JPH09199417A - Method for crystallization of semiconductor film, active matrix substrate, liquid crystal display and annealing equipment - Google Patents

Method for crystallization of semiconductor film, active matrix substrate, liquid crystal display and annealing equipment

Info

Publication number
JPH09199417A
JPH09199417A JP436196A JP436196A JPH09199417A JP H09199417 A JPH09199417 A JP H09199417A JP 436196 A JP436196 A JP 436196A JP 436196 A JP436196 A JP 436196A JP H09199417 A JPH09199417 A JP H09199417A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor film
substrate
laser light
laser
irradiation
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.)
Granted
Application number
JP436196A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3346145B2 (en
Inventor
Seiichiro Azuma
清一郎 東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP436196A priority Critical patent/JP3346145B2/en
Publication of JPH09199417A publication Critical patent/JPH09199417A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3346145B2 publication Critical patent/JP3346145B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for crystallization of a semiconductor film by which a throughput and the degree of crystallization can be enhanced and also provide a method for manufacturing an active matrix substrate using the semiconductor film. SOLUTION: In an annealing process for crystallizing an amorphous silicon film 30 formed on the surface of a substrate 20, laser light LA is cast on the silicon film 30. An arc lamp 91 and a reflector 92, which are used for rapid heat treatment, are directed toward the laser light LA-cast region of the silicon film 30. At that time, the region cast by the lamp light LC emitted by the arc lamp 91 and the laser light LA-cast region should overlap each other. Under this condition, the silicon film 30 is annealed with the substrate 20 being moved in the direction shown by an arrow Y1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質の半導体膜
をアニールしてその結晶化を図るための半導体膜の結晶
化方法、この結晶化方法を用いたアクティブマトリクス
の製造方法、この方法によって製造したアクティブマト
リクス基板、この基板を用いた液晶表示装置、および前
記結晶化方法に用いるアニール装置に関するものであ
る。更に詳しくは、レーザアニールと急速加熱処理(ラ
ンプアニール)とを利用した半導体膜の結晶化技術に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of crystallizing a semiconductor film for annealing an amorphous semiconductor film for crystallizing the same, a method of manufacturing an active matrix using this method, and this method. The present invention relates to an active matrix substrate manufactured by, a liquid crystal display device using this substrate, and an annealing device used in the crystallization method. More specifically, the present invention relates to a crystallization technique of a semiconductor film using laser annealing and rapid heat treatment (lamp annealing).

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置のアクティブマトリクス基
板では、基板にガラス基板を用いることができるよう低
温プロセスによって薄膜トランジスタ(以下、TFTと
いう。)を製造することが望まれている。ここで、TF
Tのチャネル領域等を形成するのに必要なシリコン膜の
うち、アモルファスシリコン膜については低温プロセス
によって成膜できるものの、TFTの移動度が低いとい
う欠点がある。
2. Description of the Related Art In an active matrix substrate of a liquid crystal display device, it is desired to manufacture a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) by a low-temperature process so that a glass substrate can be used as the substrate. Where TF
Among the silicon films required to form the T channel region and the like, the amorphous silicon film can be formed by a low-temperature process, but has a disadvantage that the mobility of the TFT is low.

【0003】そこで、ガラス基板上に形成したアモルフ
ァスシリコン膜に対してレーザアニールを行い、アモル
ファスシリコン膜を溶融結晶化することによって、移動
度の高いTFTを形成する方法が案出されている。
Therefore, there has been proposed a method of forming a TFT having high mobility by performing laser annealing on an amorphous silicon film formed on a glass substrate to melt and crystallize the amorphous silicon film.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザアニールでは、その処理時間が長すぎるため、ス
ループットが悪く、かつ、半導体膜の結晶化が十分でな
いので、移動度の高いTFTを製造できないという問題
点がある。そこで、レーザアニールと長時間の炉内アニ
ールとを組み合わせる方法やレーザアニールと急速加熱
処理とを組み合わせる方法などが検討されているもの
の、これらのいずれの方法でも、2種以上のアニールを
それぞれの専用の装置で行う必要がため、スループット
が悪いという問題点がある。
However, in the conventional laser annealing, the processing time is too long, the throughput is poor, and the crystallization of the semiconductor film is not sufficient, so that a TFT having high mobility cannot be manufactured. There is a problem. Therefore, a method of combining laser annealing and long-time furnace annealing, a method of combining laser annealing and rapid heat treatment, etc. are being studied, but in any of these methods, two or more types of annealing are dedicated to each Therefore, there is a problem that throughput is poor.

【0005】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
スループットが高く、かつ、結晶化度合いも向上するこ
とができる半導体膜の結晶化方法、それを用いたアクテ
ィブマトリクス基板の製造方法、この方法により製造し
たアクティブマトリクス基板、この基板を用いた液晶表
示装置、および前記の結晶化方法に用いるアニール装置
を提供することにある。
[0005] In view of the above problems, an object of the present invention is to provide:
Crystallization method of semiconductor film having high throughput and improved crystallization degree, active matrix substrate manufacturing method using the same, active matrix substrate manufactured by this method, and liquid crystal display device using the substrate And to provide an annealing apparatus used in the above crystallization method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1の形態に係る半導体膜の結晶化方法に
おいて、基板上の面方向で互いに直交する方向をX方向
およびY方向としたときに、前記基板の表面上に形成し
た非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記半導体
膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長いライン
ビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領域に向
けて、急速加熱処理(RTA:rapid therm
al anneal)のためのランプ光を照射し、この
状態で、前記レーザ光および前記ランプ光の照射領域と
前記基板とをY方向に相対的に移動させることにより、
前記半導体膜を溶融結晶化することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, in the method of crystallizing a semiconductor film according to the first embodiment of the present invention, the directions orthogonal to each other in the plane direction on the substrate are the X direction and the Y direction. At this time, in order to crystallize the amorphous semiconductor film formed on the surface of the substrate, the semiconductor film is irradiated with a line beam whose laser light irradiation region is long in the X direction, and Rapid heat treatment (RTA: rapid heat treatment) is performed toward the irradiation region of the laser light.
by irradiating a lamp light for an al anneal), and in this state, the irradiation area of the laser light and the lamp light and the substrate are relatively moved in the Y direction,
It is characterized in that the semiconductor film is melted and crystallized.

【0007】溶融結晶化のための工程では、従来、溶融
したシリコン(半導体)の凝固速度を積極的にコントロ
ールしようにも、ガラス基板に熱的なダメージを与えず
にシリコン膜を高温に加熱することができなかったが、
本発明に係る半導体膜の結晶化方法によれば、レーザア
ニールを行うときに、ランプ光を用いてシリコン膜を短
時間に加熱するため、ガラス基板にダメージがない。そ
れ故、シリコン膜の凝固速度をかなり自由に制御できる
ので、シリコン膜の結晶粒を大粒径化することができ
る。しかも、レーザアニールと急速加熱処理を同時に行
うため、スループットが向上する。
In the process for melt crystallization, the silicon film is conventionally heated to a high temperature without causing thermal damage to the glass substrate even if the solidification rate of the melted silicon (semiconductor) is actively controlled. I couldn't
According to the method of crystallizing a semiconductor film of the present invention, when the laser annealing is performed, the silicon film is heated in a short time by using the lamp light, so that the glass substrate is not damaged. Therefore, the solidification rate of the silicon film can be controlled quite freely, so that the crystal grains of the silicon film can be made large. Moreover, since the laser annealing and the rapid heat treatment are performed at the same time, the throughput is improved.

【0008】本発明の第2の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、基板上の面方向で互いに直交する方向をX
方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に形
成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記半
導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長いラ
インビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領域
に隣接する領域に向けて、急速加熱処理のためのランプ
光を照射し、この状態で、前記レーザ光および前記ラン
プ光の照射領域と前記基板とをY方向に相対的に移動さ
せることにより、前記半導体膜に対してレーザアニール
とそれに続く急速加熱処理とを連続的に行うことを特徴
とする。
In the method of crystallizing a semiconductor film according to the second aspect of the present invention, X-directions are defined in the plane directions on the substrate which are orthogonal to each other.
Direction and Y direction, in order to crystallize the amorphous semiconductor film formed on the surface of the substrate, a line beam whose laser light irradiation region is long in the X direction is applied to the semiconductor film. Along with the irradiation, a lamp light for rapid heat treatment is irradiated toward a region adjacent to the laser light irradiation region, and in this state, the laser light and the lamp light irradiation region and the substrate are irradiated with Y. It is characterized in that the semiconductor film is successively subjected to laser annealing and subsequent rapid heat treatment by being relatively moved in the direction.

【0009】このような構成の半導体膜の結晶化方法に
よれば、レーザアニール後に存在するシリコン膜中のダ
ングリングボンドを急速加熱処理によって終端化させる
ことができ、しかも、かかる2つのアニール処理を連続
して行うので、高いスループットで良質のシリコン膜を
得ることができる。
According to the crystallization method of the semiconductor film having such a structure, the dangling bonds in the silicon film existing after the laser annealing can be terminated by the rapid heat treatment, and the two annealing treatments can be performed. Since the steps are continuously performed, a high-quality silicon film can be obtained with high throughput.

【0010】本発明の第3の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、基板上の面方向で互いに直交する方向をX
方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に形
成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記半
導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長いラ
インビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領域
に隣接する領域に向けて、急速加熱処理のためのランプ
光を照射し、この状態で、前記レーザ光および前記ラン
プ光の照射領域と前記基板とをY方向に相対的に移動さ
せることにより、前記半導体膜に対して急速加熱処理と
それに続くレーザアニールとを連続的に行うことを特徴
とする。
In the method of crystallizing a semiconductor film according to the third aspect of the present invention, X-directions are defined in the plane directions on the substrate.
Direction and Y direction, in order to crystallize the amorphous semiconductor film formed on the surface of the substrate, a line beam whose laser light irradiation region is long in the X direction is applied to the semiconductor film. Along with the irradiation, a lamp light for rapid heat treatment is irradiated toward a region adjacent to the laser light irradiation region, and in this state, the laser light and the lamp light irradiation region and the substrate are irradiated with Y. The semiconductor film is characterized in that rapid heat treatment and subsequent laser annealing are continuously performed by moving the semiconductor film relatively in the direction.

【0011】このような構成の半導体膜の結晶化方法に
よれば、プラズマCVD法などにより形成したアモルフ
ァスシリコン膜に対してレーザアニール前に急速加熱処
理によって脱水素処理を行うことになり、しかも2つの
アニールを連続して行うので、高いスループットで良質
のシリコン膜を得ることができる。
According to the crystallization method of the semiconductor film having such a structure, the amorphous silicon film formed by the plasma CVD method or the like is subjected to the dehydrogenation process by the rapid heating process before the laser annealing, and moreover, Since one annealing is performed continuously, a good quality silicon film can be obtained with high throughput.

【0012】本発明の第4の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、基板上の面方向で互いに直交する方向をX
方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に形
成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記半
導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長いラ
インビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領域
を含む領域に対して、前記レーザ光の照射領域よりも広
い照射領域をもって急速加熱処理のためのランプ光を照
射し、この状態で、前記レーザ光および前記ランプ光の
照射領域と前記基板とをY方向に相対的に移動させるこ
とにより、前記半導体膜を溶融結晶化するにあたって、
前記ランプ光の照射領域のY方向における中心部分と、
前記レーザ光の照射領域のY方向における中心部分とを
重ねておくことを特徴とする。
In the method of crystallizing a semiconductor film according to the fourth aspect of the present invention, the X-directions of the plane directions on the substrate are orthogonal to each other.
Direction and Y direction, in order to crystallize the amorphous semiconductor film formed on the surface of the substrate, a line beam whose laser light irradiation region is long in the X direction is applied to the semiconductor film. Along with irradiation, a region including the irradiation region of the laser light is irradiated with a lamp light for rapid heat treatment with an irradiation region wider than the irradiation region of the laser light, and in this state, the laser light and the When the semiconductor film is melted and crystallized by relatively moving the irradiation region of the lamp light and the substrate in the Y direction,
A central portion in the Y direction of the lamp light irradiation region,
It is characterized in that the center of the irradiation area of the laser light in the Y direction is overlapped.

【0013】このような構成の半導体膜の結晶化方法に
よれば、半導体膜をレーザアニールするときには、ラン
プ光を用いて半導体膜を短時間に加熱することになるの
で、基板に熱的なダメージを与えることなく、半導体膜
の結晶粒を大粒径化することができる。しかも、かかる
アニール前に、半導体膜は、レーザアニール前にランプ
光を受けて脱水素処理され、さらに、レーザアニール後
にもランプ光を受け、半導体膜中のダンリングボンドが
終端化する。しかも、かかるアニールを連続して行うの
で、高いスループットで良質の半導体膜を得ることがで
きる。
According to the method of crystallizing the semiconductor film having such a structure, when the semiconductor film is laser-annealed, the semiconductor film is heated in a short time by using the lamp light, so that the substrate is thermally damaged. It is possible to increase the crystal grain size of the semiconductor film without giving Moreover, before such annealing, the semiconductor film is subjected to lamp light for dehydrogenation treatment before laser annealing, and further, after laser annealing, the semiconductor film is also subjected to lamp light to terminate the dangling bond in the semiconductor film. Moreover, since such annealing is continuously performed, a good quality semiconductor film can be obtained with high throughput.

【0014】本発明の第5の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、基板上の面方向で互いに直交する方向をX
方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に形
成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記半
導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長いラ
インビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領域
を含む領域に対して、前記レーザ光の照射領域よりも広
い照射領域をもって急速加熱処理のためのランプ光を照
射し、この状態で、前記レーザ光および前記ランプ光の
照射領域と前記基板とをY方向に相対的に移動させるこ
とにより、前記半導体膜を溶融結晶化するにあたって、
前記ランプ光の照射領域のY方向における中心部分を、
前記レーザ光の照射領域のY方向における中心部分か
ら、前記レーザ光および前記ランプ光の照射領域に対し
て前記基板が相対的に移動する方向にずらしてあること
を特徴とする。
In the method of crystallizing a semiconductor film according to the fifth aspect of the present invention, the X-directions of the plane directions on the substrate are orthogonal to each other.
Direction and Y direction, in order to crystallize the amorphous semiconductor film formed on the surface of the substrate, a line beam whose laser light irradiation region is long in the X direction is applied to the semiconductor film. Along with irradiation, a region including the irradiation region of the laser light is irradiated with a lamp light for rapid heat treatment with an irradiation region wider than the irradiation region of the laser light, and in this state, the laser light and the When the semiconductor film is melted and crystallized by relatively moving the irradiation region of the lamp light and the substrate in the Y direction,
The central part in the Y direction of the irradiation area of the lamp light is
It is characterized in that it is shifted in a direction in which the substrate moves relative to the laser light and lamp light irradiation region from the central portion of the laser light irradiation region in the Y direction.

【0015】このような構成の半導体膜の結晶化方法に
よれば、レーザアニール時には、ランプ光を用いて半導
体膜を短時間に加熱するため、ガラス基板にダメージを
与えることなく、半導体膜の結晶粒を大粒径化すること
ができる。さらに、半導体膜は、レーザアニール後にも
ランプ光を受けるので、半導体膜中のダングリングボン
ドが充分に終端化する。しかも、かかるアニールを連続
して行うので、高いスループットで良質の半導体膜を得
ることができる。
According to the method of crystallizing a semiconductor film having such a structure, since the semiconductor film is heated in a short time by using the lamp light during the laser annealing, the crystal of the semiconductor film is not damaged to the glass substrate. It is possible to increase the grain size of the grains. Further, since the semiconductor film receives the lamp light even after the laser annealing, the dangling bond in the semiconductor film is sufficiently terminated. Moreover, since such annealing is continuously performed, a good quality semiconductor film can be obtained with high throughput.

【0016】本発明の第6の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、基板上の面方向で互いに直交する方向をX
方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に形
成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記半
導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長いラ
インビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領域
を含む領域に対して、前記レーザ光の照射領域よりも広
い照射領域をもって急速加熱処理のためのランプ光を照
射し、この状態で、前記レーザ光および前記ランプ光の
照射領域と前記基板とをY方向に相対的に移動させるこ
とにより、前記半導体膜を溶融結晶化するにあたって、
前記ランプ光の照射領域のY方向における中心部分を、
前記レーザ光の照射領域のY方向における中心部分か
ら、前記レーザ光および前記ランプ光の照射領域に対し
て前記基板が相対的に移動する方向と反対方向にずらし
てあることを特徴とする。
In the method for crystallizing a semiconductor film according to the sixth aspect of the present invention, X-directions are defined in the plane directions on the substrate.
Direction and Y direction, in order to crystallize the amorphous semiconductor film formed on the surface of the substrate, a line beam whose laser light irradiation region is long in the X direction is applied to the semiconductor film. Along with irradiation, a region including the irradiation region of the laser light is irradiated with a lamp light for rapid heat treatment with an irradiation region wider than the irradiation region of the laser light, and in this state, the laser light and the When the semiconductor film is melted and crystallized by relatively moving the irradiation region of the lamp light and the substrate in the Y direction,
The central part in the Y direction of the irradiation area of the lamp light is
It is characterized in that it is displaced from a central portion of the irradiation region of the laser light in the Y direction in a direction opposite to a direction in which the substrate moves relative to the irradiation region of the laser light and the lamp light.

【0017】このような構成の半導体膜の結晶化方法に
よれば、半導体膜は、まず、レーザアニール前にランプ
光を受け、脱水素処理される。しかる後、レーザアニー
ル時には、ランプ光を用いて半導体膜を短時間に加熱す
るため、ガラス基板にダメージを与えることなく、半導
体膜の結晶粒を大粒径化することができる。しかも、か
かるアニールを連続して行うので、高いスループットで
良質の半導体膜を得ることができる。
According to the method of crystallizing the semiconductor film having such a structure, the semiconductor film is first subjected to lamp light before being subjected to laser annealing, and is subjected to dehydrogenation treatment. After that, at the time of laser annealing, the semiconductor film is heated in a short time by using the lamp light, so that the crystal grain of the semiconductor film can be made large without damaging the glass substrate. Moreover, since such annealing is continuously performed, a good quality semiconductor film can be obtained with high throughput.

【0018】本発明に係る半導体膜の結晶化方法は、そ
れによって得た結晶性の半導体膜から液晶表示装置用の
アクティブマトリクス基板に薄膜トランジスタを形成す
るのに適している。
The method for crystallizing a semiconductor film according to the present invention is suitable for forming a thin film transistor on the active matrix substrate for a liquid crystal display device from the crystalline semiconductor film obtained thereby.

【0019】本発明では、第1ないし第3の形態に係る
半導体膜の結晶化方法に用いるために、アニール装置に
対して、レーザ光を照射するレーザ光照射装置、および
ランプ光を照射するランプ光照射装置の双方を設けるこ
とを特徴とする。
In the present invention, for use in the method of crystallizing a semiconductor film according to the first to third aspects, a laser light irradiation device for irradiating an annealing device with laser light and a lamp for irradiating lamp light are provided. Both of the light irradiation devices are provided.

【0020】ここで、第4ないし第6の形態に係る半導
体膜の結晶化方法に用いるために、前記アニール装置と
しては、前記ランプ光照射装置が前記レーザ光照射装置
におけるレーザ光の照射領域よりも広い照射領域をもつ
ランプ光を形成するように構成することを特徴とする。
Here, in order to use the method for crystallizing a semiconductor film according to the fourth to sixth aspects, as the annealing device, the lamp light irradiating device is located above the laser light irradiating region of the laser light irradiating device. It is also characterized in that it is configured to form lamp light having a wide irradiation area.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施例
を説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0022】[実施例1] (アクティブマトリクス基板の構成)図1(A)は、液
晶表示装置のアクティブマトリクス基板の構成を模式的
に示す説明図である。
Example 1 (Structure of Active Matrix Substrate) FIG. 1A is an explanatory view schematically showing the structure of an active matrix substrate of a liquid crystal display device.

