends to occur unevenness in thickness due to the difference in heat distribution. その結果、薄膜トランジスタの電流駆動能力が局所的にばらついてしまう。 As a result, the current driving capability of the thin film transistor will vary locally.

【0005】 [0005]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課題に鑑み、以下の手段を講じた。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the problems of the prior art described above, has taken the following means. 即ち、本発明にかかる薄膜半導体装置の製造方法は基本的に、絶縁基板上に半導体薄膜を形成する成膜工程と、該半導体薄膜にレーザビームを照射して結晶化を行なう照射工程と、該半導体薄膜を素子領域として薄膜トランジスタを集積形成する加工工程とを含む。 That is, the production method is basically a thin film semiconductor device according to the present invention, a film forming step of forming a semiconductor thin film on an insulating substrate, an irradiation step of performing crystallization by irradiating a laser beam to the semiconductor film, the and a processing step of an integrated thin film transistor of the semiconductor thin film as an element region. 特徴事項として、前記照射工程は比較的強度が大きく断面積が小さい第1のレーザビームと、比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームとを互いに重ねた状態で同時に該半導体薄膜に照射する。 As a feature, the irradiation step first laser beam relatively strength large cross-sectional area smaller, at the same time to the semiconductor thin film in a state of relatively strength overlapped each other and a large second laser beam smaller cross-sectional area irradiated. この照射工程では、第1及び第2のレーザビームの強度と断面積を適当に設定して照射を行ない、結晶化した半導体薄膜の膜厚のバラツキを平均膜厚の±10% In the irradiation process, the strength and sectional area of ​​the first and second laser beam subjected to appropriately set to irradiation, crystallized the unevenness of the film thickness of the semiconductor thin average film ± thick 10%
以内に制御している。 It is controlled within. 又、前記加工工程では、該半導体薄膜を素子領域としてチャネル層と拡散層とを備えた電界効果型の薄膜トランジスタを形成する。 Further, in the processing step, an electric field effect type thin film transistor comprising a channel layer and the diffusion layer the semiconductor thin film as an element region. この際、チャネル層と拡散層とで膜厚の差を相対的に10%以内に収める。 At this time, keep the difference in film thickness within relatively 10 percent between the channel layer and the diffusion layer.

【0006】本発明は、上述した薄膜半導体装置製造方法に使用可能なレーザ照射装置を包含している。 [0006] The present invention encompasses a laser irradiation apparatus which can be used in thin film semiconductor device manufacturing method described above. 即ち、 In other words,
本発明にかかるレーザ照射装置は基本的に、絶縁基板上に成膜した半導体薄膜にレーザビームを照射して熱処理を行なう。 The laser irradiation apparatus according to the present invention is basically a heat treatment is performed by irradiating a laser beam to the semiconductor thin film formed on an insulating substrate. 特徴事項として、比較的強度が大きく断面積が小さい第1のレーザビームを生成する第1光源部と、 As a feature, the first light source unit for generating a first laser beam relatively strength large cross-sectional area smaller,
比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームを生成する第2光源部と、第1及び第2のレーザビームを互いに重ねた状態で同時に該半導体薄膜に照射する制御部とを有する。 A second light source unit for generating a relatively strength is greater smaller cross-sectional area second laser beam, and a control unit for simultaneously irradiating the semiconductor thin film in a state of overlapping each other the first and second laser beams. 一態様では、前記制御部は第2のレーザビームの照射領域を固定する一方、該照射領域内で第1のレーザビームの照射領域を移動する。 In one embodiment, the control unit while fixing the irradiation area of ​​the second laser beam, moving the irradiation area of ​​the first laser beam at the exposure area. 他の態様では、前記制御部は第1のレーザビームを囲む様に第2のレーザビームを照射し、且つ両レーザビームを一体的に移動走査する。 In another embodiment, the control unit irradiates the second laser beam so as to surround the first laser beam, and integrally moving scan two laser beams.

【0007】本発明は、さらに液晶表示装置の製造方法を包含している。 [0007] The present invention is further encompasses a method of manufacturing a liquid crystal display device. 本製造方法によれば、液晶表示装置は以下の工程により製造される。 According to this manufacturing method, a liquid crystal display device is manufactured by the following steps. 先ず、成膜工程を行ない絶縁基板上に半導体薄膜を形成する。 First, a semiconductor thin film on an insulating substrate subjected to film formation process. 次に照射工程を行ない比較的強度が大きく断面積が小さい第1のレーザビームと比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームとを互いに重ねた状態で同時に該半導体薄膜に照射しその結晶化を行なう。 Its simultaneously irradiating the semiconductor thin film and then at a state where the first laser beam and relatively strong relatively strong subjected to irradiation step is larger cross-sectional area smaller overlapped each other and a large second laser beam smaller cross-sectional area performing crystallization. 続いて第1加工工程を行ない該半導体薄膜に薄膜トランジスタを集積形成してスイッチング素子のアレイとこれを駆動する周辺駆動回路を設ける。 Then a thin film transistor on the semiconductor thin film performs a first processing step and integrally formed by providing a peripheral driver circuit for driving the array of switching elements. さらに第2加工工程を行ない個々のスイッチング素子に接続して画素電極を集積形成する。 Further pixel electrode is integrally formed by connecting the respective switching element performs a second processing step. 最後に組立工程を行ない予め対向電極が形成された対向基板を該絶縁基板に接合し両者の間隙に液晶を封入する。 Finally, a counter substrate advance counter electrode are formed performs assembly process and joined to the insulating substrate to enclose the liquid crystal in the gap therebetween.