【0023】この図において、液晶表示装置1は、その
アクティブマトリクス基板2上に、データ線3および走
査線4で区画形成された画素領域5を有し、そこには、
画素用のTFT10を介して画像信号が入力される液晶
セルの液晶容量6が構成されている。以下の説明では、
アクティブマトリクス基板2上で互いに直交する方向を
X方向およびY方向とし、そのうち、x方向に走査線4
が延び、y方向にデータ線3が延びているものとする。
なお、本願発明におけるX方向は、ここでいうx方向
(走査線4が延びる方向)に限定されるものでなく、本
願発明におけるY方向とは、ここでいうy方向(データ
線3が延びる方向)に限定されるものでない。本願発明
におけるX方向が、データ線3が延びる方向を意味し、
本願発明におけるY方向が、走査線4が延びる方向を意
味することもある。
In this figure, the liquid crystal display device 1 has a pixel region 5 defined on the active matrix substrate 2 by a data line 3 and a scanning line 4, in which a pixel region 5 is formed.
A liquid crystal capacitor 6 of a liquid crystal cell to which an image signal is input via a pixel TFT 10 is formed. In the explanation below,
The directions orthogonal to each other on the active matrix substrate 2 are the X direction and the Y direction, of which the scanning line 4 is in the x direction.
And the data line 3 extends in the y direction.
Note that the X direction in the present invention is not limited to the x direction (direction in which the scanning line 4 extends) here, and the Y direction in the present invention means the y direction here (direction in which the data line 3 extends). ) Is not limited to. The X direction in the present invention means the direction in which the data line 3 extends,
The Y direction in the present invention may mean the direction in which the scanning line 4 extends.

【0024】データ線3に対しては、シフトレジスタ7
1、レベルシフタ72、ビデオライン73、アナログス
イッチ74を備えるデータドライバ部7が構成されてい
る。走査線4に対しては、シフトレジスタ81およびレ
ベルシフタ82を備える走査ドライバ部8が構成されて
いる。なお、画素領域には、前段の走査線との間に保持
容量51が形成されることもある。
For the data line 3, the shift register 7
1, a data driver unit 7 including a level shifter 72, a video line 73, and an analog switch 74. For the scan line 4, the scan driver unit 8 including the shift register 81 and the level shifter 82 is configured. Note that the storage capacitor 51 may be formed between the pixel region and the preceding scanning line.

【0025】データ線3、走査線4、画素領域5、およ
びTFT10からなるアクティブマトリクス部9では、
TFT10がX方向およびY方向に整列しているが、デ
ータドライバ部7では、図1(B)に2段のインバータ
を示すように、N型のTFTn1、n2と、P型のTF
Tp1、p2とによって構成されたCMOS回路などが
高密度に形成されることから、そこに形成されるTFT
n1、n2やP型のTFTp1、p2は、X方向および
Y方向に整列しているとは限らない。但し、アクティブ
マトリクス部9のTFT10と、データドライバ部7の
TFTn1、n2やP型のTFTp1、p2とは、基本
的な構造が同じであり、同じ工程中で製造される。
In the active matrix portion 9 including the data line 3, the scanning line 4, the pixel region 5 and the TFT 10,
Although the TFTs 10 are aligned in the X direction and the Y direction, in the data driver unit 7, as shown in the two-stage inverter in FIG. 1B, the N-type TFTs n1 and n2 and the P-type TF are used.
Since a CMOS circuit or the like composed of Tp1 and p2 is formed at high density, a TFT formed there
The n1 and n2 and the P-type TFTs p1 and p2 are not always aligned in the X direction and the Y direction. However, the TFT 10 of the active matrix section 9 and the TFTs n1 and n2 of the data driver section 7 and the P-type TFTs p1 and p2 have the same basic structure and are manufactured in the same process.

【0026】アクティブマトリクス基板2としては、ア
クティブマトリクス部9だけが基板上に構成されたも
の、アクティブマトリクス部9と同じ基板上にデータド
ライバ部7が構成されたもの、アクティブマトリクス部
9と同じ基板上に走査ドライバ部8が構成されたもの、
アクティブマトリクス部9と同じ基板上にデータドライ
バ部7および走査ドライバ部8の双方が構成されたもの
がある。また、ドライバ内蔵型のアクティブマトリクス
基板2であっても、データドライバ部7に含まれるシフ
トレジスタ71、レベルシフタ72、ビデオライン7
3、アナログスイッチ74等の全てがアクティブマトリ
クス基板2上に構成された完全ドライバ内蔵タイプと、
それらの一部がアクティブマトリクス基板2上に構成さ
れた部分ドライバ内蔵タイプとがある。以下に説明する
実施例は、いずれのタイプにも適用できる。以下の説明
では、アクティブマトリクス部9に対してY方向の側に
データドライバ部7が構成されたアクティブマトリクス
基板2を例に説明する。なお、図1(A)では、アクテ
ィブマトリクス部9に対するY方向のうち、一方の側に
のみデータドライバ部7が図示されているが、アクティ
ブマトリクス部9に対するY方向の両方の側にデータド
ライバ部7が構成されることが多い。そこで、以下の説
明では、アクティブマトリクス部9に対するY方向の両
側にデータドライバ部7が構成されているものとして説
明する。
As the active matrix substrate 2, one in which only the active matrix portion 9 is formed on the substrate, one in which the data driver portion 7 is formed on the same substrate as the active matrix portion 9, and the same substrate as the active matrix portion 9 The scanning driver unit 8 is configured on the above,
In some cases, both the data driver section 7 and the scanning driver section 8 are formed on the same substrate as the active matrix section 9. Further, even if the active matrix substrate 2 has a built-in driver, the shift register 71, the level shifter 72, the video line 7
3. a complete driver built-in type in which all of the analog switches 74 and the like are configured on the active matrix substrate 2,
There is a partial driver built-in type in which some of them are formed on the active matrix substrate 2. The embodiments described below can be applied to either type. In the following description, the active matrix substrate 2 in which the data driver unit 7 is formed on the Y direction side of the active matrix unit 9 will be described as an example. Note that, in FIG. 1A, the data driver unit 7 is illustrated only on one side in the Y direction with respect to the active matrix unit 9, but the data driver unit 7 is illustrated on both sides in the Y direction with respect to the active matrix unit 9. Often 7 is configured. Therefore, in the following description, it is assumed that the data driver units 7 are formed on both sides of the active matrix unit 9 in the Y direction.

【0027】図2は、アクティブマトリクス基板の画素
領域の1つを拡大して示す平面図、図3(A)は、図2
のI−I′線における断面図、図3(B)は、図2のII
−II′線における断面図である。なお、データドライバ
部におけるTFTも基本的には同一の構造を有するの
で、その図示を省略する。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing one of the pixel regions of the active matrix substrate, and FIG.
2 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG.
It is sectional drawing in the II-line. Since the TFTs in the data driver section basically have the same structure, their illustration is omitted.

【0028】これらの図において、いずれの画素領域5
でも、TFT10は、基板20上において、データ線3
に対して層間絶縁膜16のコンタクトホール17を介し
て電気的接続するソース領域11、画素電極19に対し
て層間絶縁膜16のコンタクトホール18を介して電気
的接続するドレイン領域12、ドレイン領域12とソー
ス領域11との間にチャネルを形成するためのチャネル
領域13、およびチャネル領域13に対してゲート絶縁
膜14を介して対峙するゲート電極15から構成されて
いる。このゲート電極15は、走査線4の一部として構
成されている。なお、基板20の表面側には、シリコン
酸化膜からなる下地保護膜21が形成されている。
In these figures, which pixel area 5
However, the TFT 10 has the data line 3 on the substrate 20.
, A drain region 12 electrically connected to a pixel electrode 19 through a contact hole 18 in the interlayer insulating film 16, and a drain region 12. A channel region 13 for forming a channel between the semiconductor device and the source region 11, and a gate electrode 15 facing the channel region 13 via a gate insulating film 14. The gate electrode 15 is configured as a part of the scanning line 4. Note that a base protective film 21 made of a silicon oxide film is formed on the front surface side of the substrate 20.

【0029】TFT10は、各画素領域5の間で同一の
位置に形成されている場合、隣接する画素領域5の間で
対称の位置に形成されている場合等々があるが、X方向
およびY方向のうちの一方向では、TFT10が整列し
ている場合が多い。かかる整列されている構造を利用し
て、本例では、以下の製造方法を用いている。
The TFT 10 may be formed at the same position between the pixel regions 5, or may be formed at a symmetrical position between the adjacent pixel regions 5, etc., but in the X and Y directions. In one of these directions, the TFTs 10 are often aligned. Utilizing such an aligned structure, the following manufacturing method is used in this example.

【0030】(TFTの製造方法)図面を参照して、本
発明の実施例1に係るTFTの製造方法を説明する。
(TFT Manufacturing Method) A TFT manufacturing method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0031】本例では、基板として、235mm角の無
アルカリガラス板を用いて以下の各工程を行なう。
In this example, the following steps are carried out using a 235 mm square non-alkali glass plate as the substrate.

【0032】図4は、図2のI−I′線における断面に
対応するTFTの工程断面図、図5は、図2のII−II′
線における断面に対応するTFTの工程断面図である。
なお、データドライバ部におけるTFTも基本的には同
じ工程中で製造されるので、その説明を省略する。
FIG. 4 is a process cross-sectional view of the TFT corresponding to the cross section taken along the line II 'of FIG. 2, and FIG. 5 is a line II-II' of FIG.
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a TFT corresponding to a cross section taken along line.
Since the TFT in the data driver section is basically manufactured in the same process, its explanation is omitted.

【0033】(下地保護膜形成工程)図4(A)、図5
(A)において、まず、ECR−PECVD法により2
50℃〜300℃の温度条件下で、基板20の表面に下
地保護膜21となる膜厚が2000オングストロームの
シリコン酸化膜を形成する。シリコン酸化膜は、APC
VD法でも形成でき、この場合には、基板20の温度を
250℃から450℃までの範囲に設定した状態で、モ
ノシラン(SiH4 )及び酸素を原料ガスとしてシリコ
ン酸化膜を形成する。
(Undercoating protective film forming step) FIGS. 4A and 5
In (A), first, 2 by the ECR-PECVD method.
Under a temperature condition of 50 ° C. to 300 ° C., a silicon oxide film having a film thickness of 2000 Å serving as the base protective film 21 is formed on the surface of the substrate 20. Silicon oxide film is APC
It can also be formed by the VD method. In this case, the silicon oxide film is formed using monosilane (SiH 4 ) and oxygen as source gases with the temperature of the substrate 20 set in the range of 250 ° C. to 450 ° C.

【0034】(半導体膜堆積工程)次に、下地保護膜2
1の表面に真性のシリコン膜30(半導体膜)を600
オングストローム程度堆積する。本例では、高真空型L
PCVD装置を用いて、原料ガスであるジシラン(Si
26 )を200SCCM流しながら、425℃の堆積
温度でアモルファスのシリコン膜30を堆積する。この
高真空型LPCVD装置では、反応室の内部に基板を配
置し、反応室内の温度を、まず250℃に保持する。こ
の状態で、ターボ分子ポンプの運転を開始し、定常回転
に達した後、反応室内の温度を約1時間かけて、250
℃から425℃の堆積温度にまで昇温する。この昇温を
開始してから最初の10分間は、反応室にガスを全く導
入せず、真空中で昇温を行ない、しかる後、純度が9
9.9999%以上の窒素ガスを300SCCM流し続
ける。堆積温度に到達した後、原料ガスであるジシラン
(Si26 )を200SCCM流すとともに、純度が
99.9999%以上の希釈用ヘリウム(He)を10
00SCCM流す。
(Semiconductor Film Deposition Step) Next, the base protective film 2
1. Intrinsic silicon film 30 (semiconductor film) 600 is formed on the surface of 1
Angstrom is deposited. In this example, high vacuum type L
Using a PCVD device, disilane (Si
Amorphous silicon film 30 is deposited at a deposition temperature of 425 ° C. while flowing 2 H 6 ) at 200 SCCM. In this high vacuum type LPCVD apparatus, a substrate is placed inside a reaction chamber, and the temperature inside the reaction chamber is first maintained at 250 ° C. In this state, the operation of the turbo molecular pump was started, and after the steady rotation was reached, the temperature in the reaction chamber was increased to 250
C. to 425.degree. C. deposition temperature. During the first 10 minutes after starting this temperature increase, the gas was not introduced into the reaction chamber at all and the temperature was raised in vacuum.
Continue flowing nitrogen gas of 9.9999% or more at 300 SCCM. After reaching the deposition temperature, disilane (Si 2 H 6 ) which is a source gas is flowed at 200 SCCM, and 10% helium (He) for dilution having a purity of 99.9999% or more is supplied.
Flow 00 SCCM.

【0035】なお、シリコン膜30の形成にあたって
は、PECVD法やスパッタ法を用いてもよく、これら
の方法によれば、その成膜温度を室温から350℃まで
の範囲に設定することができる。
Incidentally, the PECVD method or the sputtering method may be used for forming the silicon film 30, and the film forming temperature can be set in the range from room temperature to 350 ° C. by these methods.

【0036】(アニール工程)次に、図4(B)、図5
(B)、(C)に示すように、アモルファスのシリコン
膜30にレーザ光LAを照射してシリコン膜30を多結
晶シリコンに改質する。本例では、キセノン・クロライ
ド(XeCl)のエキシマ・レーザ(波長が308n
m)を照射する。この工程において、レーザ照射は、基
板20を室温(25℃)とし、真空雰囲気中または不活
性ガス雰囲気中で行なう。
(Annealing step) Next, as shown in FIGS.
As shown in (B) and (C), the amorphous silicon film 30 is irradiated with laser light LA to modify the silicon film 30 into polycrystalline silicon. In this example, a xenon chloride (XeCl) excimer laser (wavelength is 308 n
m). In this step, the laser irradiation is performed in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere with the substrate 20 at room temperature (25 ° C.).

【0037】さらに、本例では、図5(B)からわかる
ように、レーザ光LAの照射領域に対して、急速加熱処
理を行うためのアークランプ91、およびリフレクタ9
2を向け、アークランプ91が発するランプ光LCの照
射領域と、レーザ光LAの照射領域とが重なるようにす
る。
Further, in this example, as can be seen from FIG. 5B, the arc lamp 91 and the reflector 9 for performing the rapid heating process on the irradiation area of the laser beam LA.
2 is directed so that the irradiation region of the lamp light LC emitted by the arc lamp 91 and the irradiation region of the laser light LA overlap.

【0038】この状態で、基板20をY方向のうち、矢
印Y1の方向に移動させれば、図5(C)に示すよう
に、ランプ光LCの照射領域およびレーザ光LAの照射
領域は、矢印Y2の方向に移動することなる。
In this state, if the substrate 20 is moved in the direction of the arrow Y1 in the Y direction, as shown in FIG. 5C, the irradiation area of the lamp light LC and the irradiation area of the laser light LA are It will move in the direction of arrow Y2.

【0039】かかるアニール工程に関し、従来のレーザ
アニール方法では、シリコンの凝固による結晶化は、シ
リコン膜の冷却速度に依存している。通常、レーザアニ
ールには、エキシマレーザが用いられ、その発振時間
は、1パルス数十nsと極めて短時間である。従って、
いったん溶融したシリコン膜の凝固速度を制御すること
は極めて困難であった。また、従来、基板全体を加熱す
る方法等が用いられているが、基板内における温度の均
一性を確保することが難しく、しかも予備加熱のための
時間が必要である。また、基板の耐熱性の面から基板温
度を600℃以上には上げれないので、シリコンの融点
1400℃からみれば、充分に高い温度とがいえない。
これに対し、本例では、急速加熱処理によってレーザ照
射領域周辺の限られた領域のみを短時間で昇温するた
め、600℃以上の温度にまで昇温可能であり、溶融シ
リコンの冷却速度を適正にコントロールする方法として
は極めて有効な方法である。
Regarding the annealing step, in the conventional laser annealing method, the crystallization due to the solidification of silicon depends on the cooling rate of the silicon film. Usually, an excimer laser is used for laser annealing, and the oscillation time thereof is extremely short, which is several tens of nanoseconds per pulse. Therefore,
It was extremely difficult to control the solidification rate of the once-melted silicon film. Further, conventionally, a method of heating the entire substrate has been used, but it is difficult to ensure temperature uniformity in the substrate, and time for preheating is required. Further, since the substrate temperature cannot be raised to 600 ° C. or higher from the viewpoint of the heat resistance of the substrate, it cannot be said that the temperature is sufficiently high in view of the melting point of silicon of 1400 ° C.
On the other hand, in this example, since only the limited region around the laser irradiation region is heated in a short time by the rapid heat treatment, it is possible to raise the temperature to 600 ° C. or higher, and the cooling rate of the molten silicon is increased. This is an extremely effective method for properly controlling.

【0040】ここで、アニール工程を行う前の状態(図
4(A)、図5(A)に示す状態)は、図6に示すよう
に、基板20の全面に下地保護膜21およびシリコン膜
30が形成された状態にあるが、シリコン膜30のう
ち、アクティブマトリクス部9においてTFT10のソ
ース領域11、ドレイン領域12、およびチャネル領域
13となるべき部分は、図6に点線L1で示す部分だけ
であり、データドライバ部7においてTFT10のソー
ス領域11、ドレイン領域12、およびチャネル領域1
3となるべき部分は、図6に点線L2で示す部分だけで
ある。
Here, in the state before the annealing process (the state shown in FIGS. 4A and 5A), the base protective film 21 and the silicon film are formed on the entire surface of the substrate 20, as shown in FIG. Although the portion 30 is formed, the portion of the silicon film 30 that should become the source region 11, the drain region 12, and the channel region 13 of the TFT 10 in the active matrix portion 9 is only the portion indicated by the dotted line L1 in FIG. And the source region 11, the drain region 12, and the channel region 1 of the TFT 10 in the data driver unit 7.
The portion that should be 3 is only the portion indicated by the dotted line L2 in FIG.

【0041】そこで、本例では、アクティブマトリクス
部9については、シリコン膜30のY方向のうち、TF
T10の形成予定領域A1に相当する領域に対して選択
的にレーザ光LAおよびランプ光LCを照射し、TFT
10の形成予定領域A1の間の領域B1には、レーザ光
LAおよびランプ光LCを積極的には照射しない。
Therefore, in this example, for the active matrix portion 9, TF in the Y direction of the silicon film 30 is used.
Laser light LA and lamp light LC are selectively irradiated to a region corresponding to the region A1 where T10 is to be formed, and the TFT
The laser beam LA and the lamp beam LC are not positively applied to the area B1 between the area A1 for forming 10 pieces.

【0042】また、基板20上におけるアクティブマト
リクス部9のY方向の側には、同じくTFT10を備え
るデータドライバ部7が構成されることになっている
が、このデータドライバ部7では、狭い領域内に多数の
TFT10を配置するという観点から、アクティブマト
リクス部9と相違して、TFT10の形成予定領域は、
点線L2で示すように、通常、単純な直線配列ではな
い。従って、データドライバ部7に対しては、TFT1
0の形成予定領域に対して選択的にレーザ光LAおよび
ランプ光LCを照射することができないので、データド
ライバ部7に対しては、その全領域A2に対してレーザ
光LAおよびランプ光LCを照射する。なお、アクティ
ブマトリクス部9とデータドライバ部7との間の領域B
2にも、レーザ光LAおよびランプ光LCを積極的には
照射しない。
Further, the data driver section 7 which is also provided with the TFT 10 is to be formed on the side of the active matrix section 9 on the substrate 20 in the Y direction. Unlike the active matrix portion 9, from the viewpoint of arranging a large number of TFTs 10 in the
As shown by the dotted line L2, it is usually not a simple linear array. Therefore, for the data driver unit 7, the TFT 1
Since it is not possible to selectively irradiate the laser light LA and the lamp light LC to the area where 0 is to be formed, the laser light LA and the lamp light LC are applied to the entire area A2 of the data driver section 7. Irradiate. The area B between the active matrix section 9 and the data driver section 7
The laser light LA and the lamp light LC are not positively applied to No. 2 as well.

【0043】本例では、図7(A)に示すように、レー
ザ光LAの照射領域L1がX方向に長く、かつ、Y方向
のレーザ光LAの強度プロファイルにおける半値幅がY
方向における画素ピッチPYよりも狭いラインビーム
(たとえば、レーザパルスの繰り返し周波数が200H
zのラインビーム)をシリコン膜30に照射する。すな
わち、図7(B)に示すように、シリコン膜30上にお
けるレーザ光LAの照射領域L0では、そのY方向にお
ける位置を横軸とし、レーザ光LAの強度を縦軸として
表したレーザ光LAの強度プロファイルにおいて、半値
幅WH(ピーク値Hに対して1/2の強度に相当する領
域における幅)がY方向における画素ピッチPYよりも
狭いラインビームを用いている。このように、レーザ光
LAの照射領域を絞ってあるため、高価で大型のレーザ
光照射装置を用いなくても、照射領域L0内でのレーザ
光LAの強度が高い。また、レーザ結晶化シリコン膜の
結晶性の空間分布は、レーザ光LAの強度プロファイル
と重ね率とに依存する。仮に、レーザ光LAの半値幅W
Hが画素ピッチPYより大きいと、結晶性分布の周期
は、画素ピッチPYより必ず大きな周期となる。これに
対して、画素ピッチPYより狭い半値幅WHのレーザ光
LAを用いることによって、画素ピッチPYと同等の周
期で結晶性分布を制御できる。これによって、TFTの
ばらつきを制御できる。ここで、図7(C)に示すよう
に、レーザ光LAの強度プロファイルがガウス分布をと
らず、最大値Hを示す領域が所定の幅を有するレーザ光
LAについても、ピーク値Hに対して1/2の強度に相
当する領域における幅を半値幅WHとみなす。
In this example, as shown in FIG. 7A, the irradiation area L1 of the laser beam LA is long in the X direction, and the half-value width in the intensity profile of the laser beam LA in the Y direction is Y.
Line beam narrower than the pixel pitch PY in the direction (for example, the repetition frequency of the laser pulse is 200H
The silicon film 30 is irradiated with a z line beam). That is, as shown in FIG. 7B, in the irradiation region L0 of the laser light LA on the silicon film 30, the position in the Y direction is the horizontal axis and the intensity of the laser light LA is the vertical axis. In the intensity profile of, the line beam whose half width WH (width in the area corresponding to 1/2 intensity with respect to the peak value H) is narrower than the pixel pitch PY in the Y direction is used. Since the irradiation area of the laser light LA is narrowed in this way, the intensity of the laser light LA in the irradiation area L0 is high without using an expensive and large laser light irradiation device. Further, the spatial distribution of crystallinity of the laser crystallized silicon film depends on the intensity profile of the laser light LA and the overlapping rate. Assuming that the half-width W of the laser light LA is
When H is larger than the pixel pitch PY, the period of crystallinity distribution is always larger than the pixel pitch PY. On the other hand, by using the laser light LA having a half width WH narrower than the pixel pitch PY, the crystallinity distribution can be controlled in a cycle equivalent to the pixel pitch PY. This makes it possible to control the variation of the TFT. Here, as shown in FIG. 7C, even for the laser light LA in which the intensity profile of the laser light LA does not have a Gaussian distribution and the region showing the maximum value H has a predetermined width, with respect to the peak value H, The width in the region corresponding to the intensity of 1/2 is considered as the half width WH.

【0044】このようなレーザ光LAおよびランプ光L
Cを用いてシリコン膜30をアニールするにあたって、
本例では、図8(A)に示すように、レーザ光LAおよ
びランプ光LCの位置を固定しておき、基板20をステ
ージ40によってY方向(矢印Y1の方向)に向けて移
動させることによって、シリコン膜30の溶融結晶化を
連続的に行う。ここで、レーザ光LAの照射領域L0で
は、そのY方向のレーザ光LAの強度プロファイルにお
ける半値幅WHが画素ピッチPYよりも狭いので、レー
ザ光LAがTFT10の形成予定領域A1を照射してい
る間、レーザアニールを行う必要のない領域B1には、
実質的にはレーザ光LAが照射されない。
Such laser light LA and lamp light L
When annealing the silicon film 30 using C,
In this example, as shown in FIG. 8A, the positions of the laser light LA and the lamp light LC are fixed, and the substrate 20 is moved by the stage 40 in the Y direction (direction of arrow Y1). The melt crystallization of the silicon film 30 is continuously performed. Here, in the irradiation area L0 of the laser light LA, the half-width WH in the intensity profile of the laser light LA in the Y direction is narrower than the pixel pitch PY, so the laser light LA irradiates the area A1 where the TFT 10 is to be formed. In the area B1 where laser annealing is not required,
Substantially no laser light LA is emitted.

【0045】一方、図8(B)に示すように、レーザ光
LAおよびランプ光LCがデータドライバ部7の形成予
定領域A2を照射するときには、ステージ40を低速で
移動させ、レーザ光LAおよびランプ光LCがデータド
ライバ部7とTFT10の形成予定領域との間の領域B
2を照射するときには、ステージ40を高速で移動させ
る。そして、レーザ光LAおよびランプ光LCがTFT
10の形成予定領域A1を照射するときには、ステージ
40を低速で移動させ、レーザ光LAおよびランプ光L
CがTFT10の形成予定領域A1の間の領域B1を照
射するときには、ステージ40を高速で移動させる。そ
の結果、アモルファスのシリコン膜30のうち、レーザ
光LAおよびランプ光LCが長い時間にわたって照射さ
れた領域のシリコン膜30のみが選択的に溶融結晶化
し、多結晶のシリコン膜となる。特に、データドライバ
部7においては、より動作速度の速いTFT10が求め
られることから、レーザ光LAおよびランプ光LCがデ
ータドライバ部7の形成予定領域A2を照射するときに
は、図8(B)に示すように、ステージ40をできるだ
け低速で移動させる。このようにして、レーザ光LAと
ランプ光LCとは、図8(C)に示すように、シリコン
膜30の略同じ領域を照射しながら矢印Y2の方向に移
動していく。
On the other hand, as shown in FIG. 8 (B), when the laser light LA and the lamp light LC irradiate the formation-scheduled area A2 of the data driver section 7, the stage 40 is moved at a low speed, and the laser light LA and the lamp light are emitted. The light LC is a region B between the data driver unit 7 and the region where the TFT 10 is to be formed.
When irradiating 2, the stage 40 is moved at high speed. Then, the laser light LA and the lamp light LC are TFTs.
When irradiating the planned formation area A1 of 10, the stage 40 is moved at a low speed, and the laser light LA and the lamp light L are
When C irradiates the area B1 between the area A1 for forming the TFT 10, the stage 40 is moved at high speed. As a result, of the amorphous silicon film 30, only the silicon film 30 in the region irradiated with the laser light LA and the lamp light LC for a long time is selectively melt-crystallized to become a polycrystalline silicon film. In particular, since the data driver section 7 requires the TFT 10 having a higher operation speed, when the laser light LA and the lamp light LC irradiate the formation-scheduled area A2 of the data driver section 7, it is shown in FIG. As described above, the stage 40 is moved as slowly as possible. In this way, the laser light LA and the lamp light LC move in the direction of arrow Y2 while irradiating the substantially same region of the silicon film 30, as shown in FIG. 8C.

【0046】(シリコン膜のパターニング工程)次に、
図4(C)、図5(D)、図9に示すように、アニール
工程を行なったシリコン膜30を、フォトリソグラフィ
技術を用いてパターニングを行い、島状のシリコン膜3
1とする。ここで、シリコン膜30に対して行ったレー
ザアニールのアニールパターンと、このパターニング工
程で用いるマスクパターンとのアライメントは、レーザ
アニール後のシリコン膜30の色相がレーザビームL0
の照射度合いによって異なることを利用して行う。すな
わち、レーザビームL0が照射されずアモルファスのま
まのシリコン膜30は、赤色であり、レーザビームL0
が照射されて多結晶化したシリコン膜30は、黄色であ
る。このため、赤色の領域と黄色の領域との境界部分を
基準にして、シリコン膜30に対するアニールパターン
と、このパターニングのためのマスクパターンとのアラ
イメントを行う。
(Patterning Step of Silicon Film) Next,
As shown in FIGS. 4C, 5D, and 9, the silicon film 30 subjected to the annealing process is patterned using a photolithography technique to form the island-shaped silicon film 3.
Let it be 1. Here, in the alignment between the annealing pattern of the laser annealing performed on the silicon film 30 and the mask pattern used in this patterning step, the hue of the silicon film 30 after the laser annealing is the laser beam L0.
It is performed by utilizing the fact that it varies depending on the irradiation degree of. That is, the silicon film 30 which is not irradiated with the laser beam L0 and remains amorphous is red, and the laser beam L0
The polycrystallized silicon film 30 irradiated with is yellow. Therefore, the annealing pattern for the silicon film 30 and the mask pattern for this patterning are aligned with reference to the boundary between the red region and the yellow region.

【0047】(ゲート絶縁膜の形成工程)次に、図4
(D)、図5(E)に示すように、ECR−PECVD
法により250℃〜300℃の温度条件下で、シリコン
膜31に対して1200オングストロームのシリコン酸
化膜からなるゲート酸化膜14を形成する。
(Step of forming gate insulating film) Next, referring to FIG.
(D), as shown in FIG. 5 (E), ECR-PECVD
The gate oxide film 14 made of a silicon oxide film having a thickness of 1200 Å is formed on the silicon film 31 under the temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C.

【0048】(ゲート電極形成工程)次に、ゲート酸化
膜14の表面側に膜厚が6000オングストロームのタ
ンタル薄膜をスパッタ法により形成した後、それをフォ
トリソグラフィ技術を用いてパターニングし、ゲート電
極15を形成する。本例では、タンタル薄膜を形成する
際に、基板温度を180℃に設定し、スパッタガスとし
て窒素ガスを6.7%含むアルゴンガスを用いる。この
ように形成したタンタル薄膜は、結晶構造がα構造であ
り、その比抵抗が40μΩcmである。なお、タンタル
薄膜は、CVD法等によっても形成できる。
(Gate Electrode Forming Step) Next, after forming a tantalum thin film having a film thickness of 6000 angstroms on the surface side of the gate oxide film 14 by the sputtering method, it is patterned by using the photolithography technique, and the gate electrode 15 is formed. To form. In this example, when forming a tantalum thin film, the substrate temperature is set to 180 ° C., and an argon gas containing 6.7% of a nitrogen gas is used as a sputtering gas. The tantalum thin film thus formed has a crystal structure of α structure and a specific resistance of 40 μΩcm. Note that the tantalum thin film can also be formed by a CVD method or the like.

【0049】(不純物導入工程)次に、バケット型質量
非分離型のイオン注入装置(イオンドーピング装置)を
用いて、ゲート電極15をマスクとしてシリコン膜31
に不純物イオンを打ち込む。その結果、ゲート電極15
に対してセルフアライン的にソース領域11およびドレ
イン領域12が形成される。このとき、シリコン膜31
のうち、不純物イオンが打ち込まれなかった部分がチャ
ネル領域13となる。本例では、原料ガスとして、濃度
が5%になるように水素ガスで希釈したホスフィン(P
3 )を用い、加速電圧は、100keVである。イオ
ンの全ドーズ量は、1×1016cm-2である。
(Impurity Introducing Step) Next, using the bucket type mass non-separation type ion implantation apparatus (ion doping apparatus), the gate electrode 15 is used as a mask for the silicon film 31.
Is implanted with impurity ions. As a result, the gate electrode 15
A source region 11 and a drain region 12 are formed in a self-aligned manner. At this time, the silicon film 31
Of these, the portion where the impurity ions are not implanted becomes the channel region 13. In this example, the raw material gas is phosphine (P) diluted with hydrogen gas to a concentration of 5%.
H 3 ) is used and the acceleration voltage is 100 keV. The total dose of ions is 1 × 10 16 cm -2 .

【0050】なお、Pチャネル型のTFTを形成する場
合には、原料ガスとして水素ガスで濃度が5%となるよ
うに希釈したジボラン(B26 )を用いる。
When forming a P-channel type TFT, diborane (B 2 H 6 ) diluted with hydrogen gas to a concentration of 5% is used as a source gas.

【0051】(層間絶縁膜の形成工程)次に、図4
(E)、図5(F)に示すように、PECVD法により
250℃〜300℃の温度条件下で、層間絶縁膜16と
しての膜厚が5000オングストロームのシリコン酸化
膜を形成する。このときの原料ガスは、TEOS(Si
−(O−CH2 −CH34 )と酸素とである。基板温
度は、250℃〜300℃である。
(Step of forming interlayer insulating film) Next, referring to FIG.
As shown in (E) and FIG. 5 (F), a silicon oxide film having a film thickness of 5000 Å as the interlayer insulating film 16 is formed by the PECVD method under the temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C. The source gas at this time is TEOS (Si
- (O-CH 2 -CH 3 ) 4) and is with oxygen. The substrate temperature is 250 ° C to 300 ° C.

【0052】(活性化工程)次に、酸素雰囲気下で30
0℃、1時間の熱処理を行ない、注入したリンイオンの
活性化と、層間絶縁膜16の改質とを行なう。
(Activation Step) Next, in an oxygen atmosphere, 30
A heat treatment is performed at 0 ° C. for 1 hour to activate the implanted phosphorus ions and modify the interlayer insulating film 16.

【0053】(配線工程)次に、層間絶縁膜16にコン
タクトホール17、18を形成する。しかる後に、コン
タクトホール17、18を介して、ソース電極(データ
線3)をソース領域11に電気的に接続し、ドレイン電
極(画素電極19)をドレイン領域12に電気的に接続
し、TFT10を形成する。
(Wiring Step) Next, contact holes 17 and 18 are formed in the interlayer insulating film 16. Thereafter, the source electrode (data line 3) is electrically connected to the source region 11 via the contact holes 17 and 18, the drain electrode (pixel electrode 19) is electrically connected to the drain region 12, and the TFT 10 is connected. Form.

【0054】(実施例1の主な効果)以上のように、本
例のアクティブマトリクス基板の製造方法では、アニー
ル工程において、X方向に並ぶ画素用のTFT10の形
成予定領域A1に対して、レーザ光LAの照射領域L0
がX方向に長く、かつ、Y方向のレーザ光LAの強度プ
ロファイルにおける半値幅WHがY方向における画素ピ
ッチよりも狭いラインビームを照射する。それととも
に、レーザ光LAの照射領域L0に重なるように、ラン
プ光LCを照射する。このため、レーザアニールと急速
加熱処理を同時に行うため、アニール効果が高いととも
に、別々の工程で行うよりもスループットが向上する。
しかも、従来のアニール方法では、溶融シリコンの凝固
速度を積極的にコントロールしようにも、基板20(ガ
ラス基板)に熱的なダメージを与えずにシリコン膜30
を高温に加熱する方法がなかったが、本例では、ランプ
光LCを用いてシリコン膜30を短時間に加熱するた
め、基板20にダメージがない。それ故、本例では、シ
リコン膜30の凝固速度をかなり自由に制御できるの
で、シリコン膜30の結晶粒を大粒径化することができ
る。
(Main Effects of Embodiment 1) As described above, in the manufacturing method of the active matrix substrate of this embodiment, in the annealing step, the laser is applied to the formation area A1 of the pixel TFTs 10 arranged in the X direction. Light LA irradiation area L0
Is long in the X direction, and the half width WH in the intensity profile of the laser light LA in the Y direction is narrower than the pixel pitch in the Y direction. At the same time, the lamp light LC is irradiated so as to overlap the irradiation area L0 of the laser light LA. For this reason, since the laser annealing and the rapid heat treatment are performed at the same time, the annealing effect is high and the throughput is improved as compared with the case of performing them in separate steps.
Moreover, in the conventional annealing method, even if the solidification rate of the molten silicon is actively controlled, the silicon film 30 is not thermally damaged to the substrate 20 (glass substrate).
However, in this example, since the silicon film 30 is heated in a short time by using the lamp light LC, the substrate 20 is not damaged. Therefore, in this example, the solidification rate of the silicon film 30 can be controlled quite freely, so that the crystal grains of the silicon film 30 can be made large.

【0055】また、本例では、基板20の全面に形成し
たシリコン膜30のうち、TFT10を製造するのに必
要な部分のみにレーザ光LAおよびランプ光LCを集中
して照射するので、この照射領域におけるレーザ光LA
およびランプ光LCの強度が高い。それ故、シリコン膜
30を短時間で溶融結晶化でき、スループットを向上す
ることができる。
Further, in this example, since the laser light LA and the lamp light LC are concentratedly irradiated only on a portion of the silicon film 30 formed on the entire surface of the substrate 20 for manufacturing the TFT 10, this irradiation is performed. Laser light LA in the area
And the intensity of the lamp light LC is high. Therefore, the silicon film 30 can be melted and crystallized in a short time, and the throughput can be improved.

【0056】さらに、本例では、図8(A)、(B)に
示したように、基板20と、レーザ光LAおよびランプ
光LCとをY方向に相対移動させながらシリコン膜30
の溶融結晶化を連続的に行うときに、レーザ光LAおよ
びランプ光LCがTFT10またはデータドライバ部7
の形成予定領域A1、A2を照射するときには、ステー
ジ40を低速で移動させ、レーザ光LAおよびランプ光
LCがその他の領域を照射するときには、ステージ40
を高速で移動させる。従って、無駄な領域に対するアニ
ール時間を削ることができるので、スループットが向上
する。
Further, in this example, as shown in FIGS. 8A and 8B, the silicon film 30 is moved while the substrate 20 and the laser light LA and the lamp light LC are relatively moved in the Y direction.
When the melting and crystallization of the laser light LA and the lamp light LC are continuously performed,
The stage 40 is moved at a low speed when irradiating the formation-scheduled areas A1 and A2, and the stage 40 is moved when the laser light LA and the lamp light LC irradiate other areas.
Move at high speed. Therefore, the annealing time for a useless area can be reduced, and the throughput is improved.

【0057】この場合に、アクティブマトリクス部9で
は、TFT10がX方向に直線的に並んでいるのに対
し、データドライバ部7では、TFT10は、直線的に
並んでいない。それでも、本例では、データドライバ部
7に相当する全域にアニール処理を行うため、十分に結
晶化したシリコン膜30からデータドライバ部7のTF
T10を製造できるので、データドライバ部7のTFT
10も移動度が高い。
In this case, in the active matrix portion 9, the TFTs 10 are linearly arranged in the X direction, whereas in the data driver portion 7, the TFTs 10 are not linearly arranged. Nevertheless, in this example, since the annealing treatment is performed on the entire area corresponding to the data driver portion 7, the TF of the data driver portion 7 is changed from the fully crystallized silicon film 30.
Since T10 can be manufactured, the TFT of the data driver unit 7
10 is also high in mobility.

【0058】また、TFT10のチャネル領域13は、
チャネル長の方向がX方向となるように設定され、レー
ザ光LAおよびビームランプ光LCの照射領域における
長手方向と一致している。このため、チャネル領域13
では、ソース領域11からドレイン領域12に至る間
に、アニール不足の部分が発生しにくい。それ故、TF
T10の電気的特性が安定している。
The channel region 13 of the TFT 10 is
The channel length direction is set to be the X direction, which coincides with the longitudinal direction in the irradiation region of the laser light LA and the beam lamp light LC. Therefore, the channel region 13
Then, an insufficient annealing portion is unlikely to occur between the source region 11 and the drain region 12. Therefore, TF
The electrical characteristics of T10 are stable.