【0008】 [0008]

【作用】本発明によれば、比較的強度が大きく断面積が小さい第1のレーザビームと、比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームとを互いに重ねた状態で同時に半導体薄膜に照射する。 According to the present invention, a relatively first laser beam intensity is large cross-sectional area smaller, relatively strength and a second laser beam is larger smaller cross-sectional area at the same time in the semiconductor thin film in a state of overlapping each other irradiated. これにより、レーザビーム照射時の熱分布を最小に抑える事を特徴としている。 Accordingly, it is characterized in that to suppress the heat distribution at the laser beam irradiated to a minimum.
第1のレーザビームは実際に半導体薄膜を結晶化させる領域に照射し、第2のレーザビームはそれを囲む領域に照射する。 The first laser beam is irradiated to a region to be actually crystallizing a semiconductor thin film, the second laser beam is irradiated to the region surrounding it. 結晶化領域に照射する第1のレーザビームのエネルギー密度は溶融閾値以上に設定し、それを囲む領域を照射する第2のレーザビームはそのエネルギー密度を溶融閾値以下に設定する。 Energy density of the first laser beam to be irradiated to the crystallization zone is set above the melting threshold, the second laser beam irradiated areas surrounding it sets the energy density below the melting threshold. これにより、結晶化領域と非結晶化領域の間での熱の分布差を小さくする。 Thus, to reduce the difference in distribution of heat between the crystallized region and the amorphous region. 熱の分布に差がなくなるという事は、溶融状態から固化状態に遷移する時、膜応力を最小に抑える事ができるという事である。 The fact that a difference in the distribution of the heat disappears, when transitioning solidified state from the molten state, is that it is possible to suppress the film stress to a minimum. これにより、レーザビーム照射で結晶化した半導体薄膜のバラツキが小さくなる。 Thus, variation in the semiconductor thin film crystallized by the laser beam irradiation is reduced.

【0009】 [0009]

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。 EXAMPLES illustrating the preferred embodiments in detail of the present invention with reference to the drawings. 図1は本発明にかかる薄膜半導体装置製造方法の第1実施例を示す模式的な斜視図である。 Figure 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a thin film semiconductor device manufacturing method according to the present invention. 薄膜半導体装置を製造する場合、先ず成膜工程を行ないガラス等からなる絶縁基板1上に半導体薄膜2を成膜する。 When producing a thin film semiconductor device, first, forming the semiconductor thin film 2 on the insulating substrate 1 made of glass or the like subjected to film formation process. この半導体薄膜2は非晶質シリコン又は比較的小さな粒径を有する多結晶シリコンからなり、例えばCVD The semiconductor thin film 2 is made of polycrystalline silicon having an amorphous silicon or a relatively small particle size, for example, CVD
法により成膜される。 It is formed by law. 次に照射工程を行ない半導体薄膜2にレーザビームを照射して結晶化を図る。 Then irradiating a laser beam to the semiconductor thin film 2 subjected to the irradiation step and promote crystallization. レーザビームとしては例えばエキシマレーザを用いる事ができる。 As the laser beam can be an excimer laser, for example.
エキシマレーザは強力なパルス紫外光である為、シリコン等からなる半導体薄膜2の表面層で吸収され、その部分の温度を上昇させるが、絶縁基板1まで加熱する事はない。 Because excimer lasers are powerful pulsed ultraviolet light is absorbed by the surface layer of the semiconductor thin film 2 made of silicon or the like, but raising the temperature of that portion will not be heated to the insulating substrate 1. この後、図示しないが加工工程を行ない半導体薄膜2を素子領域として薄膜トランジスタを集積形成する。 Thereafter, although not shown integrated thin film transistor as an element region of the semiconductor thin film 2 subjected to machining process. 特徴事項として、照射工程では第1のレーザビームSと第2のレーザビームWとを互いに重ねた状態で同時に半導体薄膜2に照射する。 As a feature, the irradiation step is simultaneously irradiated to the semiconductor thin film 2 in a state of overlapping each other and the first laser beam S and the second laser beam W. レーザビームS(Stro Laser beam S (Stro
ng,Sharp)は比較的強度(エネルギー密度)が大きく小さな断面積3を有する。 ng, Sharp) is relatively strong (energy density) has a larger small cross-sectional area 3. これに対しレーザビームW(Weak,Wide)は比較的強度(エネルギー密度)が小さく大きな断面積4を有する。 In contrast the laser beam W (Weak, Wide) is relatively strong (energy density) has a larger cross-sectional area 4 small. レーザビームSの照射領域は結晶化領域5となり、レーザビームWの照射領域はこの結晶化領域5を囲んで熱冷気領域6となる。 Irradiation region of the laser beam S is crystallized region 5, and the irradiation region of the laser beam W from the thermal cold region 6 surrounding the crystallization region 5. 結晶化領域5に照射されるレーザビームSのエネルギー密度は溶融閾値(例えば250mJ/cm 2 )以上に設定され、これを囲む熱励起領域6に照射されるレーザビームWは上記溶融閾値以下のエネルギー密度を有する。 Energy density of the laser beam S to be irradiated to the crystallization region 5 is set to the melting threshold (e.g. 250 mJ / cm 2) or more, the laser beams W is the energy below the melting threshold is applied to the thermal excitation region 6 surrounding the having a density.
これにより、結晶化領域5と熱励起領域6の間での熱の分布差を小さくしている。 Thereby, to reduce the difference in distribution of heat between the crystallization region 5 and the thermally excited region 6. 熱の分布に差がなくなる事で、溶融状態から固化状態に遷移する時膜応力を最小に抑える事ができる。 By difference in the distribution of heat is eliminated, it is possible to minimize film stress when transitioning solidified state from the molten state. これにより、レーザビーム照射時の膜厚のバラツキが小さくなる。 Thus, variation in the film thickness during laser beam irradiation is reduced. 本発明では、レーザビームS及びレーザビームWの強度と断面積を適当に設定して照射を行ない、結晶化した半導体薄膜2の膜厚のバラツキを平均膜厚の±10%以内に制御している。 In the present invention, a laser beam subjected to S and the laser beam W irradiation by setting the strength and cross-sectional area of ​​the appropriately controls the variation in film thickness of the semiconductor thin film 2 crystallized within ± 10% of the average thickness there. 又、この後行なう加工工程では、半導体薄膜2を素子領域としてチャネル層と拡散層とを備えた電界効果型の薄膜トランジスタを形成する。 Further, in the processing step of performing Thereafter, a field-effect type thin film transistor comprising a channel layer and the diffusion layer of the semiconductor thin film 2 as an element region. この際、チャネル層と拡散層とで膜厚の差を相対的に10%以内に収めている。 At this time, have met with differences in thickness between the channel layer and the diffusion layer relative to within 10%.