【0059】さらに、レーザアニール後にパターニング
工程を行うので、レーザ光LAは、下地保護膜21に直
接照射されない。従って、下地保護膜21が損傷するこ
とを防止することができる。ここで、レーザアニール後
のシリコン膜30の色相がレーザビームの照射度合いに
よって異なるため、その色相の違いによって、レーザア
ニールのアニールパターンを判別できる。それ故、レー
ザアニールのアニールパターンと、パターニング工程で
用いるマスクパターンとのアライメントを行うのに支障
がない。また、このようにしてアライメントを行うと、
実際のアニールパターン通りにパターニングを行うこと
になるので、位置合わせ精度が高い。
Further, since the patterning process is performed after the laser annealing, the laser light LA is not directly applied to the base protection film 21. Therefore, it is possible to prevent the underlying protective film 21 from being damaged. Here, since the hue of the silicon film 30 after laser annealing differs depending on the irradiation degree of the laser beam, the annealing pattern of laser annealing can be determined by the difference in hue. Therefore, there is no problem in performing alignment between the annealing pattern of laser annealing and the mask pattern used in the patterning process. Also, when alignment is performed in this way,
Since the patterning is performed according to the actual annealing pattern, the alignment accuracy is high.

【0060】[実施例2]本例に係るTFTも、実施例
1と同様、図1(A)に示す液晶表示装置のアクティブ
マトリクス基板において、画素用およびドライバ用のT
FT10として用いられ、その構造は、図2、図3
(A)、(B)に示すとおりである。従って、対応する
部分については同じ符合を付して、それらの構造につい
ての説明を省略し、TFT10の製造方法についての
み、図10および図11を参照して説明する。
[Embodiment 2] Similar to Embodiment 1, the TFT according to this embodiment has a TFT for a pixel and a driver in the active matrix substrate of the liquid crystal display device shown in FIG.
It is used as FT10 and its structure is shown in FIGS.
This is as shown in (A) and (B). Therefore, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals, the description of their structures is omitted, and only the manufacturing method of the TFT 10 will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

【0061】図10は、図2のI−I′線における断面
に対応するTFTの工程断面図、図11は、そのII−I
I′線における断面に対応するTFTの工程断面図であ
る。なお、データドライバ部におけるTFTも基本的に
は同一の構造を有するので、その図示を省略する。
FIG. 10 is a process sectional view of the TFT corresponding to the section taken along the line II 'of FIG. 2, and FIG. 11 is its II-I.
FIG. 9 is a process sectional view of a TFT corresponding to a section taken along the line I ′. Since the TFTs in the data driver section basically have the same structure, their illustration is omitted.

【0062】本例でも、実施例1と同様、アクティブマ
トリクス基板2上に、データ線3および走査線4で区画
形成された画素領域5には、画素用のTFT10が形成
され、これらのTFT10は、アクティブマトリクス部
9でX方向に一直線上に位置している。また、実施例1
と同様、アクティブマトリクス部9に対してY方向の両
方の側にデータドライバ部7が構成されている。
Also in this example, as in the first embodiment, pixel TFTs 10 are formed on the active matrix substrate 2 in the pixel regions 5 defined by the data lines 3 and the scanning lines 4, and these TFTs 10 are formed. , The active matrix portion 9 is located on a straight line in the X direction. In addition, Example 1
Similarly to the active matrix section 9, the data driver section 7 is formed on both sides in the Y direction with respect to the active matrix section 9.

【0063】このようなアクティブマトリクス基板2の
TFT10を製造するのに、本例では、アモルファスの
シリコン膜をパターニングした後にアニール工程を行う
点が実施例1と相違する。
In manufacturing the TFT 10 of the active matrix substrate 2 as described above, the present embodiment is different from the first embodiment in that the annealing process is performed after the amorphous silicon film is patterned.

【0064】(下地保護膜形成工程)図10(A)、図
11(A)において、まず、ECR−PECVD法によ
り250℃〜300℃の温度条件下で、基板20の表面
に下地保護膜21となる膜厚が2000オングストロー
ムのシリコン酸化膜を形成する。シリコン酸化膜は、A
PCVD法でも形成でき、この場合には、基板20の温
度を250℃から450℃までの範囲に設定した状態
で、モノシラン(SiH4 )及び酸素を原料ガスとして
シリコン酸化膜を形成する。
(Underlayer protective film forming step) In FIGS. 10A and 11A, first, the underlayer protective film 21 is formed on the surface of the substrate 20 under the temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C. by the ECR-PECVD method. A silicon oxide film having a film thickness of 2000 angstroms is formed. Silicon oxide film is A
It can also be formed by the PCVD method. In this case, the silicon oxide film is formed using monosilane (SiH 4 ) and oxygen as source gases with the temperature of the substrate 20 set in the range of 250 ° C. to 450 ° C.

【0065】(半導体膜堆積工程)次に、下地保護膜2
1の表面に真性のシリコン膜30(半導体膜)を600
オングストローム程度堆積する。本例では、高真空型L
PCVD装置を用いて、原料ガスであるジシラン(Si
26 )を200SCCM流しながら、425℃の堆積
温度でアモルファスのシリコン膜30を堆積する。
(Semiconductor Film Deposition Step) Next, the base protective film 2
1. Intrinsic silicon film 30 (semiconductor film) 600 is formed on the surface of 1
Angstrom is deposited. In this example, high vacuum type L
Using a PCVD device, disilane (Si
Amorphous silicon film 30 is deposited at a deposition temperature of 425 ° C. while flowing 2 H 6 ) at 200 SCCM.

【0066】(シリコン膜のパターニング工程)次に、
図10(B)、図11(B)に示すように、シリコン膜
30をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニング
し、島状のシリコン膜31とする。
(Patterning Step of Silicon Film) Next,
As shown in FIGS. 10B and 11B, the silicon film 30 is patterned by a photolithography technique to form an island-shaped silicon film 31.

【0067】(アニール工程)次に、図10(C)、図
11(C)、(D)に示すように、アモルファスのシリ
コン膜30にレーザ光LAを照射してシリコン膜30を
多結晶シリコンに改質する。本例では、キセノン・クロ
ライド(XeCl)のエキシマ・レーザ(波長が308
nm)を照射する(レーザアニール/アニール工程)。
この工程において、レーザ照射は、基板20を室温(2
5℃)とし、真空雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で
行なう。
(Annealing Step) Next, as shown in FIGS. 10C, 11C and 11D, the amorphous silicon film 30 is irradiated with the laser beam LA so that the silicon film 30 is made of polycrystalline silicon. Reform to. In this example, a xenon chloride (XeCl) excimer laser (having a wavelength of 308
(nm)) (laser annealing / annealing step).
In this step, the laser irradiation is performed on the substrate 20 at room temperature (2
5 ° C.) and performed in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere.

【0068】さらに、本例では、図11(C)からわか
るように、レーザ光LAの照射領域に対して、急速加熱
処理を行うためのアークランプ91、およびリフレクタ
92を向け、アークランプ91が発するランプ光LCの
照射領域と、レーザ光LAの照射領域とが重なるように
する。
Further, in this example, as can be seen from FIG. 11 (C), the arc lamp 91 for performing the rapid heat treatment and the reflector 92 are directed toward the irradiation area of the laser beam LA, and the arc lamp 91 is moved. The irradiation area of the emitted lamp light LC and the irradiation area of the laser light LA overlap each other.

【0069】この状態で、基板20をY方向のうち、矢
印Y1の方向に移動させれば、図11(D)に示すよう
に、ランプ光LCの照射領域およびレーザ光LAの照射
領域は、矢印Y2の方向に移動することなる。
In this state, if the substrate 20 is moved in the direction of the arrow Y1 of the Y direction, as shown in FIG. 11D, the irradiation area of the lamp light LC and the irradiation area of the laser light LA are It will move in the direction of arrow Y2.

【0070】かかるアニール工程に関し、従来のレーザ
アニール方法では、シリコンの凝固による結晶化は、シ
リコン膜の冷却速度に依存している。通常、レーザアニ
ールには、エキシマレーザが用いられ、その発振時間
は、1パルス数十nsと極めて短時間である。従って、
いったん溶融したシリコン膜の凝固速度を制御すること
は極めて困難であった。また、従来、基板20全体を加
熱する方法等が用いられているが、基板20内における
温度の均一性を確保することが難しく、しかも予備加熱
のための時間が必要である。また、基板20の耐熱性の
面から基板温度を600℃以上には上げれないので、シ
リコンの融点1400℃からみれば、充分に高い温度と
がいえない。これに対し、本例では、急速加熱処理によ
ってレーザ光LAの照射領域周辺の限られた領域のみを
短時間で昇温するため、600℃以上の温度にまで昇温
可能であり、溶融シリコンの冷却速度を適正にコントロ
ールする方法としては極めて有効な方法である。
Regarding the annealing step, in the conventional laser annealing method, the crystallization due to the solidification of silicon depends on the cooling rate of the silicon film. Usually, an excimer laser is used for laser annealing, and the oscillation time thereof is extremely short, which is several tens of nanoseconds per pulse. Therefore,
It was extremely difficult to control the solidification rate of the once-melted silicon film. Further, conventionally, a method of heating the entire substrate 20 or the like has been used, but it is difficult to ensure temperature uniformity in the substrate 20, and time for preheating is required. Further, since the substrate temperature cannot be raised to 600 ° C. or higher from the viewpoint of the heat resistance of the substrate 20, it cannot be said that the temperature is sufficiently high from the viewpoint of the melting point of silicon of 1400 ° C. On the other hand, in this example, the temperature of only a limited area around the irradiation area of the laser beam LA is raised in a short time by the rapid heat treatment, so that it is possible to raise the temperature to 600 ° C. or higher. This is an extremely effective method for properly controlling the cooling rate.

【0071】このアニール工程を行う際には、図12に
示すように、基板20の全面に下地保護膜21が形成さ
れ、この下地保護膜21の表面には、パターニングされ
たシリコン膜31が形成されている。そこで、本例で
は、TFT10を形成するためにシリコン膜31が残っ
ている部分(アクティブマトリクス部9においてシリコ
ン膜31が残っている領域A11、およびデータドライ
バ部7においてシリコン膜31が残っている部分A1
2)のみに対しレーザ光LAおよびランプ光LCを照射
し、その他の部分B11、B12には、レーザ光LAお
よびランプ光LCを積極的には照射しない。
When performing this annealing step, as shown in FIG. 12, a base protective film 21 is formed on the entire surface of the substrate 20, and a patterned silicon film 31 is formed on the surface of the base protective film 21. Has been done. Therefore, in this example, a portion where the silicon film 31 remains for forming the TFT 10 (a region A11 where the silicon film 31 remains in the active matrix portion 9 and a portion where the silicon film 31 remains in the data driver portion 7). A1
Only 2) is irradiated with the laser light LA and the lamp light LC, and the other portions B11 and B12 are not actively irradiated with the laser light LA and the lamp light LC.

【0072】ここで、アクティブマトリクス部9におい
てTFT10を形成するためのシリコン膜31は、X方
向においてTFT10が一直線上に配列されているが、
データドライバ部7では、狭い領域内に多数のTFT1
0を配置するという観点から、アクティブマトリクス部
9と相違して、シリコン膜31は、X方向に一直線に配
列されていない。従って、データドライバ部7に対して
は、シリコン膜31に対して選択的にレーザ光LAおよ
びランプ光LCを照射することができないので、データ
ドライバ部7に対しては、その全領域A12に対してレ
ーザ光LAおよびランプ光LCを照射する。
Here, in the silicon film 31 for forming the TFT 10 in the active matrix portion 9, the TFTs 10 are arranged in a straight line in the X direction.
In the data driver section 7, a large number of TFTs 1
From the viewpoint of arranging 0, unlike the active matrix portion 9, the silicon film 31 is not aligned in the X direction. Therefore, the laser light LA and the lamp light LC cannot be selectively applied to the silicon film 31 with respect to the data driver unit 7, and therefore the data driver unit 7 with respect to the entire area A12 thereof. To irradiate the laser light LA and the lamp light LC.

【0073】また、本例では、図7(A)、(B)、
(C)を参照して説明したように、レーザ光LAの照射
領域L0がX方向に長く、かつ、Y方向のレーザ光LA
の強度プロファイルにおける半値幅がY方向における画
素ピッチよりも狭いラインビームをシリコン膜31に照
射する。このように、レーザ光LAの照射領域を絞って
あるため、高価で大型のレーザ光LA照射装置を用いな
くても、照射領域L0内でのレーザ光LAの強度が高
い。
Further, in this example, FIGS. 7 (A), (B),
As described with reference to (C), the irradiation area L0 of the laser light LA is long in the X direction and the laser light LA is in the Y direction.
The silicon film 31 is irradiated with a line beam whose half-value width in the intensity profile is smaller than the pixel pitch in the Y direction. Since the irradiation area of the laser light LA is narrowed in this way, the intensity of the laser light LA in the irradiation area L0 is high without using an expensive and large laser light LA irradiation device.

【0074】このようなレーザ光LAおよびランプ光L
Cを用いてシリコン膜30をアニールするにあたって、
本例でも、図13(A)に示すように、レーザ光LAお
よびランプ光LCの位置を固定しておき、基板20をス
テージ40によってY方向(矢印Y1の方向)に向けて
移動させることによってシリコン膜31の溶融結晶化を
連続的に行う。この場合には、図13(B)に示すよう
に、レーザ光LAおよびランプ光LCがデータドライバ
部7の形成予定領域A12を照射するときには、ステー
ジ40を低速で移動させ、レーザ光LAおよびランプ光
LCがデータドライバ部7とTFT10の形成予定領域
との間の領域B12を照射するときには、ステージ40
を高速で移動させる。そして、レーザ光LAおよびラン
プ光LCがTFT10の形成予定領域A11を照射する
ときには、ステージ40を低速で移動させ、レーザ光L
Aおよびランプ光LCがTFT10の形成予定領域の間
の領域B11を照射するときには、ステージ40を高速
で移動させる。特に、データドライバ部7においては、
より動作速度の速いTFT10が求められることから、
レーザ光LAおよびランプ光LCがデータドライバ部7
の形成予定領域A12を照射するときには、図13
(B)に示すように、ステージ40をできるだけ低速で
移動させる。このようにして、レーザ光LAとランプ光
LCとは、図13(C)に示すように、シリコン膜30
の略同じ領域を照射しながら矢印Y2の方向に移動して
いく。
Such laser light LA and lamp light L
When annealing the silicon film 30 using C,
Also in this example, as shown in FIG. 13A, the positions of the laser light LA and the lamp light LC are fixed, and the substrate 20 is moved in the Y direction (direction of arrow Y1) by the stage 40. Melt crystallization of the silicon film 31 is continuously performed. In this case, as shown in FIG. 13B, when the laser light LA and the lamp light LC irradiate the formation-scheduled area A12 of the data driver unit 7, the stage 40 is moved at a low speed, and the laser light LA and the lamp light are emitted. When the light LC irradiates the area B12 between the data driver portion 7 and the area where the TFT 10 is to be formed, the stage 40
Move at high speed. When the laser light LA and the lamp light LC irradiate the area A11 where the TFT 10 is to be formed, the stage 40 is moved at a low speed, and the laser light L is moved.
When A and the lamp light LC irradiate the area B11 between the areas where the TFT 10 is to be formed, the stage 40 is moved at high speed. Particularly, in the data driver unit 7,
Since a TFT 10 having a higher operating speed is required,
The laser light LA and the lamp light LC are used for the data driver unit 7.
When irradiating the formation-scheduled area A12 of FIG.
As shown in (B), the stage 40 is moved at the lowest speed possible. In this way, the laser light LA and the lamp light LC are, as shown in FIG.
While irradiating substantially the same area, the moving direction is indicated by arrow Y2.

【0075】(ゲート絶縁膜の形成工程)次に、図10
(D)、図11(E)に示すように、ECR−PECV
D法により250℃〜300℃の温度条件下で、シリコ
ン膜31に対して1200オングストロームのシリコン
酸化膜からなるゲート酸化膜14を形成する。
(Step of forming gate insulating film) Next, referring to FIG.
(D), as shown in FIG. 11 (E), ECR-PECV
The gate oxide film 14 made of a silicon oxide film having a thickness of 1200 Å is formed on the silicon film 31 under the temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C. by the D method.

【0076】(ゲート電極形成工程)次に、ゲート酸化
膜14の表面側に膜厚が6000オングストロームのタ
ンタル薄膜をスパッタ法により形成した後、それをフォ
トリソグラフィ技術を用いてパターニングし、ゲート電
極15を形成する。本例では、タンタル薄膜を形成する
際に、基板温度を180℃に設定し、スパッタガスとし
て窒素ガスを6.7%含むアルゴンガスを用いる。この
ように形成したタンタル薄膜は、結晶構造がα構造であ
り、その比抵抗が40μΩcmである。なお、タンタル
薄膜は、CVD法等によっても形成できる。
(Gate Electrode Forming Step) Next, after forming a tantalum thin film having a film thickness of 6000 angstroms on the surface side of the gate oxide film 14 by the sputtering method, it is patterned by the photolithography technique, and the gate electrode 15 is formed. To form. In this example, when forming a tantalum thin film, the substrate temperature is set to 180 ° C., and an argon gas containing 6.7% of a nitrogen gas is used as a sputtering gas. The tantalum thin film thus formed has a crystal structure of α structure and a specific resistance of 40 μΩcm. Note that the tantalum thin film can also be formed by a CVD method or the like.

【0077】(不純物導入工程)次に、バケット型質量
非分離型のイオン注入装置(イオンドーピング装置)を
用いて、ゲート電極15をマスクとしてシリコン膜31
に不純物イオンを打ち込む。その結果、ゲート電極15
に対してセルフアライン的にソース領域11およびドレ
イン領域12が形成される。このとき、シリコン膜31
のうち、不純物イオンが打ち込まれなかった部分がチャ
ネル領域13となる。本例では、原料ガスとして、濃度
が5%になるように水素ガスで希釈したホスフィン(P
3 )を用い、加速電圧は、100keVである。イオ
ンの全ドーズ量は、1×1016cm-2である。
(Impurity Introducing Step) Next, using the bucket type mass non-separation type ion implantation apparatus (ion doping apparatus), the gate electrode 15 is used as a mask for the silicon film 31.
Is implanted with impurity ions. As a result, the gate electrode 15
A source region 11 and a drain region 12 are formed in a self-aligned manner. At this time, the silicon film 31
Of these, the portion where the impurity ions are not implanted becomes the channel region 13. In this example, the raw material gas is phosphine (P) diluted with hydrogen gas to a concentration of 5%.
H 3 ) is used and the acceleration voltage is 100 keV. The total dose of ions is 1 × 10 16 cm -2 .

【0078】なお、Pチャネル型のTFTを形成する場
合には、原料ガスとして水素ガスで濃度が5%となるよ
うに希釈したジボラン(B26 )を用いる。
When forming a P-channel type TFT, diborane (B 2 H 6 ) diluted with hydrogen gas to a concentration of 5% is used as a source gas.