【0010】図2は、本発明にかかる薄膜半導体装置製造方法の第2実施例を示す模式的な斜視図である。 [0010] Figure 2 is a schematic perspective view showing a second embodiment of a thin film semiconductor device manufacturing method according to the present invention. 基本的には図1に示した第1実施例と同様であり、対応する部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしている。 Is basically similar to the first embodiment shown in FIG. 1, and corresponding parts to facilitate understanding are denoted by corresponding reference numerals. 異なる点は、レーザビームWの照射領域(熱励起領域6)を固定する一方、レーザビームSの照射領域(結晶化領域5)を2次元的にステップ状で走査している事である。 The difference, the laser beam W while fixing the irradiation region (thermal excitation region 6) of, is that the scans irradiation area of ​​the laser beam S a (crystallization region 5) in two dimensions stepwise. この照射方法によれば、熱励起領域6は最終的に結晶化領域5に転換され、熱分布を均一に保ったまま比較的大面積の区画に渡って半導体薄膜2を均一に結晶化でき、膜厚バラツキが小さくなる。 According to this irradiation method, thermal excitation region 6 is converted to final crystallization region 5, it can be uniformly crystallizing a semiconductor thin film 2 over a section of a relatively large area while uniformly maintaining the heat distribution, variation in film thickness is reduced.

【0011】図3は、上述したレーザビーム照射方式に好適なレーザ照射装置の具体例を示している。 [0011] Figure 3 shows a specific example of a suitable laser irradiation apparatus to a laser beam irradiation method described above. (A)の例では、レーザ照射装置は第1光源部7と第2光源部8 In the example of (A), the laser irradiation device includes a first light source part 7 the second light source unit 8
とを備えている。 It is equipped with a door. 第1光源部7は比較的強度が大きく断面積が小さい第1のレーザビームSを生成する一方、第2光源部8は比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームWを生成する。 While relatively strong first light source unit 7 to generate a large first laser beam having a small cross-sectional area S, the second light source unit 8 generates a relatively strength is greater smaller cross-sectional area second laser beam W . これらの第1光源部7と第2光源部8は例えば光学系を備えたエキシマレーザ等からなる。 A first light source part 7 of the second light source unit 8 is made of an excimer laser or the like having, for example, optical system. 第1光源部7から放射されたレーザビームSはミラー9及びハーフミラー10を介して絶縁基板1に照射される。 The laser beam S emitted from the first light source unit 7 is irradiated to the insulating substrate 1 via a mirror 9 and the half mirror 10. この絶縁基板1はチャンバ内でステージ11 The insulating substrate 1 is stage in the chamber 11
に搭載されている。 It is mounted to. 一方、第2光源部8から放射したレーザビームWはハーフミラー10を介してレーザビームSと重ね合わされ、同じく絶縁基板1を照射する。 On the other hand, the laser beam W radiated from the second light source unit 8 is superimposed with the laser beam S through the half mirror 10, similarly irradiated insulating substrate 1. より具体的には、絶縁基板1に成膜した半導体薄膜の熱処理を行なう。 More specifically, a heat treatment is performed semiconductor thin film formed on the insulating substrate 1.

【0012】(B)は本レーザ照射装置の他の例を示しており、先の例と対応する部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしている。 [0012] (B) shows another example of the laser irradiation device, to facilitate the understanding are denoted by corresponding reference numerals have the parts corresponding to the previous example. 本例では、第1光源部7 In this example, the first light source unit 7
は直接レーザビームSを基板1に照射している。 It is irradiated directly laser beam S to the substrate 1. 又、第2光源部8も直接レーザビームWを基板1に照射している。 Also, it is irradiated directly laser beam W to the substrate 1 also the second light source unit 8. これらの光源部7,8はレーザビームの走査機能を備えており、制御部12により互いに同期的に制御される。 These light sources 7, 8 is provided with a scanning function of the laser beam, are synchronously controlled together by the controller 12. 制御部12はレーザビームSを囲む様にレーザビームWを照射し、且つ両レーザビームS,Wを一体的に移動走査可能である。 Control unit 12 the laser beam S is irradiated with a laser beam W so as to surround the a movable integrally scanned and the two laser beams S, the W. 場合によっては、制御部12はレーザビームWの照射領域を固定する一方、この照射領域内でレーザビームSの照射領域をステップ状に移動させても良い。 Optionally, the control unit 12 while fixing the irradiation region of the laser beam W, may be an irradiation area of ​​the laser beam S is moved stepwise in the exposure area. 勿論、両ビームS,Wを固定してパルス状にワンショット照射しても良い。 Of course, the beams S, W may be one-shots were fixed in pulses.

【0013】図4は、本発明に従って製造された薄膜半導体装置に集積形成される薄膜トランジスタ(TFT) [0013] Figure 4 is a thin film transistor to be integrated formed in a thin film semiconductor device manufactured according to the present invention (TFT)
を表わす模式的な断面図である。 It is a schematic sectional view showing the. 本例ではプレーナ型で且つ電界効果型の薄膜トランジスタが形成されている。 It is and field-effect type thin film transistor is formed in planar in this embodiment.
図示する様に、透明絶縁基板1の上にはTFTの素子領域を構成する半導体薄膜2が形成されている。 As shown, the semiconductor thin film 2 constituting the device region of the TFT is formed on a transparent insulating substrate 1 is formed. この半導体薄膜2は前述したレーザビームS,Wの照射により結晶化したシリコンからなる。 The semiconductor thin film 2 is composed of a laser beam S, the silicon crystallized by irradiation of W mentioned above. なお、半導体薄膜2はレーザビームの照射工程後アイランド状にパタニングされている。 Incidentally, the semiconductor thin film 2 is patterned to the irradiation step after the island-shaped laser beam. 半導体薄膜2の上にはゲート絶縁膜15を介してアルミニウムとシリコンの合金等からなるゲート電極G Gate electrode G made of alloy of aluminum and silicon through the gate insulating film 15 on the semiconductor thin film 2
がパタニング形成されている。 There has been patterned form. このゲート電極Gの両側で半導体薄膜2にはN型の不純物が高濃度に注入されておりTFTの拡散層(ソース領域NS及びドレイン領域ND)を構成している。 The both sides of the gate electrode G in the semiconductor thin film 2 is composed diffusion layer TFT N-type impurities are implanted at a high concentration (source region NS and drain regions ND).