【0079】(層間絶縁膜の形成工程)次に、図10
(E)、図11(F)に示すように、PECVD法によ
り250℃〜300℃の温度条件下で、層間絶縁膜16
としての膜厚が5000オングストロームのシリコン酸
化膜を形成する。このときの原料ガスは、TEOS(S
i−(O−CH2 −CH34 )と酸素とである。基板
温度は、250℃〜300℃である。
(Process of Forming Interlayer Insulating Film) Next, referring to FIG.
(E), as shown in FIG. 11 (F), the interlayer insulating film 16 is formed by a PECVD method under a temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C.
Forming a silicon oxide film having a film thickness of 5000 Å. The source gas at this time is TEOS (S
i- (O-CH 2 -CH 3 ) 4) and is with oxygen. The substrate temperature is 250 ° C to 300 ° C.

【0080】(活性化工程)次に、酸素雰囲気下で30
0℃、1時間の熱処理を行ない、注入したリンイオンの
活性化と、層間絶縁膜16の改質とを行なう。
(Activation Step) Next, in an oxygen atmosphere, 30
A heat treatment is performed at 0 ° C. for 1 hour to activate the implanted phosphorus ions and modify the interlayer insulating film 16.

【0081】(配線工程)次に、層間絶縁膜16にコン
タクトホール17、18を形成する。しかる後に、コン
タクトホール17、18を介して、ソース電極(データ
線3)をソース領域11に電気的に接続し、ドレイン電
極(画素電極19)をドレイン領域12に電気的に接続
し、TFT10を形成する。
(Wiring Step) Next, contact holes 17 and 18 are formed in the interlayer insulating film 16. Thereafter, the source electrode (data line 3) is electrically connected to the source region 11 via the contact holes 17 and 18, the drain electrode (pixel electrode 19) is electrically connected to the drain region 12, and the TFT 10 is connected. Form.

【0082】(実施例2の主な効果)このように、本例
のアクティブマトリクス基板2の製造方法では、アニー
ル工程において、レーザ光LAの照射領域に重なるよう
に、ランプ光LCを照射し、レーザアニールと急速加熱
処理とを同時に行うため、アニール効果が高いととも
に、別々の工程で行うよりもスループットが向上する。
しかも、従来のアニール方法では、溶融シリコンの凝固
速度を積極的にコントロールしようにも、ガラス基板に
熱的なダメージを与えずにシリコン膜を高温に加熱する
方法がなかったが、本例では、ランプ光を用いてシリコ
ン膜を短時間に加熱するため、ガラス基板にダメージが
ない。それ故、本例では、シリコン膜の凝固速度をかな
り自由に制御できるので、シリコン膜の結晶粒を大粒径
化することができる。
(Main Effect of Embodiment 2) As described above, in the manufacturing method of the active matrix substrate 2 of this embodiment, the lamp light LC is irradiated so as to overlap the irradiation area of the laser light LA in the annealing step, Since the laser annealing and the rapid heat treatment are performed at the same time, the annealing effect is high and the throughput is improved as compared with the case of performing them in separate steps.
Moreover, in the conventional annealing method, there was no method of heating the silicon film to a high temperature without giving thermal damage to the glass substrate even though the solidification rate of the molten silicon was actively controlled, but in this example, Since the silicon film is heated in a short time using the lamp light, the glass substrate is not damaged. Therefore, in this example, the solidification rate of the silicon film can be controlled quite freely, so that the crystal grains of the silicon film can be made large.

【0083】さらに、本例では、シリコン膜31が残っ
ている部分にだけレーザ光LAおよびランプ光LCを集
中して照射しているので、この照射領域におけるレーザ
光LAおよびランプ光LCの強度が高い。それ故、シリ
コン膜30を短時間で溶融結晶化でき、スループットを
向上することができる。
Further, in this example, since the laser light LA and the lamp light LC are concentrated and applied only to the portion where the silicon film 31 remains, the intensity of the laser light LA and the lamp light LC in this irradiation area is increased. high. Therefore, the silicon film 30 can be melted and crystallized in a short time, and the throughput can be improved.

【0084】また、本例では、図13(A)、(B)に
示したように、レーザ光LAおよびランプ光LCがTF
T10またはデータドライバ部7の形成予定領域A1
1、A12を照射するときにステージ40を低速で移動
させ、レーザ光LAおよびランプ光LCがその他の領域
を照射するときには、ステージ40を高速で移動させ
る。従って、無駄な領域に対するアニール時間を削るこ
とができるので、スループットが向上する。
Further, in this example, as shown in FIGS. 13A and 13B, the laser light LA and the lamp light LC are TF.
T10 or area A1 where the data driver section 7 is to be formed
When irradiating 1, A12, the stage 40 is moved at a low speed, and when the laser light LA and the lamp light LC irradiate other areas, the stage 40 is moved at a high speed. Therefore, the annealing time for a useless area can be reduced, and the throughput is improved.

【0085】この場合に、アクティブマトリクス部9で
は、TFT10がX方向に直線的に並んでいるのに対
し、データドライバ部7では、TFT10は、直線的に
並んでいない。それでも、本例では、データドライバ部
7に相当する全域にアニール処理を行うため、多結晶化
したシリコン膜31からデータドライバ部7のTFT1
0を製造できるので、データドライバ部7のTFT10
も移動度が高い。
In this case, in the active matrix portion 9, the TFTs 10 are linearly arranged in the X direction, whereas in the data driver portion 7, the TFTs 10 are not linearly arranged. Nevertheless, in this example, since the entire area corresponding to the data driver section 7 is annealed, the polycrystalline silicon film 31 is used to change the TFT 1 of the data driver section 7.
Since 0 can be manufactured, the TFT 10 of the data driver unit 7
Also has high mobility.

【0086】また、TFT10のチャネル領域13は、
チャネル長の方向がX方向となるように設定され、レー
ザ光LAおよびランプ光LCの照射領域における長手方
向と一致している。このため、チャネル領域13では、
ソース領域11からドレイン領域12に至る間に、アニ
ール不足の部分が発生しにくい。それ故、TFT10の
電気的特性が安定している。
Further, the channel region 13 of the TFT 10 is
The channel length direction is set to be the X direction, which coincides with the longitudinal direction in the irradiation region of the laser light LA and the lamp light LC. Therefore, in the channel region 13,
Between the source region 11 and the drain region 12, an insufficient annealing portion is unlikely to occur. Therefore, the electrical characteristics of the TFT 10 are stable.

【0087】[実施例3]実施例1、2では、レーザ光
LAの照射領域に対して、ランプ光LCの照射領域が重
なるように設定したが、本例では、レーザ光LAの照射
領域にY方向( 矢印Y1の方向)で隣接する領域に対し
て、急速加熱処理のためのランプ光LCを照射し、この
状態で、レーザ光LAおよびランプ光LCの照射領域
と、基板20とをY方向に相対的に移動させることによ
り、シリコン膜に対してレーザアニールと、それに続く
急速加熱処理とを連続的に行う点に特徴を有する。
[Third Embodiment] In the first and second embodiments, the irradiation area of the laser light LA is set to overlap the irradiation area of the lamp light LC. However, in this embodiment, the irradiation area of the laser light LA is set. The lamp light LC for the rapid heat treatment is irradiated to the area adjacent in the Y direction (direction of arrow Y1), and in this state, the irradiation area of the laser light LA and the lamp light LC and the substrate 20 are irradiated with Y. It is characterized in that laser annealing and subsequent rapid heat treatment are successively performed on the silicon film by moving the silicon film relatively in the direction.

【0088】なお、本例に係るTFTも、実施例1と同
様、図1(A)に示す液晶表示装置のアクティブマトリ
クス基板において、画素用およびドライバ用のTFT1
0として用いられ、その構造は、図2、図3(A)、
(B)に示すとおりである。従って、対応する部分につ
いては同じ符合を付して、それらの構造についての説明
を省略し、TFT10の製造方法についてのみ、図14
および図15を参照して説明する。
As in the case of the first embodiment, the TFT according to the present embodiment also includes the TFT 1 for the pixel and the driver in the active matrix substrate of the liquid crystal display device shown in FIG.
0, and its structure is shown in FIG. 2, FIG.
It is as shown in (B). Therefore, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals, the description of their structures will be omitted, and only the manufacturing method of the TFT 10 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0089】図14は、図2のI−I′線における断面
に対応するTFTの工程断面図、図15は、そのII−I
I′線における断面に対応するTFTの工程断面図であ
る。なお、データドライバ部におけるTFTも基本的に
は同一の構造を有するので、その図示を省略する。ま
た、本例のTFTの製造方法は、実施例1と概ね同様で
あるため、共通する工程についての詳細な説明を省略す
る。
FIG. 14 is a process cross-sectional view of the TFT corresponding to the cross section taken along the line II 'of FIG. 2, and FIG. 15 is its II-I.
FIG. 9 is a process sectional view of a TFT corresponding to a section taken along the line I ′. Since the TFTs in the data driver section basically have the same structure, their illustration is omitted. The method of manufacturing the TFT of this example is substantially the same as that of the first embodiment, and detailed description of common steps will be omitted.

【0090】(下地保護膜形成工程)図14(A)、図
15(A)において、まず、ECR−PECVD法によ
り250℃〜300℃の温度条件下で、基板20の表面
に下地保護膜21となる膜厚が2000オングストロー
ムのシリコン酸化膜を形成する。
(Underlayer protection film forming step) In FIGS. 14A and 15A, first, the underlayer protection film 21 is formed on the surface of the substrate 20 by the ECR-PECVD method under the temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C. A silicon oxide film having a film thickness of 2000 angstroms is formed.

【0091】(半導体膜堆積工程)次に、下地保護膜2
1の表面に真性のシリコン膜30(半導体膜)を600
オングストローム程度堆積する。本例では、高真空型L
PCVD装置を用いて、原料ガスであるジシラン(Si
26 )を200SCCM流しながら、425℃の堆積
温度でアモルファスのシリコン膜30を堆積する。
(Semiconductor Film Deposition Step) Next, the base protective film 2
1. Intrinsic silicon film 30 (semiconductor film) 600 is formed on the surface of 1
Angstrom is deposited. In this example, high vacuum type L
Using a PCVD device, disilane (Si
Amorphous silicon film 30 is deposited at a deposition temperature of 425 ° C. while flowing 2 H 6 ) at 200 SCCM.

【0092】(アニール工程)次に、図14(B)、
(C)、図15(B)、(C)に示すように、アモルフ
ァスのシリコン膜30にレーザ光LAを照射してシリコ
ン膜30を多結晶シリコンに改質する。本例では、キセ
ノン・クロライド(XeCl)のエキシマ・レーザ(波
長が308nm)を照射する。この工程において、レー
ザ照射は、基板20を室温(25℃)とし、真空雰囲気
中または不活性ガス雰囲気中で行なう。
(Annealing step) Next, as shown in FIG.
As shown in (C), FIG. 15 (B), and (C), the amorphous silicon film 30 is irradiated with laser light LA to modify the silicon film 30 into polycrystalline silicon. In this example, irradiation is performed with an excimer laser (wavelength is 308 nm) of xenon chloride (XeCl). In this step, the laser irradiation is performed in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere with the substrate 20 at room temperature (25 ° C.).

【0093】さらに、本例では、図15(B)からわか
るように、レーザ光LAの照射領域と、急速加熱処理を
行うためのアークランプ91、およびリフレクタ92に
よるランプ光LCの照射領域とがY方向において隣接す
るようにする。ここで、ランプ光LCの照射領域は、レ
ーザ光LAの照射領域に対して基板20の移動方向(矢
印Y1で示す方向)の側に位置するように設定する。
Further, in this example, as can be seen from FIG. 15B, the irradiation area of the laser light LA and the irradiation area of the lamp light LC by the arc lamp 91 and the reflector 92 for performing the rapid heat treatment are provided. Adjacent in the Y direction. Here, the irradiation area of the lamp light LC is set so as to be located on the side of the irradiation direction of the laser light LA in the moving direction of the substrate 20 (direction indicated by arrow Y1).

【0094】この状態で、基板20を矢印Y1の方向に
移動させれば、図15(C)、図16に示すように、ラ
ンプ光LCの照射領域およびレーザ光LAの照射領域
は、矢印Y2の方向に移動するので、シリコン膜30
は、図14(B)、(C)に示すように、レーザ光LA
によってレーザアニールが施された後、引き続いて、ラ
ンプ光LCによって急速加熱処理が施されることにな
る。
In this state, if the substrate 20 is moved in the direction of arrow Y1, as shown in FIGS. 15C and 16, the lamp light LC irradiation area and the laser light LA irradiation area are indicated by arrow Y2. Since it moves in the direction of
Is the laser light LA as shown in FIGS. 14 (B) and (C).
After laser annealing is performed by, the rapid heat treatment is subsequently performed by the lamp light LC.

【0095】その他の条件は、実施例1と同様であるた
め、それらの説明を省略する。但し、本例では、ランプ
光LCの照射領域とレーザ光LAの照射領域とがY方向
にずれているため、シリコン膜30のY方向において選
択的にアニールを行う場合には、ランプ光LCの照射領
域とレーザ光LAの照射領域とがずれている分だけ、基
板20の移動条件を微調整する。
The other conditions are the same as those in the first embodiment, and therefore their explanations are omitted. However, in this example, since the irradiation region of the lamp light LC and the irradiation region of the laser light LA are shifted in the Y direction, when the annealing is selectively performed in the Y direction of the silicon film 30, the lamp light LC is irradiated. The movement condition of the substrate 20 is finely adjusted by the amount of deviation between the irradiation area and the irradiation area of the laser beam LA.

【0096】(シリコン膜のパターニング工程)次に、
図14(D)、図15(D)に示すように、アニール工
程を行なったシリコン膜30を、フォトリソグラフィ技
術を用いてパターニングを行い、島状のシリコン膜31
とする。ここで、シリコン膜30に対して行ったレーザ
アニールのアニールパターンと、このパターニング工程
で用いるマスクパターンとのアライメントは、レーザア
ニール後のシリコン膜30の色相がレーザビームL0の
照射度合いによって異なることを利用して行う。
(Patterning Step of Silicon Film) Next,
As shown in FIGS. 14D and 15D, the silicon film 30 subjected to the annealing process is patterned by using a photolithography technique to form an island-shaped silicon film 31.
And Here, the alignment between the annealing pattern of the laser annealing performed on the silicon film 30 and the mask pattern used in this patterning step is such that the hue of the silicon film 30 after the laser annealing differs depending on the irradiation degree of the laser beam L0. Use it.

【0097】(ゲート絶縁膜の形成工程)次に、図14
(E)、図15(E)に示すように、ECR−PECV
D法により250℃〜300℃の温度条件下で、シリコ
ン膜31に対して1200オングストロームのシリコン
酸化膜からなるゲート酸化膜14を形成する。
(Step of forming gate insulating film) Next, referring to FIG.
(E), as shown in FIG. 15 (E), ECR-PECV
The gate oxide film 14 made of a silicon oxide film having a thickness of 1200 Å is formed on the silicon film 31 under the temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C. by the D method.

【0098】(ゲート電極形成工程)次に、ゲート酸化
膜14の表面側に膜厚が6000オングストロームのタ
ンタル薄膜をスパッタ法により形成した後、それをフォ
トリソグラフィ技術を用いてパターニングし、ゲート電
極15を形成する。
(Gate Electrode Forming Step) Next, after forming a tantalum thin film having a film thickness of 6000 angstroms on the surface side of the gate oxide film 14 by the sputtering method, it is patterned by using the photolithography technique, and the gate electrode 15 is formed. To form.

【0099】(不純物導入工程)次に、バケット型質量
非分離型のイオン注入装置(イオンドーピング装置)を
用いて、ゲート電極15をマスクとしてシリコン膜31
に不純物イオンを打ち込む。その結果、ゲート電極15
に対してセルフアライン的にソース領域11およびドレ
イン領域12が形成される。このとき、シリコン膜31
のうち、不純物イオンが打ち込まれなかった部分がチャ
ネル領域13となる。
(Impurity Introducing Step) Next, using the bucket type mass non-separation type ion implantation apparatus (ion doping apparatus), the gate electrode 15 is used as a mask for the silicon film 31.
Is implanted with impurity ions. As a result, the gate electrode 15
A source region 11 and a drain region 12 are formed in a self-aligned manner. At this time, the silicon film 31
Of these, the portion where the impurity ions are not implanted becomes the channel region 13.

【0100】(層間絶縁膜の形成工程)次に、図14
(F)、図15(F)に示すように、PECVD法によ
り250℃〜300℃の温度条件下で、層間絶縁膜16
としての膜厚が5000オングストロームのシリコン酸
化膜を形成する。
(Process of Forming Interlayer Insulating Film) Next, referring to FIG.
(F), as shown in FIG. 15 (F), the interlayer insulating film 16 is formed by a PECVD method under a temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C.
Forming a silicon oxide film having a film thickness of 5000 Å.

【0101】(活性化工程)次に、酸素雰囲気下で30
0℃、1時間の熱処理を行ない、注入したリンイオンの
活性化と、層間絶縁膜16の改質とを行なう。
(Activation Step) Next, in an oxygen atmosphere, 30
A heat treatment is performed at 0 ° C. for 1 hour to activate the implanted phosphorus ions and modify the interlayer insulating film 16.

【0102】(配線工程)次に、層間絶縁膜16にコン
タクトホール17、18を形成する。しかる後に、コン
タクトホール17、18を介して、ソース電極(データ
線3)をソース領域11に電気的に接続し、ドレイン電
極(画素電極19)をドレイン領域12に電気的に接続
し、TFT10を形成する。
(Wiring Step) Next, contact holes 17 and 18 are formed in the interlayer insulating film 16. Thereafter, the source electrode (data line 3) is electrically connected to the source region 11 via the contact holes 17 and 18, the drain electrode (pixel electrode 19) is electrically connected to the drain region 12, and the TFT 10 is connected. Form.

【0103】(実施例3の主な効果)このようなTFT
10の製造方法では、アニール工程において、基板20
の進行方向(矢印Y1で示す方向)の側にアークランプ
91の照射領域があり、それに隣接するように、基板2
0の進行方向と反対方向(矢印Y2で示す方向)の側
に、レーザ光LCの照射領域を設定してある。このよう
に配置すると、シリコン膜30からみると、レーザアニ
ールが施された後、続いて、急速加熱処理が施されるこ
とになる。ここで、レーザアニールは、数百nsオーダ
ーの短時間に溶融、固化が起きることによってシリコン
膜を結晶化する方法であるため、従来のようにレーザア
ニールだけでは、シリコン膜中に多くのダングリングボ
ンドがあり、このダンリングボンドは、TFTが動作す
る際に電子をトラップするため、チャネル中のポテンシ
ャルバリヤとなって実効的な移動度の低下をもたらす。
これに対して、本例のように、レーザアニール後に急速
加熱処理(急速加熱処理)を行うと、シリコン膜中に含
まれる微量(1%〜2%程度)の水素が結晶中のダング
リングボンドと結合し、終端化させることができ、しか
も、かかる2つのアニール処理を連続して行うことがで
きる。それ故、本例によれば、高いスループットで良質
のシリコン膜30を得ることができる。
(Main Effect of Embodiment 3) Such a TFT
In the manufacturing method of 10, in the annealing step, the substrate 20
The irradiation area of the arc lamp 91 is on the side of the traveling direction (direction indicated by the arrow Y1) of the substrate 2 so as to be adjacent thereto.
The irradiation region of the laser light LC is set on the side opposite to the traveling direction of 0 (direction indicated by arrow Y2). With this arrangement, when viewed from the silicon film 30, the laser annealing is performed and then the rapid heat treatment is performed. Here, laser annealing is a method of crystallizing a silicon film by causing melting and solidification in a short time of the order of several hundreds of nanoseconds. Therefore, as in the conventional case, laser annealing alone causes a large amount of dangling in the silicon film. There is a bond, and this dangling bond traps electrons when the TFT operates, and thus becomes a potential barrier in the channel, resulting in an effective decrease in mobility.
In contrast, when rapid heat treatment (rapid heat treatment) is performed after laser annealing as in this example, a small amount (about 1% to 2%) of hydrogen contained in the silicon film causes dangling bond in the crystal. Can be combined with and terminated, and the two annealing treatments can be continuously performed. Therefore, according to this example, a good quality silicon film 30 can be obtained with high throughput.