【0014】両者の間にチャネル層Chが設けられる。 [0014] The channel layer Ch is provided therebetween.
かかる構成を有するNチャネル型のTFTはPSG等からなる層間絶縁膜16により被覆されている。 N-channel type TFT having such a configuration is covered by the interlayer insulating film 16 made of PSG or the like. その上には金属アルミニウム等からなる配線17がパタニング形成されており、コンタクトホールを介してTFTの拡散層に導通している。 Its wire 17 made of metal such as aluminum on are formed patterning, and electrically connected to the diffusion layer of the TFT via a contact hole. ここで(A)に示したTFTは拡散層の厚みdaが比較的大きく、(B)に示したTFTは拡散層の厚みdbが比較的小さい。 Here TFT has a relatively large thickness da of the diffusion layer shown in (A), TFT has a relatively small thickness db of the diffusion layer shown in (B). 以下、この図4を参照してTFTの特性に与える半導体薄膜2の厚みの影響を説明する。 Hereinafter, describing the effect of the thickness of the semiconductor thin film 2 which gives the characteristics of the TFT with reference to FIG 4. 薄膜トランジスタにおいて、膜厚のバラツキは特に電流駆動能力の変動に反映される。 In the thin film transistor, the thickness variation is particularly reflected in the variation of the current driving capability. 薄膜トランジスタの電流駆動能力は拡散層の抵抗とチャネル層の抵抗に支配されている。 The current driving capability of the thin film transistor is governed by the resistance of the resistor and the channel layer of the diffusion layer. 拡散抵抗は電界効果型のトランジスタでいうところのドレイン抵抗及びソース抵抗を意味し、電流路に直列に存在する。 Diffusion resistance means drain resistance and source resistance as referred in field effect transistors, present in series with the current path. ここで、半導体薄膜2の膜厚が小さくなると、その電流路の断面積が縮小する為抵抗が増加する。 Here, the film thickness of the semiconductor thin film 2 is reduced, resistance increases to reduce the cross-sectional area of ​​the current path. つまり、電流が減少する。 That is, the current is reduced. この事から、拡散層の膜厚はできるだけ厚い方が好ましく、 From this, the thickness of the diffusion layer as much as possible thick is preferred,
(A)に示したTFTが(B)に示したTFTよりも大きな電流駆動能力を備えているといえる。 TFT shown in (A) is said to comprise a large current driving capability than the TFT shown in (B).

【0015】次に、図5を参照してチャネル層の抵抗について説明する。 Next, with reference to FIG. 5 will be described resistance of the channel layer. (A)に示したTFTはチャネル層C TFT shown in (A) is a channel layer C
hの厚みdaが比較的大きく、(B)に示したTFTはチャネル領域Chの厚みdbが比較的小さい。 h is relatively large thickness da of, TFT thickness db of the channel region Ch is relatively small as shown in (B). 電流駆動能力の面からすると、前述した拡散抵抗と異なり、チャネル抵抗については膜厚が薄い方が好ましい。 From the surface of the current drive capability, unlike the diffusion resistance mentioned above, it is preferable that the thin film thickness for the channel resistance. (B)に示す様に、チャネル層Chの厚みが小さい場合、TFT As shown in (B), in the case where the thickness of the channel layer Ch is small, TFT
のゲート電極Gに電界をかけた時チャネル層Chに発生する空乏層領域を最小限にできる為、ゲート電界が効率良くチャネル層Chに印加できる。 The depletion region generated in the channel layer Ch when an electric field is applied to the gate electrode G for can be minimized, the gate electric field can be applied efficiently channel layer Ch. 換言すると、(A) In other words, (A)
の様に空乏層領域に電界が食われる事がない。 Not be an electric field is eaten by the depletion layer region as of. 以上の事から、チャネル層Chの半導体薄膜厚みは薄い方が好ましい。 From the above, the semiconductor thin film thickness of the channel layer Ch is preferably thin.

【0016】しかしながら、現実的にチャネル層と拡散層を各々異なった膜厚で形成する事は困難である。 [0016] However, realistically possible to form the channel layer and the diffusion layer each different film thickness is difficult. 結局、TFTはチャネル層と拡散層の厚みが同じ条件で作成する事になる。 Eventually, TFT will be the thickness of the channel layer and the diffusion layer is prepared under the same conditions. ここで、チャネル層及び拡散層共に半導体薄膜2の厚みに支配されている為、当然膜厚の面内バラツキもしくはトランジスタ内部での膜厚バラツキが問題となり、これが薄膜トランジスタの安定的な特性が得られるかどうかを左右している。 Here, because it is dominated by the thickness of the channel layer and the diffusion layer are both semiconductor thin film 2, of course plane variation or thickness variation in the internal transistor of the film thickness becomes a problem, which is stable characteristics of the thin film transistor obtained It is left and right how do. 特に、薄膜トランジスタをアクティブマトリクス型液晶表示装置の周辺駆動回路部として集積形成した場合、ハイビジョンやVG In particular, when the integrated thin film transistor as a peripheral driver circuit of an active matrix type liquid crystal display device, high-definition and VG
A,XGA等では、制御信号(クロック信号)の周波数は12MHz 必要とされており、この場合の周期は83ns A, the XGA, etc., the frequency of the control signal (clock signal) is required 12 MHz, the period in this case is 83ns
ecとなる。 The ec. この周期の半分が矩形波クロック信号のハイレベルとローレベルに使い分けられる為、41.5nsec Since half of the cycle used selectively in a high level and a low level of the square wave clock signal, 41.5Nsec
が波形のホールド時間となる。 But the hold time of the waveform. そして、立ち上がり時間及び立ち下がり時間は夫々この10分の1を使用するのが、回路上最も安定する為、5nsec程度となる。 Then, to use the rise and fall times are each 1 of 10 minutes, to the most on the circuit stability, of the order of 5 nsec. この5 This 5
nsec程度のバラツキは通常のバルクシリコンウェハに作成するCMOSトランジスタの立ち上がり時間や立ち下がり時間と同じ値であり、通常制御可能である。 nsec degree variation is the same value as the rise time and fall time of the CMOS transistors to create a normal bulk silicon wafer, is usually controllable. しかしながら、レーザビーム照射技術を用いて半導体薄膜の結晶化を行なった場合、従来この範囲に立ち下がり時間や立ち上がり時間のバラツキを収める事は極めて困難であった。 However, when performing crystallization of the semiconductor thin film by using a laser beam irradiation technique, it is extremely difficult that the conventional accommodate variations in the fall time and rise time in this range. そこで、本発明では、レーザビームS,Wの二重照射によりこの点を解決し、TFTの特性バラツキを所望範囲に収めている。 Therefore, in the present invention, the laser beam S, the double irradiation of W to solve this problem, have met with characteristic variation of the TFT in the desired range.

【0017】この点につき、図6のグラフを参照して説明を加える。 [0017] In this respect, adding explained with reference to the graph of FIG. 前述した様に、立ち上がり時間や立ち下がり時間のバラツキはホールド時間41.5nsecに対し5 As has been described above, the variation of the rise time and fall time for the hold time 41.5nsec 5
nsec程度が許容されており、±10%以内に収める必要がある。 nsec order are allowed, it is necessary to fit within 10% ±. 従って、薄膜トランジスタのソース/ドレイン間電流Idsを±10%以内に収める必要がある。 Therefore, it is necessary to keep the source / drain current Ids of the thin film transistor within 10% ±. そこで図6は、半導体薄膜の膜厚とIdsとの関係を表わしている。 So Figure 6 represents the relationship between the film thickness and the Ids of the semiconductor thin film. カーブNがNチャネル型薄膜トランジスタのI Curve N is N-channel type thin film transistor I
ds特性を表わし、カーブPがPチャネル型薄膜トランジスタのIds特性を表わしている。 It represents ds characteristic curve P represents the Ids characteristics of P-channel type thin film transistor. このグラフから明らかな様に、Idsの値を±10%に抑える為には、膜厚をやはり±10%以内に抑える必要がある。 As is apparent from this graph, in order to suppress the value of Ids to ± 10%, it is necessary to suppress still within 10% ± the film thickness. 本発明によれば、レーザビームSとレーザビームWの二重照射を採用する事により、膜厚のバラツキを±10%以内に抑える事に成功している。 According to the present invention, by adopting the double irradiation of the laser beam S and the laser beam W, and succeeded in suppressing the variation in the film thickness within 10% ±. これを以下の表1に示しておく。 Previously shown in table 1 below.

【表1】 [Table 1]

【0018】図7は本発明に従って製造された薄膜半導体装置を駆動基板として組み立てられたアクティブマトリクス型液晶表示装置の一例を表わしている。 [0018] Figure 7 represents an example of an active matrix type liquid crystal display device of the manufactured thin-film semiconductor device is assembled as a driving substrate in accordance with the present invention. 図示する様に、本表示装置は駆動基板51と対向基板52と両者の間に保持された液晶53とを備えたパネル構造を有する。 As shown, the display device has a panel structure in which a liquid crystal 53 held between them and the drive substrate 51 and the counter substrate 52. 駆動基板51には画素アレイ部54と周辺駆動回路部とが集積形成されている。 A pixel array portion 54 and the peripheral driving circuit portion are integrally formed on the drive substrate 51. 周辺駆動回路部は垂直駆動回路55と水平駆動回路56とに別れている。 Peripheral drive circuit portion is divided into a vertical driving circuit 55 and the horizontal drive circuit 56. 又、駆動基板51の周辺部上端には外部接続用の端子部57が形成されている。 Further, the peripheral portion upper end of the drive substrate 51 terminal portions 57 for external connection are formed. 端子部57は配線58を介して垂直駆動回路55及び水平駆動回路56に接続している。 Terminal portion 57 is connected to the vertical drive circuit 55, the horizontal driving circuit 56 through the wiring 58. なお、 It should be noted that,
画素アレイ部54には画素電極59とこれを駆動するスイッチング素子60とが集積形成されている。 A switching element 60 for driving the pixel electrode 59 in the pixel array portion 54 are integrally formed. かかる構成を有する液晶表示装置は以下の工程により製造される。 The liquid crystal display device having such a configuration is manufactured by the following steps. 先ず、成膜工程を行ないガラス等の透明絶縁材料からなる駆動基板51の上に半導体薄膜を形成する。 First, a semiconductor thin film on the driving substrate 51 made of a transparent insulating material such as glass subjected to film formation process. 次に照射工程を行ない、比較的強度が大きく断面積が小さい第1のレーザビームと比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームとを互いに重ねた状態で同時に半導体薄膜に照射しその結晶化を行なう。 Then subjected to irradiation step, and simultaneously irradiating the semiconductor thin film and strength is largely first laser beam cross-sectional area is small relatively strong second cross-sectional area is large reduces the laser beam in a state of overlapping each other the performing crystallization. 次に半導体薄膜に薄膜トランジスタを集積形成してスイッチング素子6 Switching element 6 then the thin film transistor on the semiconductor thin film integrated formed to
0のアレイとこれを駆動する周辺駆動回路部(垂直駆動回路55,水平駆動回路56)を設ける。 Array and a peripheral driving circuit for driving the 0 (vertical driving circuit 55, a horizontal drive circuit 56) provided. 次に個々のスイッチング素子60に接続して画素電極59を集積形成する。 Then integrated form the pixel electrode 59 connected to the individual switching elements 60. 最後に予め対向電極が形成された対向基板52を駆動基板51に接合し、両者の間隙に液晶53を封入する。 Finally previously it is bonding the counter substrate 52 opposing electrodes are formed on the drive substrate 51, to enclose the liquid crystal 53 in both gaps.