【0104】さらに、急速加熱処理では、秒オーダーで
熱せられるだけであるため、レーザアニールよりも処理
速度が速い。それ故、急速加熱処理と、レーザアニール
とを連続的に行っても、処理速度を遅くする必要がな
く、連続的に処理を行う分だけ、スループットが向上す
る。
Further, in the rapid heat treatment, the heating speed is faster than that of the laser annealing because it is heated only on the order of seconds. Therefore, even if the rapid heat treatment and the laser annealing are continuously performed, it is not necessary to reduce the processing speed, and the throughput is improved by the amount of the continuous processing.

【0105】[実施例4]実施例1、2では、レーザ光
LAの照射領域に対して、ランプ光LCの照射領域が重
なるように設定したが、本例では、レーザ光LAの照射
領域にY方向(矢印Y2の方向)で隣接する領域に向け
て急速加熱処理のためのランプ光LCを照射し、この状
態で、レーザ光LAおよびランプ光LCの照射領域と、
基板20とをY方向に相対的に移動させることにより、
シリコン膜に対して急速加熱処理と、それに続くレーザ
アニールとを連続的に行う点に特徴を有する。
[Fourth Embodiment] In the first and second embodiments, the irradiation region of the lamp light LC is set to overlap the irradiation region of the laser light LA, but in the present embodiment, the irradiation region of the laser light LA is set. The lamp light LC for the rapid heat treatment is irradiated toward the adjacent region in the Y direction (direction of arrow Y2), and in this state, the irradiation region of the laser light LA and the lamp light LC,
By moving the substrate 20 relative to the Y direction,
The feature is that rapid heat treatment and subsequent laser annealing are continuously performed on the silicon film.

【0106】なお、本例に係るTFTも、実施例1と同
様、図1(A)に示す液晶表示装置のアクティブマトリ
クス基板において、画素用およびドライバ用のTFT1
0として用いられ、その構造は、図2、図3(A)、
(B)に示すとおりである。従って、対応する部分につ
いては同じ符合を付して、それらの構造についての説明
を省略し、TFT10の製造方法についてのみ、図17
および図18を参照して説明する。
The TFT according to the present example is similar to the first embodiment, in the active matrix substrate of the liquid crystal display device shown in FIG.
0, and its structure is shown in FIG. 2, FIG.
It is as shown in (B). Therefore, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals, the description of their structures will be omitted, and only the manufacturing method of the TFT 10 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0107】図17は、図2のI−I′線における断面
に対応するTFTの工程断面図、図18は、そのII−I
I′線における断面に対応するTFTの工程断面図であ
る。なお、データドライバ部におけるTFTも基本的に
は同一の構造を有するので、その図示を省略する。ま
た、本例のTFTの製造方法は、実施例1と概ね同様で
あるため、共通する工程についての詳細な説明を省略す
る。
FIG. 17 is a process sectional view of the TFT corresponding to the section taken along the line II 'of FIG. 2, and FIG. 18 is its II-I.
FIG. 9 is a process sectional view of a TFT corresponding to a section taken along the line I ′. Since the TFTs in the data driver section basically have the same structure, their illustration is omitted. The method of manufacturing the TFT of this example is substantially the same as that of the first embodiment, and detailed description of common steps will be omitted.

【0108】(下地保護膜形成工程)図17(A)、図
18(A)において、まず、ECR−PECVD法によ
り250℃〜300℃の温度条件下で、基板20の表面
に下地保護膜21となる膜厚が2000オングストロー
ムのシリコン酸化膜を形成する。
(Underlayer Protective Film Forming Step) In FIGS. 17A and 18A, first, the underlayer protective film 21 is formed on the surface of the substrate 20 under the temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C. by the ECR-PECVD method. A silicon oxide film having a film thickness of 2000 angstroms is formed.

【0109】(半導体膜堆積工程)次に、下地保護膜2
1の表面に真性のシリコン膜30(半導体膜)を600
オングストローム程度堆積する。本例では、高真空型L
PCVD装置を用いて、原料ガスであるジシラン(Si
26 )を200SCCM流しながら、425℃の堆積
温度でアモルファスのシリコン膜30を堆積する。
(Semiconductor Film Deposition Step) Next, the base protective film 2
1. Intrinsic silicon film 30 (semiconductor film) 600 is formed on the surface of 1
Angstrom is deposited. In this example, high vacuum type L
Using a PCVD device, disilane (Si
Amorphous silicon film 30 is deposited at a deposition temperature of 425 ° C. while flowing 2 H 6 ) at 200 SCCM.

【0110】(アニール工程)次に、図17(B)、
(C)、図18(B)、(C)に示すように、アモルフ
ァスのシリコン膜30にレーザ光LAを照射してシリコ
ン膜30を多結晶シリコンに改質する。本例では、キセ
ノン・クロライド(XeCl)のエキシマ・レーザ(波
長が308nm)を照射する。この工程において、レー
ザ照射は、基板20を室温(25℃)とし、真空雰囲気
中または不活性ガス雰囲気中で行なう。
(Annealing step) Next, as shown in FIG.
As shown in (C), FIG. 18 (B), and (C), the amorphous silicon film 30 is irradiated with the laser beam LA to modify the silicon film 30 into polycrystalline silicon. In this example, irradiation is performed with an excimer laser (wavelength is 308 nm) of xenon chloride (XeCl). In this step, the laser irradiation is performed in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere with the substrate 20 at room temperature (25 ° C.).

【0111】さらに、本例では、図18(B)からわか
るように、レーザ光LAの照射領域と、急速加熱処理を
行うためのアークランプ91、およびリフレクタ92に
よるランプ光LCの照射領域とがY方向において隣接す
るようにする。ここで、ランプ光LCの照射領域は、レ
ーザ光LAの照射領域に対して基板20の移動方向(矢
印Y1で示す方向)と反対方向(矢印Y2で示す方向)
の側に位置するように設定する。
Further, in this example, as can be seen from FIG. 18B, the irradiation area of the laser light LA and the irradiation area of the lamp light LC by the arc lamp 91 and the reflector 92 for performing the rapid heat treatment are provided. Adjacent in the Y direction. Here, the irradiation area of the lamp light LC is opposite to the moving direction of the substrate 20 (direction indicated by arrow Y1) with respect to the irradiation area of laser light LA (direction indicated by arrow Y2).
Set to be located on the side of.

【0112】この状態で、基板20を矢印Y1の方向に
移動させれば、図18(C)、図19に示すように、ラ
ンプ光LCの照射領域およびレーザ光LAの照射領域
は、矢印Y2の方向に移動することなる。従って、シリ
コン膜30は、図17(B)、(C)に示すように、ラ
ンプ光LCによって急速加熱処理が施された後、引き続
いて、レーザ光LAによってレーザアニールが施される
ことになる。
In this state, if the substrate 20 is moved in the direction of the arrow Y1, as shown in FIGS. 18C and 19, the irradiation area of the lamp light LC and the irradiation area of the laser light LA are indicated by the arrow Y2. Will move in the direction of. Therefore, as shown in FIGS. 17B and 17C, the silicon film 30 is subjected to rapid heat treatment by the lamp light LC, and subsequently, laser annealing is performed by the laser light LA. .

【0113】その他の条件は、実施例1と同様であるた
め、それらの説明を省略する。但し、本例では、ランプ
光LCの照射領域とレーザ光LAの照射領域とがY方向
にずれているため、シリコン膜30に対して選択的にア
ニールを行う場合には、ランプ光LCの照射領域とレー
ザ光LAの照射領域とがずれている分だけ、基板20の
移動条件を微調整する。
The other conditions are the same as those in the first embodiment, and therefore their explanations are omitted. However, in this example, since the irradiation region of the lamp light LC and the irradiation region of the laser light LA are displaced in the Y direction, when the silicon film 30 is selectively annealed, the irradiation of the lamp light LC is performed. The movement condition of the substrate 20 is finely adjusted by the amount that the region and the irradiation region of the laser beam LA are deviated.

【0114】(シリコン膜のパターニング工程)次に、
図17(D)、図18(D)に示すように、アニール工
程を行なったシリコン膜30を、フォトリソグラフィ技
術を用いてパターニングを行い、島状のシリコン膜31
とする。ここで、シリコン膜30に対して行ったレーザ
アニールのアニールパターンと、このパターニング工程
で用いるマスクパターンとのアライメントは、レーザア
ニール後のシリコン膜30の色相がレーザビームL0の
照射度合いによって異なることを利用して行う。
(Silicon Film Patterning Step) Next,
As shown in FIGS. 17D and 18D, the silicon film 30 subjected to the annealing process is patterned by using a photolithography technique to form an island-shaped silicon film 31.
And Here, the alignment between the annealing pattern of the laser annealing performed on the silicon film 30 and the mask pattern used in this patterning step is such that the hue of the silicon film 30 after the laser annealing differs depending on the irradiation degree of the laser beam L0. Use it.

【0115】(ゲート絶縁膜の形成工程)次に、図17
(E)、図18(E)に示すように、ECR−PECV
D法により250℃〜300℃の温度条件下で、シリコ
ン膜31に対して1200オングストロームのシリコン
酸化膜からなるゲート酸化膜14を形成する。
(Step of Forming Gate Insulating Film) Next, referring to FIG.
(E), as shown in FIG. 18 (E), ECR-PECV
The gate oxide film 14 made of a silicon oxide film having a thickness of 1200 Å is formed on the silicon film 31 under the temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C. by the D method.

【0116】(ゲート電極形成工程)次に、ゲート酸化
膜14の表面側に膜厚が6000オングストロームのタ
ンタル薄膜をスパッタ法により形成した後、それをフォ
トリソグラフィ技術を用いてパターニングし、ゲート電
極15を形成する。
(Gate Electrode Forming Step) Next, a tantalum thin film having a film thickness of 6000 angstroms is formed on the surface side of the gate oxide film 14 by the sputtering method, and then patterned by using the photolithography technique to form the gate electrode 15 To form.

【0117】(不純物導入工程)次に、バケット型質量
非分離型のイオン注入装置(イオンドーピング装置)を
用いて、ゲート電極15をマスクとしてシリコン膜31
に不純物イオンを打ち込む。その結果、ゲート電極15
に対してセルフアライン的にソース領域11およびドレ
イン領域12が形成される。このとき、シリコン膜31
のうち、不純物イオンが打ち込まれなかった部分がチャ
ネル領域13となる。
(Impurity Introducing Step) Next, using the bucket type mass non-separation type ion implantation apparatus (ion doping apparatus), the gate electrode 15 is used as a mask for the silicon film 31.
Is implanted with impurity ions. As a result, the gate electrode 15
A source region 11 and a drain region 12 are formed in a self-aligned manner. At this time, the silicon film 31
Of these, the portion where the impurity ions are not implanted becomes the channel region 13.

【0118】(層間絶縁膜の形成工程)次に、図17
(F)、図18(F)に示すように、PECVD法によ
り250℃〜300℃の温度条件下で、層間絶縁膜16
としての膜厚が5000オングストロームのシリコン酸
化膜を形成する。
(Step of forming interlayer insulating film) Next, referring to FIG.
(F), as shown in FIG. 18 (F), the interlayer insulating film 16 is formed by the PECVD method under the temperature condition of 250 ° C. to 300 ° C.
Forming a silicon oxide film having a film thickness of 5000 Å.

【0119】(活性化工程)次に、酸素雰囲気下で30
0℃、1時間の熱処理を行ない、注入したリンイオンの
活性化と、層間絶縁膜16の改質とを行なう。
(Activation Step) Next, in an oxygen atmosphere, 30
A heat treatment is performed at 0 ° C. for 1 hour to activate the implanted phosphorus ions and modify the interlayer insulating film 16.

【0120】(配線工程)次に、層間絶縁膜16にコン
タクトホール17、18を形成する。しかる後に、コン
タクトホール17、18を介して、ソース電極(データ
線3)をソース領域11に電気的に接続し、ドレイン電
極(画素電極19)をドレイン領域12に電気的に接続
し、TFT10を形成する。
(Wiring Step) Next, contact holes 17 and 18 are formed in the interlayer insulating film 16. Thereafter, the source electrode (data line 3) is electrically connected to the source region 11 via the contact holes 17 and 18, the drain electrode (pixel electrode 19) is electrically connected to the drain region 12, and the TFT 10 is connected. Form.

【0121】(実施例4の主な効果)このようなTFT
10の製造方法では、アニール工程において、基板20
の進行方向(矢印Y1で示す方向)と反対方向(矢印Y
2で示す方向)の側に急速加熱処理用のアークランプ9
1の照射領域があり、それに隣接するように、レーザ光
LAの照射領域を設定してある。このように配置する
と、シリコン膜30からみると、急速加熱処理が施され
た後、引き続いて、レーザアニールが施されることにな
る。ここで、プラズマCVD法により形成したアモルフ
ァスシリコン膜には、10%〜20%程度の多量の水素
が含まれているため、従来は、炉アニールによって脱水
素処理を行った後に、レーザアニールを行っている。こ
れに対して、本例では、急速熱処理(急速加熱処理)に
よって脱水素処理を行った後に、連続して、レーザアニ
ールを行っているので、高いスループットで良質のシリ
コン膜を得ることができる。しかも、大がかりな炉アニ
ール装置を設けなくてもよいという利点がある。
(Main Effect of Embodiment 4) Such a TFT
In the manufacturing method of 10, in the annealing step, the substrate 20
Direction (arrow Y1 direction) and the opposite direction (arrow Y
Arc lamp 9 for rapid heat treatment on the side (direction 2)
There is one irradiation area, and the irradiation area of the laser beam LA is set so as to be adjacent to it. With such an arrangement, as viewed from the silicon film 30, after the rapid heat treatment is performed, the laser annealing is subsequently performed. Here, since the amorphous silicon film formed by the plasma CVD method contains a large amount of hydrogen of about 10% to 20%, conventionally, laser annealing is performed after performing dehydrogenation treatment by furnace annealing. ing. On the other hand, in this example, since the laser annealing is continuously performed after the dehydrogenation treatment is performed by the rapid thermal treatment (rapid thermal treatment), a high-quality silicon film can be obtained with high throughput. Moreover, there is an advantage that it is not necessary to provide a large-scale furnace annealing device.

【0122】[実施例5]本例、および以下に説明する
実施例6、7は、いずれも、実施例1、3、4と基本的
な構成が同じであり、レーザ光の照射領域とランプ光の
照射領域との位置関係のみが相違するため、以下の説明
では、かかる位置関係についてのみ説明する。
[Embodiment 5] The present embodiment and Embodiments 6 and 7 described below have the same basic structure as Embodiments 1, 3 and 4, and a laser beam irradiation area and a lamp are used. Since only the positional relationship with the light irradiation area is different, only the positional relationship will be described below.

【0123】本例では、図20に示すように、レーザ光
LA(レーザビーム)の照射領域を含む領域に対して、
レーザ光LAの照射領域よりも広い照射領域をもつ急速
加熱処理用のランプ光LCを照射し、この状態で、レー
ザ光LAおよびランプ光LCの照射領域と基板20とを
Y方向に相対的に移動させることにより、シリコン膜3
0を溶融結晶化する。この際に、本例では、ランプ光L
Cの照射領域のY方向における中心部分と、レーザ光L
Aの照射領域のY方向における中心部分とを重ねてお
く。
In this example, as shown in FIG. 20, with respect to the area including the irradiation area of the laser beam LA (laser beam),
Lamp light LC for rapid heat treatment having an irradiation area wider than the irradiation area of the laser light LA is irradiated, and in this state, the irradiation area of the laser light LA and the lamp light LC and the substrate 20 are relatively moved in the Y direction. By moving the silicon film 3
0 is melted and crystallized. At this time, in this example, the lamp light L
The central portion of the irradiation area of C in the Y direction and the laser light L
The central part of the irradiation area of A in the Y direction is overlapped.

【0124】このようにすると、シリコン膜30は、ま
ず、ランプ光LCを受けた後、ランプ光LCとレーザ光
LCとを受け、しかる後も、ランプ光LCを受け続け
る。従って、プラズマCVDにより成膜した後のアモル
ファスのシリコン膜30には、10%〜20%程度の多
量の水素が含まれているが、アモルファスシリコン膜3
0は、レーザアニール前にランプ光LCを受け、脱水素
処理された後にレーザアニールされることになる。ま
た、レーザ光LCによるアニールを行うときには、ラン
プ光LCを用いてシリコン膜30を短時間に加熱するこ
とになる。このため、基板20(ガラス基板)にダメー
ジを与えることなく、シリコン膜30を高温に加熱する
ことができる。それ故、シリコン膜30の凝固速度をか
なり自由に制御できるので、シリコン膜30の結晶粒を
大粒径化することができる。さらに、シリコン膜30
は、レーザアニールが施された後もランプ光LCを受け
続けるので、レーザアニール後のシリコン膜30中に多
くのダングリングボンドが残っていても、このダンリン
グボンドは、レーザアニール後のランプ光LCの照射に
よって終端化する。しかも、これらのアニールは、連続
して行われるので、本例によれば、高いスループットで
良質のシリコン膜30を得ることができる。
In this way, the silicon film 30 first receives the lamp light LC, then the lamp light LC and the laser light LC, and thereafter continues to receive the lamp light LC. Therefore, the amorphous silicon film 30 formed by plasma CVD contains a large amount of hydrogen of about 10% to 20%.
0 receives the lamp light LC before the laser annealing, is dehydrogenated, and is then laser annealed. Further, when the annealing by the laser light LC is performed, the silicon film 30 is heated in a short time by using the lamp light LC. Therefore, the silicon film 30 can be heated to a high temperature without damaging the substrate 20 (glass substrate). Therefore, since the solidification rate of the silicon film 30 can be controlled quite freely, the crystal grains of the silicon film 30 can be made large. Further, the silicon film 30
Continues to receive the lamp light LC even after the laser annealing, so even if many dangling bonds remain in the silicon film 30 after the laser annealing, the dangling bonds will still be generated by the lamp light after the laser annealing. Terminate by irradiation of LC. Moreover, since these anneals are continuously performed, according to this example, a good quality silicon film 30 can be obtained with high throughput.

【0125】[実施例6]本例でも、図21に示すよう
に、レーザ光LA(レーザビーム)の照射領域を含む領
域に対して、レーザ光LAの照射領域よりも広い照射領
域をもつ急速加熱処理用のランプ光LCを照射し、この
状態で、レーザ光LAおよびランプ光LCの照射領域と
基板20とをY方向に相対的に移動させることにより、
シリコン膜30を溶融結晶化する。この際に、本例で
は、ランプ光LCの照射領域のY方向における中心部分
は、レーザ光LAの照射領域のY方向における中心部分
に対して基板20の移動方向(矢印Y1で示す。)にず
れている。
[Embodiment 6] Also in this embodiment, as shown in FIG. 21, the area including the irradiation area of the laser beam LA (laser beam) has a wider irradiation area than the irradiation area of the laser light LA. By irradiating the lamp light LC for the heat treatment, and in this state, the irradiation area of the laser light LA and the lamp light LC and the substrate 20 are relatively moved in the Y direction,
The silicon film 30 is melted and crystallized. At this time, in this example, the central portion in the Y direction of the irradiation area of the lamp light LC is in the moving direction (indicated by an arrow Y1) of the substrate 20 with respect to the central portion of the irradiation area of the laser light LA in the Y direction. Deviated.