【0019】次に、図8を参照して図7に示した周辺駆動回路部の動作を参考の為簡潔に説明する。 Next, the operation of the peripheral driving circuit portion Briefly For reference shown in FIG. 7 with reference to FIG. 図示する様に、水平駆動回路はフリップフロップ71を多段接続したシフトレジスタ72を含んでいる。 As shown in the figure, the horizontal drive circuit includes a shift register 72 connected in multiple stages of flip-flop 71. このシフトレジスタ72はクロック信号φ及びその逆相信号により制御され、外部入力されたスタートパルスSTを順次転送して選択パルスXをフリップフロップ71の各段毎に出力する。 The shift register 72 is controlled by the clock signal φ and the inverted signal thereof, and outputs a selection pulse X sequentially transfers the start pulse ST that is externally input to each stage of the flip-flop 71. なお、この選択パルスXはインバータを多段接続したバッファ73を介して出力される。 Incidentally, the selection pulse X is output inverter via a buffer 73 connected in multiple stages. バッファ73にはトランスミッションゲート素子からなるアナログスイッチ74が接続されている。 Analog switch 74 consisting of the transmission gate elements is connected to the buffer 73. アナログスイッチ74の入力側にはビデオライン75が接続され、出力側には信号ライン76が接続されている。 The input side of the analog switch 74 is connected to a video line 75, signal line 76 is connected to the output side. この信号ライン76と交差する様にゲートライン77が形成されている。 Gate line 77 so as to intersect with the signal lines 76 are formed. 信号ライン76とゲートライン77の交差部に前述したスイッチング素子78が形成されている。 A switching element 78 as described above the intersection of the signal lines 76 and the gate line 77 are formed. このスイッチング素子78は画素電極と対向電極とその間に保持された液晶とからなる微細な液晶セルLCを駆動する。 The switching element 78 drives the fine liquid crystal cell LC comprising a liquid crystal held therebetween pixel electrodes and counter electrodes.

【0020】図9は、図8に示した回路の動作説明に供する波形図である。 [0020] FIG. 9 is a waveform diagram illustrating the operation of the circuit shown in FIG. 図示する様に、クロック信号φは矩形波形を有している。 As shown, the clock signal φ has a rectangular waveform. 一方、選択パルスXはクロック信号φから所定の伝達遅延時間Δtの後出力される。 On the other hand, the output after the selection pulse X clock signal a predetermined transmission delay time from phi Delta] t. これにより、アナログスイッチ74が開き、ビデオライン7 As a result, it opens the analog switch 74, the video line 7
5から画像信号Yがサンプリングされ、対応するスイッチング素子78を介して液晶画素LCに書き込まれる。 5 image signal Y is sampled from and written to the liquid crystal pixels LC via the associated switching elements 78.
この時、水平駆動回路を構成する薄膜トランジスタの遅延時間のバラツキが問題となる。 At this time, variations in the delay time of the thin film transistors constituting the horizontal drive circuit becomes a problem. アナログスイッチを内蔵する回路は、応答速度のバラツキに対して厳しい事が分っている。 Circuit with a built-in analog switch, it is known severe for variations in the response speed. 通常、アナログスイッチは負荷の充放電として使用されており、この充放電が開始する時間はシフトレジスタ72のクロック信号φで制御されている。 Usually, the analog switches are used as the charging and discharging of load, time the discharge is initiated is controlled by the shift register 72 clock signal phi. しかしながら、シフトレジスタ72からアナログスイッチ74までにはCMOS構成のインバータがバッファ73 However, from the shift register 72 to the analog switch 74 is an inverter having a CMOS structure buffer 73
として幾重にも介在しており、インバータ1段当たりの遅れが積み重なって、クロック信号φに対する伝達遅延を生じている。 It has many layers interposed as, stacked delays per one inverter, and cause transmission delays for the clock signal phi. このCMOSからなるインバータの伝達遅延時間Δtを支配しているのが、Nチャネル型及びP The governing the transmission delay time Δt of the inverter composed of the CMOS is, N-channel type and P
チャネル型薄膜トランジスタの電流駆動能力である。 A current drive capability of the channel thin film transistor. つまり、この値がばらつくと当然の事ながら負荷に対する充放電の開始時間も遅れ、結果的に画像信号Yの誤った表示が行なわれる事になる。 That is, the start time of charging and discharging of the load will be appreciated that this value varies also delayed, so that the display erroneous results in the image signal Y is performed. この点に鑑み、本発明ではレーザビームSとレーザビームWの二重照射方式を採用して、半導体薄膜の厚みバラツキを抑制し、薄膜トランジスタの電流駆動能力の均一化を図っている。 In view of this, in the present invention employs a dual irradiation method of a laser beam S and the laser beam W, suppresses thickness unevenness of the semiconductor thin film, thereby achieving uniform current driving capability of the TFT.

【0021】 [0021]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、比較的強度が大きく断面積が小さい第1のレーザビームと比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームとを互いに重ねた状態で同時に半導体薄膜に照射し、その結晶化を図っている。 As has been described above, according to the present invention, superimposed relatively strength largely first laser beam cross-sectional area is small relatively strong second larger smaller cross-sectional area and a laser beam with each other simultaneously irradiating the semiconductor thin film state is aimed its crystallization. これにより、結晶化された半導体薄膜の厚みバラツキを小さくできる。 Thus, it is possible to reduce the thickness variation of the semiconductor thin film crystallized. この為、薄膜トランジスタの電流駆動能力のバラツキが縮小化され、高速応答の駆動回路を集積形成した場合その安定した性能が確保できる。 Therefore, variations in the current driving capability of the TFT is miniaturized, its stable performance can be secured if the driving circuit of the high-speed response are integrated formed. 又、半導体薄膜の均一性が改善されるので、薄膜トランジスタ形成におけるプロセス管理が容易になる。 Moreover, since the uniformity of the semiconductor thin film is improved, the process management is facilitated in the thin film transistor formed.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明にかかる薄膜半導体装置製造方法の第1 [1] first thin film semiconductor device manufacturing method according to the present invention
実施例を示す模式的な斜視図である。 It is a schematic perspective view showing an embodiment.

【図2】本発明にかかる薄膜半導体装置製造方法の第2 [2] The second thin-film semiconductor device manufacturing method according to the present invention
実施例を示す模式的な斜視図である。 It is a schematic perspective view showing an embodiment.

【図3】本発明にかかる薄膜半導体装置製造方法に用いられるレーザビーム照射装置の具体例を示す模式図である。 3 is a schematic diagram showing a specific example of the laser beam irradiation apparatus used in the thin film semiconductor device manufacturing method according to the present invention.

【図4】本発明に従って形成された薄膜トランジスタの一例を示す模式的な部分断面図である。 4 is a schematic partial sectional view showing one example of the formed thin film transistor according to the present invention.

【図5】同じく薄膜トランジスタの部分断面図である。 5 is a likewise partially sectional view of a thin film transistor.

【図6】半導体薄膜の膜厚と薄膜トランジスタの駆動電流との関係を示すグラフである。 6 is a graph showing the relationship between the driving current of the thickness of the semiconductor thin film and the thin film transistor.

【図7】本発明に従って製造された液晶表示装置の一例を示す模式的な斜視図である。 7 is a schematic perspective view showing an example of a liquid crystal display device manufactured in accordance with the present invention.

【図8】図7に示した液晶表示装置に内蔵される周辺駆動回路部の一例を示す回路図である。 8 is a circuit diagram showing an example of a peripheral driving circuit portion incorporated in the liquid crystal display device shown in FIG.

【図9】図8に示した周辺駆動回路部の動作説明に供する波形図である。 9 is a waveform diagram for explaining the operation of the peripheral driving circuit portion shown in FIG.

【図10】従来の薄膜半導体装置製造方法の一例を示す模式的な斜視図である。 10 is a schematic perspective view showing an example of a conventional thin-film semiconductor device fabrication process.

【図11】従来の薄膜半導体装置製造方法の課題説明に供する模式図である。 11 is a schematic view for problems described in the conventional thin film semiconductor device fabrication process.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 絶縁基板 2 半導体薄膜 5 結晶化領域 6 熱励起領域 S レーザビーム W レーザビーム 1 insulating substrate 2 the semiconductor thin film 5 crystallization region 6 thermal excitation region S laser beam W laser beam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 6識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/268 B 27/12 R ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl. 6 in identification symbol Agency Docket No. FI art display portion H01L 21/268 B 27/12 R

Claims (7)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 絶縁基板上に半導体薄膜を形成する成膜工程と、該半導体薄膜にレーザビームを照射して結晶化を行なう照射工程と、該半導体薄膜を素子領域として薄膜トランジスタを集積形成する加工工程とを含む薄膜半導体装置の製造方法であって、 前記照射工程は比較的強度が大きく断面積が小さい第1 And 1. A film forming step of forming a semiconductor thin film on an insulating substrate, an irradiation step of performing crystallization by irradiating a laser beam to the semiconductor thin film, processing for integrated forming a thin film transistor the semiconductor thin film as an element region a method of manufacturing a thin film semiconductor device including the step, the irradiation step first is relatively strength large cross-sectional area smaller
    のレーザビームと、比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームとを互いに重ねた状態で同時に該半導体薄膜に照射する事を特徴とする薄膜半導体装置の製造方法。 Laser beam and method of manufacturing a thin film semiconductor device at the same time, characterized in that for irradiating the semiconductor thin film and strength is the second large small cross-sectional area of ​​the laser beam in a state of overlapping each other.
  2. 【請求項2】 前記照射工程は、第1及び第2のレーザビームの強度と断面積を適当に設定して照射を行ない結晶化した半導体薄膜の膜厚のバラツキを平均膜厚の±1 Wherein said irradiation step, ± 1 of the variation of the first and second laser beam intensity and the film thickness of the semiconductor thin film to crystallize the cross-sectional area subjected to appropriately set to irradiate the average thickness
    0%以内に制御する事を特徴とする請求項1記載の薄膜半導体装置の製造方法。 Method of manufacturing a thin film semiconductor device according to claim 1, characterized in that control within 0%.
  3. 【請求項3】 前記加工工程は、該半導体薄膜を素子領域としてチャネル層と拡散層とを備えた電界効果型の薄膜トランジスタを形成する際、チャネル層と拡散層とで層厚の差を相対的に10%以内に収める事を特徴とする請求項2記載の薄膜半導体装置の製造方法。 Wherein said processing step, in forming a field-effect thin film transistor comprising a channel layer diffusion layer the semiconductor thin film as an element region, the relative differences in thickness between the channel layer and the diffusion layer method of manufacturing a thin film semiconductor device according to claim 2, wherein a fit within 10%.
  4. 【請求項4】 絶縁基板上に成膜した半導体薄膜にレーザビームを照射して熱処理を行なうレーザ照射装置であって、 比較的強度が大きく断面積が小さい第1のレーザビームを生成する第1光源部と、比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームを生成する第2光源部と、第1及び第2のレーザビームを互いに重ねた状態で同時に該半導体薄膜に照射する制御部とを有する事を特徴とするレーザ照射装置。 4. A laser irradiation apparatus for performing heat treatment by irradiating a laser beam to the semiconductor thin film formed on an insulating substrate, first to generate a first laser beam relatively strength large cross-sectional area smaller light source unit and, relatively a second light source section intensity to generate a second laser beam is larger smaller cross-sectional area, the control unit simultaneously irradiating the semiconductor thin film in a state where the first and second laser beams superposed with each other laser irradiation apparatus characterized in that it has and.
  5. 【請求項5】 前記制御部は第2のレーザビームの照射領域を固定する一方、該照射領域内で第1のレーザビームの照射領域を移動する事を特徴とする請求項4記載のレーザ照射装置。 Wherein one said control unit is for fixing the irradiation area of ​​the second laser beam, the laser irradiation according to claim 4, characterized in that for moving the irradiation area of ​​the first laser beam at the exposure area apparatus.
  6. 【請求項6】 前記制御部は第1のレーザビームを囲む様に第2のレーザビームを照射し、且つ両レーザビームを一体的に移動走査する事を特徴とする請求項4記載のレーザ照射装置。 Wherein said control unit irradiates the second laser beam so as to surround the first laser beam, and the laser irradiation according to claim 4, wherein the two laser beams, characterized in that the moving scan integrally apparatus.
  7. 【請求項7】 絶縁基板上に半導体薄膜を形成する成膜工程と、 比較的強度が大きく断面積が小さい第1のレーザビームと比較的強度が小さく断面積が大きい第2のレーザビームとを互いに重ねた状態で同時に該半導体薄膜に照射しその結晶化を行なう照射工程と、 該半導体薄膜に薄膜トランジスタを集積形成してスイッチング素子のアレイとこれを駆動する周辺駆動回路を設ける第1加工工程と、 個々のスイッチング素子に接続して画素電極を集積形成する第2加工工程と、 予め対向電極が形成された対向基板を該絶縁基板に接合し両者の間隙に液晶を封入する組立工程とを行なう液晶表示装置の製造方法。 7. A film forming step of forming a semiconductor thin film on an insulating substrate, a relatively strength is smaller first larger cross-sectional area laser beam and relatively strong second larger smaller cross-sectional area of ​​the laser beam an irradiation step of simultaneously irradiating the semiconductor thin film performs its crystallization in a state of overlapping each other, a first processing step of providing a peripheral driver circuit for driving the array of switching elements are integrated forming a thin film transistor on the semiconductor thin film performs a second processing step of an integrated form the pixel electrode connected to the individual switching elements, and bonding the opposed substrate in advance a counter electrode are formed on the insulating substrate and the assembly process of filling liquid crystal in the gap therebetween method of manufacturing a liquid crystal display device.
JP33932094A 1994-12-28 1994-12-28 Manufacturing method for thin film semiconductor device Pending JPH08186268A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33932094A JPH08186268A (en) 1994-12-28 1994-12-28 Manufacturing method for thin film semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33932094A JPH08186268A (en) 1994-12-28 1994-12-28 Manufacturing method for thin film semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08186268A true JPH08186268A (en) 1996-07-16

Family

ID=18326347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33932094A Pending JPH08186268A (en) 1994-12-28 1994-12-28 Manufacturing method for thin film semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08186268A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001156018A (en) * 1999-11-29 2001-06-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Laser irradiation device, laser irradiation method and method for manufacturing semiconductor device
JP2002110544A (en) * 2000-08-10 2002-04-12 Hitachi Ltd Thin film crystal growth by laser annealing
JP2004055771A (en) * 2002-07-18 2004-02-19 Nec Lcd Technologies Ltd Method for manufacturing semiconductor thin film and laser irradiation system
JP2008071788A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 Fujifilm Corp Laser annealing apparatus, semiconductor film substrate, element substrate and electrooptical apparatus
US7674663B2 (en) 2002-10-07 2010-03-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of irradiating laser, laser irradiation system, and manufacturing method of semiconductor device
US7700462B2 (en) 2003-02-28 2010-04-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001156018A (en) * 1999-11-29 2001-06-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Laser irradiation device, laser irradiation method and method for manufacturing semiconductor device
JP2002110544A (en) * 2000-08-10 2002-04-12 Hitachi Ltd Thin film crystal growth by laser annealing
JP2004055771A (en) * 2002-07-18 2004-02-19 Nec Lcd Technologies Ltd Method for manufacturing semiconductor thin film and laser irradiation system
US7674663B2 (en) 2002-10-07 2010-03-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of irradiating laser, laser irradiation system, and manufacturing method of semiconductor device
US7700462B2 (en) 2003-02-28 2010-04-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device
JP2008071788A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 Fujifilm Corp Laser annealing apparatus, semiconductor film substrate, element substrate and electrooptical apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7476937B2 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
CN1218404C (en) Semi-conductor device and its producing method
KR100554027B1 (en) Laser annealing method of the semiconductor film
US6451631B1 (en) Thin film crystal growth by laser annealing
KR100647735B1 (en) A method of fabricating a semiconductor device
US6500704B1 (en) Semiconductor device, display device and method of fabricating the same
US6246524B1 (en) Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing semiconductor device
US6884699B1 (en) Process and unit for production of polycrystalline silicon film
KR100779319B1 (en) Thin film semiconductor device and image display device
KR100817879B1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device
KR100543102B1 (en) Semiconductor device and the manufacturing method
US6479837B1 (en) Thin film transistor and liquid crystal display unit
US6806498B2 (en) Semiconductor thin film, method and apparatus for producing the same, and semiconductor device and method of producing the same
EP1047119A2 (en) Process of crystallizing semiconductor thin film and laser irradiation system
JP4307635B2 (en) A method for manufacturing a semiconductor device
EP0681316A2 (en) Method of processing a thin film on a substrate for display
JP3503427B2 (en) A method of manufacturing a thin film transistor
US6426245B1 (en) Method for manufacturing a semiconductor device
JP3173854B2 (en) A thin film insulated gate semiconductor device a semiconductor device manufacturing method and was created
US6281057B2 (en) Method of manufacturing a semiconductor device
US7507645B2 (en) Method of forming polycrystalline semiconductor layer and thin film transistor using the same
US6274414B1 (en) Laser anneal method of a semiconductor layer
JP3402400B2 (en) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit
JP3642546B2 (en) The method of manufacturing a polycrystalline semiconductor thin film
US5767003A (en) Thin film semiconductor device manufacturing method