【0126】このようにすると、シリコン膜30は、ま
ず、実施例5よりは短時間であるがランプ光LCを受け
た後、ランプ光LCとレーザ光LCとを受け、しかる後
に、実施例5よりも長い時間、ランプ光LCを充分に受
ける。従って、プラズマCVDにより成膜した後のアモ
ルファスのシリコン膜30は、ランプ光LCを受け、脱
水素処理された後にレーザアニールされることになる。
また、レーザ光LCによるアニールを行うときには、ラ
ンプ光LCを用いてシリコン膜30を短時間に加熱する
ことになる。このため、基板20(ガラス基板)にダメ
ージを与えることなく、シリコン膜30の結晶粒を大粒
径化することができる。さらに、シリコン膜30は、レ
ーザアニールが施された後もランプ光LCを充分に受け
るので、レーザアニール後に残るシリコン膜30中のダ
ンリングボンドは、終端化する。しかも、これらのアニ
ールは、連続して行われるので、本例によれば、高いス
ループットで良質のシリコン膜30を得ることができ
る。
In this way, the silicon film 30 first receives the lamp light LC for a shorter time than in the fifth embodiment, then receives the lamp light LC and the laser light LC, and thereafter, the fifth embodiment. The lamp light LC is sufficiently received for a longer time. Therefore, the amorphous silicon film 30 formed by the plasma CVD receives the lamp light LC, is dehydrogenated, and is then laser annealed.
Further, when the annealing by the laser light LC is performed, the silicon film 30 is heated in a short time by using the lamp light LC. Therefore, the crystal grains of the silicon film 30 can be made large without damaging the substrate 20 (glass substrate). Further, the silicon film 30 sufficiently receives the lamp light LC even after the laser annealing, so that the dangling bond in the silicon film 30 remaining after the laser annealing is terminated. Moreover, since these anneals are continuously performed, according to this example, a good quality silicon film 30 can be obtained with high throughput.

【0127】[実施例7]本例でも、図22に示すよう
に、レーザ光LA(レーザビーム)の照射領域に対し
て、レーザ光LAの照射領域よりも広い照射領域をもつ
急速加熱処理用のランプ光LCを照射し、この状態で、
レーザ光LAおよびランプ光LCの照射領域と基板20
とをY方向に相対的に移動させることにより、シリコン
膜30を溶融結晶化する。この際に、本例では、ランプ
光LCの照射領域のY方向における中心部分は、レーザ
光LAの照射領域のY方向における中心部分に対して基
板20の移動方向(矢印Y1で示す。)とは反対方向
(矢印Y2で示す。)にずれている。
[Embodiment 7] Also in this embodiment, as shown in FIG. 22, for the rapid heat treatment, the irradiation area of the laser beam LA (laser beam) has an irradiation area wider than the irradiation area of the laser beam LA. The lamp light LC of
Irradiation area of laser light LA and lamp light LC and substrate 20
By relatively moving and in the Y direction, the silicon film 30 is melted and crystallized. At this time, in this example, the central portion of the irradiation area of the lamp light LC in the Y direction is the moving direction of the substrate 20 (indicated by an arrow Y1) with respect to the central portion of the irradiation area of the laser light LA in the Y direction. Are displaced in the opposite direction (indicated by arrow Y2).

【0128】このようにすると、シリコン膜30は、ま
ず、実施例5よりも長時間、ランプ光LCを充分に受け
た後、ランプ光LCとレーザビームとを受け、しかる後
に、実施例5より短時間であるがランプ光LCを受け
る。従って、プラズマCVDにより成膜した後のアモル
ファスのシリコン膜30は、ランプ光LCを充分に受
け、脱水素処理された後にレーザアニールされることに
なる。また、レーザ光LCによるアニールを行うときに
は、ランプ光LCを用いてシリコン膜30を短時間に加
熱することになる。このため、基板20(ガラス基板)
にダメージを与えることなく、シリコン膜30の結晶粒
を大粒径化することができる。さらに、シリコン膜30
は、レーザアニールが施された後も、実施例5より短い
時間であるが、ランプ光LCを受けるので、レーザアニ
ール後に残るシリコン膜30中のダンリングボンドは、
終端化する。しかも、これらのアニールは、連続して行
われるので、本例によれば、高いスループットで良質の
シリコン膜30を得ることができる。
In this way, the silicon film 30 first receives the lamp light LC sufficiently for a longer time than in the fifth embodiment, and then receives the lamp light LC and the laser beam, and thereafter, the silicon film 30 according to the fifth embodiment. The lamp light LC is received for a short time. Therefore, the amorphous silicon film 30 after being formed by plasma CVD is sufficiently annealed by the lamp light LC, dehydrogenated, and then laser annealed. Further, when the annealing by the laser light LC is performed, the silicon film 30 is heated in a short time by using the lamp light LC. Therefore, the substrate 20 (glass substrate)
The crystal grains of the silicon film 30 can be increased in size without damaging the. Further, the silicon film 30
After the laser annealing, the lamp light LC is received for a shorter time than that in the fifth embodiment. Therefore, the dangling bond in the silicon film 30 remaining after the laser annealing is
Terminate. Moreover, since these anneals are continuously performed, according to this example, a good quality silicon film 30 can be obtained with high throughput.

【0129】[その他の実施例]実施例3ないし7で
は、実施例1と同様、アニール工程をパターニング工程
の前に行ったが、実施例2のように、パターニング工程
の後にアニール工程に行い、このアニール工程におい
て、レーザアニールと急速加熱処理とを連続して行うよ
うにしてもよい。
[Other Examples] In Examples 3 to 7, the annealing step was performed before the patterning step as in Example 1, but as in Example 2, the annealing step was performed after the patterning step. In this annealing step, laser annealing and rapid heat treatment may be performed successively.

【0130】また、無駄な部分に対するアニール時間を
省くという観点から、実施例1ないし7では、シリコン
膜30を選択的にアニールするか、あるいはパターニン
グした後のシリコン膜31をアニールしたが、基板の表
面に形成したシリコン膜全体に、実施例1ないし7のよ
うに、レーザアニールと急速加熱処理とを組み合わせた
アニールを行えば、従来に比較して、高いスループット
で良質のシリコン膜を得ることができる。
Further, from the viewpoint of saving the annealing time for a useless portion, in the first to seventh embodiments, the silicon film 30 is selectively annealed or the patterned silicon film 31 is annealed. When the entire silicon film formed on the surface is annealed by combining laser annealing and rapid heat treatment as in Examples 1 to 7, it is possible to obtain a high-quality silicon film with higher throughput than the conventional one. it can.

【0131】さらに、シリコン膜の結晶性の分布は、レ
ーザ光LAの重ね率に依存するので、かかる結晶性分布
の周期性を画素ピッチPYと同等の周期で制御できるよ
うにとの観点から、実施例1ないし7では、Y方向のレ
ーザ光LAの強度プロファイルにおける半値幅がY方向
における画素ピッチPYよりも狭いラインビームを用い
たが、それに限らず、Y方向のレーザ光LAの強度プロ
ファイルにおける半値幅がY方向における画素ピッチP
Yよりも広いラインビームを用いた場合でも、実施例1
ないし7のように、レーザアニールと急速加熱処理とを
組み合わせたアニールを行えば、従来に比較して、高い
スループットで良質のシリコン膜を得ることができる。
Further, since the crystallinity distribution of the silicon film depends on the superposition rate of the laser light LA, from the viewpoint that the periodicity of the crystallinity distribution can be controlled in a cycle equivalent to the pixel pitch PY, In the first to seventh embodiments, a line beam whose half value width in the intensity profile of the laser light LA in the Y direction is narrower than the pixel pitch PY in the Y direction is used, but the invention is not limited to this, and in the intensity profile of the laser light LA in the Y direction. The half-value width is the pixel pitch P in the Y direction
Even when using a line beam wider than Y, Example 1
As described in Nos. 7 to 7, if the annealing that combines the laser annealing and the rapid heat treatment is performed, a high-quality silicon film can be obtained with higher throughput than the conventional one.

【0132】さらにまた、実施例1ないし4に用いるア
ニール装置では、レーザ光LAを照射するレーザ光照射
装置と、ランプ光LCを照射するランプ光照射装置の双
方を設ける。一方、実施例5ないし第7に用いるアニー
ル装置では、レーザ光LAを照射するレーザ光照射装置
と、このレーザ光LAの照射領域よりも広い照射領域を
もつランプ光LCを形成するランプ光照射装置を設け
る。ここで、レーザ光照射装置とランプ光照射装置と
は、図23(A)に示すように、基板20の表面および
裏面のうちの一方の側に双方の装置を配置してもよい
が、図23(B)に示すように、基板20の表面および
裏面のそれぞれ反対側に配置してもよい。
Furthermore, the annealing apparatus used in Examples 1 to 4 is provided with both a laser light irradiation apparatus for irradiating the laser light LA and a lamp light irradiation apparatus for irradiating the lamp light LC. On the other hand, in the annealing device used in the fifth to seventh embodiments, the laser light irradiation device that irradiates the laser light LA and the lamp light irradiation device that forms the lamp light LC having an irradiation region wider than the irradiation region of the laser light LA. To provide. Here, as for the laser light irradiation device and the lamp light irradiation device, as shown in FIG. 23A, both devices may be arranged on one of the front surface and the back surface of the substrate 20, but As shown in FIG. 23 (B), they may be arranged on the opposite sides of the front surface and the back surface of the substrate 20, respectively.

【0133】[0133]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1の形
態に係る半導体膜の結晶化方法では、アニール工程にお
いて、レーザ光の照射領域に重なるように、ランプ光を
照射することを特徴とする。従って、従来のアニール方
法では、溶融シリコンの凝固速度を積極的にコントロー
ルしようにも、ガラス基板に熱的なダメージを与えずに
シリコン膜(半導体膜)を高温に加熱する方法がなかっ
たが、本発明によれば、ランプ光を用いてシリコン膜を
短時間に加熱するため、ガラス基板にダメージがない。
このため、シリコン膜の凝固速度をかなり自由に制御で
きるので、シリコン膜の結晶粒を大粒径化することがで
きる。しかも、レーザアニールと急速加熱処理を同時に
行うため、スループットが向上する。
As described above, in the semiconductor film crystallization method according to the first embodiment of the present invention, the lamp light is irradiated so as to overlap the laser light irradiation region in the annealing step. And Therefore, in the conventional annealing method, there is no method of heating the silicon film (semiconductor film) to a high temperature without giving thermal damage to the glass substrate even if the solidification rate of the molten silicon is actively controlled. According to the present invention, since the silicon film is heated in a short time by using the lamp light, the glass substrate is not damaged.
Therefore, the solidification rate of the silicon film can be controlled quite freely, so that the crystal grains of the silicon film can be made large. Moreover, since the laser annealing and the rapid heat treatment are performed at the same time, the throughput is improved.

【0134】本発明の第2の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、アニール工程において、レーザ光の照射領
域に隣接する領域に向けて急速加熱処理用のランプ光を
照射し、レーザアニールを施した後、引き続いて急速加
熱処理を施すことに特徴を有する。従って、本発明で
は、レーザアニール後に存在するシリコン膜中のダング
リングボンドを急速加熱処理によって終端化させること
ができ、しかも、かかる2つのアニールを連続して行う
ので、高いスループットで良質のシリコン膜を得ること
ができる。
In the crystallization method of the semiconductor film according to the second embodiment of the present invention, in the annealing step, the lamp light for the rapid heat treatment is irradiated toward a region adjacent to the laser light irradiation region to perform the laser annealing. The feature is that after the application, a rapid heat treatment is subsequently applied. Therefore, in the present invention, the dangling bonds in the silicon film existing after the laser annealing can be terminated by the rapid heat treatment, and further, the two annealings are continuously performed, so that the high-quality silicon film with high throughput can be obtained. Can be obtained.

【0135】本発明の第3の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、アニール工程において、レーザ光の照射領
域に隣接する領域に向けて急速加熱処理用のランプ光を
照射し、急速加熱処理を施した後、引き続いてレーザア
ニールを施すことに特徴を有する。従って、本発明によ
れば、プラズマCVD法により形成したアモルファスシ
リコン膜に対してレーザアニール前に急速加熱処理によ
って脱水素処理を行うことになり、しかも2つのアニー
ルを連続して行うので、高いスループットで良質のシリ
コン膜を得ることができる。
In the semiconductor film crystallization method according to the third aspect of the present invention, in the annealing step, the region adjacent to the laser light irradiation region is irradiated with the lamp light for the rapid heat treatment, and the rapid heat treatment is performed. The feature is that laser annealing is performed subsequently to the above. Therefore, according to the present invention, the amorphous silicon film formed by the plasma CVD method is subjected to the dehydrogenation treatment by the rapid heat treatment before the laser annealing, and since the two annealings are continuously performed, the high throughput is achieved. It is possible to obtain a good quality silicon film.

【0136】本発明の第4の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、アニール工程において、レーザ光の照射領
域を含む領域に対して、レーザ光の照射領域よりも広い
照射領域をもつ急速加熱処理用のランプ光を照射すると
ともに、ランプ光の照射領域のY方向における中心部分
と、レーザ光の照射領域のY方向における中心部分とを
重ねておくことに特徴を有する。従って、本発明によれ
ば、半導体膜をレーザアニールするときには、ランプ光
を用いて半導体膜を短時間に加熱することになるので、
基板に熱的なダメージを与えることなく、半導体膜の結
晶粒を大粒径化することができる。しかも、かかるアニ
ール前に、半導体膜は、レーザアニール前にランプ光を
受けて脱水素処理され、さらに、レーザアニール後にも
ランプ光を受けるので、半導体膜中のダンリングボンド
が終端化する。しかも、かかるアニールを連続して行う
ので、高いスループットで良質の半導体膜を得ることが
できる。
In the crystallization method of the semiconductor film according to the fourth aspect of the present invention, in the annealing step, the rapid heating having an irradiation region wider than the irradiation region of the laser light is performed with respect to the region including the irradiation region of the laser light. It is characterized in that the lamp light for processing is irradiated and the central portion in the Y direction of the irradiation area of the lamp light and the central portion in the Y direction of the irradiation area of the laser light are overlapped. Therefore, according to the present invention, when the semiconductor film is laser-annealed, the semiconductor film is heated in a short time by using the lamp light.
The crystal grains of the semiconductor film can be made large without giving thermal damage to the substrate. Moreover, before such annealing, the semiconductor film receives the lamp light before the laser annealing to undergo dehydrogenation treatment, and further receives the lamp light after the laser annealing, so that the dangling bond in the semiconductor film is terminated. Moreover, since such annealing is continuously performed, a good quality semiconductor film can be obtained with high throughput.

【0137】本発明の第5の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、アニール工程において、レーザ光の照射領
域を含む領域に対して、レーザ光の照射領域よりも広い
照射領域をもつ急速加熱処理用のランプ光を照射すると
ともに、ランプ光の照射領域の中心部分をレーザ光の照
射領域の中心部分に対して基板の移動方向にずらすこと
に特徴を有する。従って、本発明によれば、レーザアニ
ール時には、ランプ光を用いて短時間に加熱されるた
め、ガラス基板にダメージを与えることなく、半導体膜
の結晶粒を大粒径化することができる。さらに、半導体
膜は、レーザアニール後にランプ光を受けるので、半導
体膜中のダングリングボンドが終端化する。しかも、か
かるアニールを連続して行うので、高いスループットで
良質の半導体膜を得ることができる。
In the crystallization method of the semiconductor film according to the fifth aspect of the present invention, in the annealing step, the rapid heating having an irradiation region wider than the laser light irradiation region is performed with respect to the region including the laser light irradiation region. It is characterized by irradiating the lamp light for processing and shifting the central portion of the irradiation area of the lamp light in the moving direction of the substrate with respect to the central portion of the irradiation area of the laser light. Therefore, according to the present invention, since the laser light is heated for a short time during the laser annealing, the crystal grains of the semiconductor film can be made large without damaging the glass substrate. Further, since the semiconductor film receives the lamp light after the laser annealing, the dangling bond in the semiconductor film is terminated. Moreover, since such annealing is continuously performed, a good quality semiconductor film can be obtained with high throughput.

【0138】本発明の第6の形態に係る半導体膜の結晶
化方法では、アニール工程において、レーザ光の照射領
域を含む領域に対して、レーザ光の照射領域よりも広い
照射領域をもつ急速加熱処理用のランプ光を照射すると
ともに、ランプ光の照射領域の中心部分をレーザ光の照
射領域の中心部分に対して基板の移動方向と反対側にず
らすことに特徴を有する。従って、本発明によれば、半
導体膜は、まず、レーザアニール前にランプ光を受け、
脱水素処理される。しかる後、レーザアニール時には、
ランプ光を用いて半導体膜を短時間に加熱するため、ガ
ラス基板にダメージを与えることなく、半導体膜の結晶
粒を大粒径化することができる。しかも、かかるアニー
ルを連続して行うので、高いスループットで良質の半導
体膜を得ることができる。
In the method of crystallizing a semiconductor film according to the sixth aspect of the present invention, in the annealing step, the rapid heating having an irradiation region wider than the laser light irradiation region is performed with respect to the region including the laser light irradiation region. It is characterized by irradiating the lamp light for processing and shifting the central portion of the irradiation area of the lamp light to the side opposite to the moving direction of the substrate with respect to the central portion of the irradiation area of the laser light. Therefore, according to the present invention, the semiconductor film first receives lamp light before laser annealing,
It is dehydrogenated. After that, during laser annealing,
Since the semiconductor film is heated in a short time by using the lamp light, the crystal grains of the semiconductor film can be made large without damaging the glass substrate. Moreover, since such annealing is continuously performed, a good quality semiconductor film can be obtained with high throughput.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(A)は、本発明の実施例に係る液晶表示装置
のアクティブマトリクス基板を模式的に示す説明図、
(B)は、その駆動回路に用いたCMOS回路の説明図
である。
FIG. 1A is an explanatory view schematically showing an active matrix substrate of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention,
(B) is an explanatory diagram of a CMOS circuit used for the drive circuit.

【図2】アクティブマトリクス基板上の画素領域を拡大
して示す平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing a pixel region on an active matrix substrate.

【図3】(A)は、図2のI−I′線における断面図、
(B)は、図2のII−II′線における断面図である。
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG.
2B is a sectional view taken along the line II-II ′ of FIG.

【図4】本発明の実施例1において、図2のI−I′線
における断面に対応するTFTの工程断面図である。
FIG. 4 is a process sectional view of a TFT corresponding to a section taken along the line II ′ of FIG. 2 in Example 1 of the present invention.

【図5】本発明の実施例1において、図2のII−II′線
における断面に対応するTFTの工程断面図である。
FIG. 5 is a process sectional view of a TFT corresponding to a section taken along line II-II ′ of FIG. 2 in Example 1 of the present invention.

【図6】本発明の実施例1において、シリコン膜のう
ち、レーザアニールする必要がある部分を模式的に示す
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a part of the silicon film that needs to be laser-annealed in Example 1 of the present invention.

【図7】(A)は、本発明の実施例1において、アニー
ル工程でレーザ光を照射する状態を模式的に示す説明
図、(B)は、そのレーザ光のY方向における強度プロ
ファイル、(C)は、別のレーザ光のY方向における強
度プロファイルである。
7A is an explanatory view schematically showing a state in which laser light is irradiated in an annealing step in Example 1 of the present invention, and FIG. 7B is an intensity profile of the laser light in the Y direction. C) is an intensity profile of another laser beam in the Y direction.

【図8】(A)は、本発明の実施例1において、アニー
ル工程でレーザ光が選択的に照射される様子を模式的に
示す説明図、(B)は、そのときの基板の移動速度を示
す説明図、(C)は、レーザ光の照射領域とランプ光の
照射領域との位置関係を示す説明図である。
FIG. 8A is an explanatory view schematically showing how laser light is selectively irradiated in the annealing step in Example 1 of the present invention, and FIG. 8B is a substrate moving speed at that time. FIG. 3C is an explanatory diagram showing the positional relationship between the laser light irradiation region and the lamp light irradiation region.

【図9】本発明の実施例1において、アニール工程の後
にパターニングを行った状態を模式的に示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing a state in which patterning is performed after the annealing step in Example 1 of the present invention.

【図10】本発明の実施例2において、図2のI−I′
線における断面に対応するTFTの工程断面図である。
FIG. 10 shows the II ′ of FIG. 2 in the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a TFT corresponding to a cross section taken along line.

【図11】本発明の実施例2において、図2のII−II′
線における断面に対応するTFTの工程断面図である。
FIG. 11 is a view showing the II-II ′ of FIG. 2 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a TFT corresponding to a cross section taken along line.

【図12】本発明の実施例2において、アニール工程で
レーザ光を照射する状態を模式的に示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory view schematically showing a state of irradiating laser light in an annealing step in Example 2 of the present invention.

【図13】(A)は、本発明の実施例2において、アニ
ール工程でレーザ光が選択的に照射される様子を模式的
に示す説明図、(B)は、そのときの基板の移動速度を
示す説明図、(C)は、レーザ光の照射領域とランプ光
の照射領域との位置関係を示す説明図である。
13A is an explanatory view schematically showing how laser light is selectively irradiated in an annealing step in Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 13B is a moving speed of a substrate at that time. FIG. 3C is an explanatory diagram showing the positional relationship between the laser light irradiation region and the lamp light irradiation region.

【図14】本発明の実施例3において、図2のI−I′
線における断面に対応するTFTの工程断面図である。
FIG. 14 is a sectional view taken along line II ′ of FIG. 2 according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a TFT corresponding to a cross section taken along line.

【図15】本発明の実施例3において、図2のII−II′
線における断面に対応するTFTの工程断面図である。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 2 in Example 3 of the present invention.
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a TFT corresponding to a cross section taken along line.

【図16】本発明の実施例3において、アニール工程に
おけるレーザ光の照射領域とランプ光の照射領域との位
置関係を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a laser light irradiation region and a lamp light irradiation region in an annealing step in Embodiment 3 of the present invention.

【図17】本発明の実施例4において、図2のI−I′
線における断面に対応するTFTの工程断面図である。
FIG. 17 is a sectional view taken along line II ′ of FIG. 2 according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a TFT corresponding to a cross section taken along line.

【図18】本発明の実施例4において、図2のII−II′
線における断面に対応するTFTの工程断面図である。
FIG. 18 is a sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 2 in Example 4 of the present invention.
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a TFT corresponding to a cross section taken along line.

【図19】本発明の実施例4において、アニール工程に
おけるレーザ光の照射領域とランプ光の照射領域との位
置関係を示す説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a laser light irradiation region and a lamp light irradiation region in an annealing step in Example 4 of the present invention.

【図20】本発明の実施例5において、アニール工程に
おけるレーザ光の照射領域とランプ光の照射領域との位
置関係を示す説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a laser light irradiation region and a lamp light irradiation region in an annealing step in Embodiment 5 of the present invention.

【図21】本発明の実施例6において、アニール工程に
おけるレーザ光の照射領域とランプ光の照射領域との位
置関係を示す説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a laser light irradiation region and a lamp light irradiation region in an annealing step in Example 6 of the present invention.

【図22】本発明の実施例7において、アニール工程に
おけるレーザ光の照射領域とランプ光の照射領域との位
置関係を示す説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a laser light irradiation region and a lamp light irradiation region in an annealing step in Example 7 of the present invention.

【図23】本発明の実施例1ないし7に用いるアニール
装置の2つの例を示す説明図である。
FIG. 23 is an explanatory diagram showing two examples of annealing apparatuses used in Examples 1 to 7 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・液晶表示装置 2・・・アクティブマトリクス基板 3・・・データ線 4・・・走査線 5・・・画素領域 6・・・液晶容量 9・・・アクティブマトリクス部 10・・・TFT 11・・・ソース領域 12・・・ドレイン領域 13・・・チャネル形成領域 14・・・ゲート絶縁膜 15・・・ゲート電極 20・・・基板(ガラス基板) 30・・・シリコン膜(半導体膜) 31・・・島状のシリコン膜(半導体膜) 91・・・急速加熱処理用のアークランプ LA・・・レーザ光 LC・・・急速加熱処理用のランプ光 1 ... Liquid crystal display device 2 ... Active matrix substrate 3 ... Data line 4 ... Scan line 5 ... Pixel area 6 ... Liquid crystal capacity 9 ... Active matrix portion 10 ... TFT 11 ... Source region 12 ... Drain region 13 ... Channel formation region 14 ... Gate insulating film 15 ... Gate electrode 20 ... Substrate (glass substrate) 30 ... Silicon film (semiconductor film) ) 31 ... Island-shaped silicon film (semiconductor film) 91 ... Arc lamp for rapid heat treatment LA ... Laser light LC ... Lamp light for rapid heat treatment

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 29/786 H01L 29/78 627G 21/336 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location H01L 29/786 H01L 29/78 627G 21/336

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上の面方向で互いに直交する方向を
X方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に
形成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記
半導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長い
ラインビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領
域に向けて、急速加熱処理のためのランプ光を照射し、
この状態で、前記レーザ光および前記ランプ光の照射領
域と前記基板とをY方向に相対的に移動させることによ
り、前記半導体膜を溶融結晶化することを特徴とする半
導体膜の結晶化方法。
1. The semiconductor film for crystallizing an amorphous semiconductor film formed on a surface of a substrate, when X and Y directions are directions orthogonal to each other in a plane direction on the substrate. On the other hand, the irradiation area of the laser light is irradiated with a long line beam in the X direction, and the irradiation light of the laser light is irradiated toward the irradiation area of the laser light,
In this state, the semiconductor film is melted and crystallized by relatively moving the irradiation region of the laser light and the lamp light and the substrate in the Y direction, thereby crystallization of the semiconductor film.
【請求項2】 基板上の面方向で互いに直交する方向を
X方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に
形成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記
半導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長い
ラインビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領
域に隣接する領域に向けて、急速加熱処理のためのラン
プ光を照射し、この状態で、前記レーザ光および前記ラ
ンプ光の照射領域と前記基板とをY方向に相対的に移動
させることにより、前記半導体膜に対してレーザアニー
ルとそれに続く急速加熱処理とを連続的に行うことを特
徴とする半導体膜の結晶化方法。
2. The semiconductor film for crystallizing an amorphous semiconductor film formed on the surface of the substrate, when X and Y directions are directions orthogonal to each other in a plane direction on the substrate. On the other hand, a line beam whose laser light irradiation region is long in the X direction is irradiated, and lamp light for rapid heat treatment is irradiated toward a region adjacent to the laser light irradiation region. The laser annealing and the subsequent rapid heat treatment are continuously performed on the semiconductor film by moving the irradiation region of the laser light and the lamp light and the substrate relatively in the Y direction. A method for crystallizing a semiconductor film.
【請求項3】 基板上の面方向で互いに直交する方向を
X方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に
形成した非晶質の半導体膜を結晶化させるアニール工程
では、前記半導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX
方向に長いラインビームを照射するとともに、該レーザ
光の照射領域に隣接する領域に向けて、急速加熱処理の
ためのランプ光を照射し、この状態で、前記レーザ光お
よび前記ランプ光の照射領域と前記基板とをY方向に相
対的に移動させることにより、前記半導体膜に対して急
速加熱処理とそれに続くレーザアニールとを連続的に行
うことを特徴とする半導体膜の結晶化方法。
3. An annealing process for crystallizing an amorphous semiconductor film formed on the surface of the substrate when the directions orthogonal to each other in the plane direction on the substrate are defined as the X direction and the Y direction. The irradiation area of the laser light is X
Irradiating a line beam that is long in the direction, and irradiating a lamp light for rapid heat treatment toward a region adjacent to the laser light irradiation region, and in this state, the laser light and the lamp light irradiation region. And the substrate are moved relative to each other in the Y direction, whereby rapid heat treatment and subsequent laser annealing are successively performed on the semiconductor film.
【請求項4】 基板上の面方向で互いに直交する方向を
X方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に
形成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記
半導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長い
ラインビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領
域を含む領域に対して、前記レーザ光の照射領域よりも
広い照射領域をもって急速加熱処理のためのランプ光を
照射し、この状態で、前記レーザ光および前記ランプ光
の照射領域と前記基板とをY方向に相対的に移動させる
ことにより、前記半導体膜を溶融結晶化するにあたっ
て、前記ランプ光の照射領域のY方向における中心部分
と、前記レーザ光の照射領域のY方向における中心部分
とを重ねておくことを特徴とする半導体膜の結晶化方
法。
4. The semiconductor film for crystallizing an amorphous semiconductor film formed on a surface of the substrate, when X and Y directions are directions orthogonal to each other in a plane direction on the substrate. On the other hand, the laser beam irradiation area irradiates a line beam having a long length in the X direction, and the area including the laser beam irradiation area has a wider irradiation area than the laser light irradiation area for rapid heat treatment. In order to melt and crystallize the semiconductor film by irradiating the semiconductor film with the laser light and the irradiation region of the laser light and the lamp light and the substrate relatively moving in the Y direction in this state. A crystallization method for a semiconductor film, characterized in that a central portion of a light irradiation region in the Y direction and a central portion of the laser light irradiation region in the Y direction are overlapped with each other.
【請求項5】 基板上の面方向で互いに直交する方向を
X方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に
形成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記
半導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長い
ラインビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領
域を含む領域に対して、前記レーザ光の照射領域よりも
広い照射領域をもって急速加熱処理のためのランプ光を
照射し、この状態で、前記レーザ光および前記ランプ光
の照射領域と前記基板とをY方向に相対的に移動させる
ことにより、前記半導体膜を溶融結晶化するにあたっ
て、前記ランプ光の照射領域のY方向における中心部分
を、前記レーザ光の照射領域のY方向における中心部分
から、前記レーザ光および前記ランプ光の照射領域に対
して前記基板が相対的に移動する方向にずらしておくこ
とを特徴とする半導体膜の結晶化方法。
5. The semiconductor film for crystallizing an amorphous semiconductor film formed on a surface of the substrate, when X and Y directions are directions orthogonal to each other in a plane direction on the substrate. On the other hand, while the laser beam irradiation region irradiates a line beam having a long direction in the X direction, the region including the laser beam irradiation region has a wider irradiation region than the laser beam irradiation region and the rapid heat treatment is performed. For melting and crystallizing the semiconductor film by irradiating the substrate with the laser beam and the irradiation region of the laser beam and the lamp light and the substrate relative to each other in the Y direction in this state. The substrate relative to the irradiation area of the laser light and the lamp light from the central portion of the irradiation area of the light in the Y direction from the central portion of the irradiation area of the laser light in the Y direction. A method for crystallizing a semiconductor film, characterized in that it is shifted in a direction in which the semiconductor film moves.
【請求項6】 基板上の面方向で互いに直交する方向を
X方向およびY方向としたときに、前記基板の表面上に
形成した非晶質の半導体膜を結晶化させるために、前記
半導体膜に対して、レーザ光の照射領域がX方向に長い
ラインビームを照射するとともに、該レーザ光の照射領
域を含む領域に対して、前記レーザ光の照射領域よりも
広い照射領域をもって急速加熱処理のためのランプ光を
照射し、この状態で、前記レーザ光および前記ランプ光
の照射領域と前記基板とをY方向に相対的に移動させる
ことにより、前記半導体膜を溶融結晶化するにあたっ
て、前記ランプ光の照射領域のY方向における中心部分
を、前記レーザ光の照射領域のY方向における中心部分
から、前記レーザ光および前記ランプ光の照射領域に対
して前記基板が相対的に移動する方向と反対方向にずら
しておくことを特徴とする半導体膜の結晶化方法。
6. The semiconductor film for crystallizing an amorphous semiconductor film formed on a surface of the substrate, when X and Y directions are directions orthogonal to each other in a plane direction on the substrate. On the other hand, the laser beam irradiation area irradiates a line beam having a long length in the X direction, and the area including the laser beam irradiation area has a wider irradiation area than the laser light irradiation area for rapid heat treatment. In order to melt and crystallize the semiconductor film by irradiating the semiconductor film with the laser light and the irradiation region of the laser light and the lamp light and the substrate relatively moving in the Y direction in this state. The substrate relative to the irradiation region of the laser light and the lamp light from the central portion of the irradiation region of the light in the Y direction from the central portion of the irradiation region of the laser light in the Y direction. A method of crystallizing a semiconductor film, characterized in that it is shifted in a direction opposite to the direction in which the semiconductor film moves.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかの項に規定
する半導体膜の結晶化方法によって得た結晶性の半導体
膜から薄膜トランジスタを形成することを特徴とするア
クティブマトリクス基板の製造方法。
7. A method of manufacturing an active matrix substrate, which comprises forming a thin film transistor from a crystalline semiconductor film obtained by the method of crystallizing a semiconductor film as defined in any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 請求項7に規定するアクティブマトリク
ス基板の製造方法より製造されたことを特徴とするアク
ティブマトリクス基板。
8. An active matrix substrate manufactured by the method for manufacturing an active matrix substrate according to claim 7.
【請求項9】 請求項8に規定するアクティブマトリク
ス基板を備えることを特徴とする液晶表示装置。
9. A liquid crystal display device comprising an active matrix substrate as defined in claim 8.
【請求項10】 請求項1ないし3のいずれかの項に規
定する半導体膜の結晶化方向に用いるアニール装置であ
って、前記レーザ光を照射するレーザ光照射装置と、前
記ランプ光を照射するランプ光照射装置ことを有すると
を特徴とするアニール装置。
10. An annealing device used in the crystallization direction of a semiconductor film as defined in any one of claims 1 to 3, wherein a laser beam irradiation device for irradiating the laser beam and irradiation for the lamp light are provided. An annealing device comprising a lamp light irradiation device.
【請求項11】 請求項4ないし6のいずれかの項に規
定する半導体膜の結晶化方向に用いるアニール装置であ
って、前記レーザ光を照射するレーザ光照射装置と、前
記レーザ光の照射領域よりも広い照射領域をもって前記
ランプ光を照射するランプ光照射装置とを有することを
特徴とするアニール装置。
11. An annealing device used in the crystallization direction of a semiconductor film as defined in any one of claims 4 to 6, comprising a laser light irradiation device for irradiating the laser light, and an irradiation region for the laser light. An annealing device, comprising: a lamp light irradiation device that irradiates the lamp light with a wider irradiation area.
JP436196A 1996-01-12 1996-01-12 Semiconductor film crystallization method, thin film transistor manufacturing method, active matrix substrate, active matrix substrate manufacturing method, liquid crystal display device, and annealing device Expired - Fee Related JP3346145B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP436196A JP3346145B2 (en) 1996-01-12 1996-01-12 Semiconductor film crystallization method, thin film transistor manufacturing method, active matrix substrate, active matrix substrate manufacturing method, liquid crystal display device, and annealing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP436196A JP3346145B2 (en) 1996-01-12 1996-01-12 Semiconductor film crystallization method, thin film transistor manufacturing method, active matrix substrate, active matrix substrate manufacturing method, liquid crystal display device, and annealing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09199417A true JPH09199417A (en) 1997-07-31
JP3346145B2 JP3346145B2 (en) 2002-11-18

Family

ID=11582249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP436196A Expired - Fee Related JP3346145B2 (en) 1996-01-12 1996-01-12 Semiconductor film crystallization method, thin film transistor manufacturing method, active matrix substrate, active matrix substrate manufacturing method, liquid crystal display device, and annealing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3346145B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999031719A1 (en) * 1997-12-17 1999-06-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor thin film, method of producing the same, apparatus for producing the same, semiconductor device and method of producing the same
JP2002033483A (en) * 2000-07-17 2002-01-31 Sony Corp Manufacturing method for thin-film semiconductor device
JP2004006849A (en) * 2000-07-24 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device, liquid crystal display, electroluminescent indicating device and semiconductor thin film
KR100480552B1 (en) * 1997-09-02 2005-05-16 삼성전자주식회사 Method for crystallizing a silicon film
JP2005217050A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Sharp Corp Semiconductor device manufacturing method
JP2006332323A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Hitachi Displays Ltd Image display device and its manufacturing method
US10854638B2 (en) 2009-07-31 2020-12-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing display device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480552B1 (en) * 1997-09-02 2005-05-16 삼성전자주식회사 Method for crystallizing a silicon film
WO1999031719A1 (en) * 1997-12-17 1999-06-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor thin film, method of producing the same, apparatus for producing the same, semiconductor device and method of producing the same
US6528397B1 (en) 1997-12-17 2003-03-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor thin film, method of producing the same, apparatus for producing the same, semiconductor device and method of producing the same
US6806498B2 (en) 1997-12-17 2004-10-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor thin film, method and apparatus for producing the same, and semiconductor device and method of producing the same
JP2002033483A (en) * 2000-07-17 2002-01-31 Sony Corp Manufacturing method for thin-film semiconductor device
JP2004006849A (en) * 2000-07-24 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device, liquid crystal display, electroluminescent indicating device and semiconductor thin film
JP2005217050A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Sharp Corp Semiconductor device manufacturing method
JP4545449B2 (en) * 2004-01-28 2010-09-15 シャープ株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
JP2006332323A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Hitachi Displays Ltd Image display device and its manufacturing method
US10854638B2 (en) 2009-07-31 2020-12-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing display device
US11348949B2 (en) 2009-07-31 2022-05-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US11728350B2 (en) 2009-07-31 2023-08-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device including transistor

Also Published As

Publication number Publication date
JP3346145B2 (en) 2002-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3870420B2 (en) Active matrix substrate manufacturing method, electroluminescent device manufacturing method, display device manufacturing method, and electronic device manufacturing method
US7892952B2 (en) Laser apparatus, laser irradiation method, manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, production system for semiconductor device using the laser apparatus, and electronic equipment
KR100736400B1 (en) Semiconductor Device and Method for Its Fabrication
US8044372B2 (en) Laser apparatus, laser irradiation method, semiconductor manufacturing method, semiconductor device, and electronic equipment
US6962860B2 (en) Method of manufacturing a semiconductor device
US6734635B2 (en) Process of crystallizing semiconductor thin film and laser irradiation system
JP4663037B2 (en) Method for manufacturing silicon oxide film
JP3305961B2 (en) Method of manufacturing polycrystalline silicon thin film transistor
US6020224A (en) Method for making thin film transistor
US7105048B2 (en) Laser irradiation apparatus
JP4211967B2 (en) Method for crystallizing silicon using mask
US20060155413A1 (en) Semiconductor fabricating apparatus
US20080252978A1 (en) Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
US20030080100A1 (en) Laser apparatus, laser irradiation method, manufacturing method for a semiconductor device, semiconductor device and electronic equipment
US20040136416A1 (en) Method and apparatus for laser irradiation and manufacturing method of semiconductor device
JP3477969B2 (en) Active matrix substrate manufacturing method and liquid crystal display device
JP3346145B2 (en) Semiconductor film crystallization method, thin film transistor manufacturing method, active matrix substrate, active matrix substrate manufacturing method, liquid crystal display device, and annealing device
JP2001044133A (en) Laser radiation method and manufacture of semiconductor device
JP2003224084A (en) Semiconductor manufacturing equipment
JP3528577B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and annealing apparatus
JP2001051301A (en) Production of liquid crystal display panel
JPH0974201A (en) Manufacture of thin film transistor, and liquid crystal display
KR100719919B1 (en) Method for forming polycrystalline silicon thin film transistor
JP3741791B2 (en) Semiconductor film crystallization method and thin film transistor manufacturing method
JP2000208416A (en) Crystallizing method for semiconductor thin film and laser irradiation apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100906

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100906

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110906

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120906

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees