JPH0963950A - 薄膜半導体の製造方法 - Google Patents
薄膜半導体の製造方法Info
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- JPH0963950A JPH0963950A JP21742195A JP21742195A JPH0963950A JP H0963950 A JPH0963950 A JP H0963950A JP 21742195 A JP21742195 A JP 21742195A JP 21742195 A JP21742195 A JP 21742195A JP H0963950 A JPH0963950 A JP H0963950A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非晶質半導体薄膜をレーザアニールするのに
レーザの一ショット内やショット間の強度分布によって
表示むらとして視認されてしまう。 【解決手段】 アニール領域を複数のライン状領域に分
割し、細線状に成形したパルスレーザまたはライン状走
査されるＣＷレーザによって隣接する上記ライン状領域
が連続してレーザ光照射されない場合を少なくとも有す
る照射順序で上記アニール領域をアニールする。その
際、ライン状領域をアニール領域の一端部から数えて奇
数番目のライン状領域と偶数番目のライン状領域の二つ
のグループに分け、一方の上記グループを上記一端部か
ら他端部まで順番にアニールし、続けて他方の上記グル
ープをアニールする。また、レーザ照射部の照射ピッチ
を０より大きく５０μｍ以下とする。
レーザの一ショット内やショット間の強度分布によって
表示むらとして視認されてしまう。 【解決手段】 アニール領域を複数のライン状領域に分
割し、細線状に成形したパルスレーザまたはライン状走
査されるＣＷレーザによって隣接する上記ライン状領域
が連続してレーザ光照射されない場合を少なくとも有す
る照射順序で上記アニール領域をアニールする。その
際、ライン状領域をアニール領域の一端部から数えて奇
数番目のライン状領域と偶数番目のライン状領域の二つ
のグループに分け、一方の上記グループを上記一端部か
ら他端部まで順番にアニールし、続けて他方の上記グル
ープをアニールする。また、レーザ照射部の照射ピッチ
を０より大きく５０μｍ以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアクティブマトリッ
クス液晶ディスプレイや投射型プロジェクタのライトバ
ルブなどに用いられる薄膜半導体の製造方法に関し、特
に非晶質半導体薄膜をレーザアニールすることによって
発生する表示むらを少なくする方法に関する。
クス液晶ディスプレイや投射型プロジェクタのライトバ
ルブなどに用いられる薄膜半導体の製造方法に関し、特
に非晶質半導体薄膜をレーザアニールすることによって
発生する表示むらを少なくする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、アクティブマトリックス用の薄膜
半導体装置である薄膜トランジスタの能動層の材料とし
ては高画質化の点で優れている多結晶シリコンが用いら
れている。従来、この多結晶シリコンは減圧ＣＶＤ法に
よって形成するか、非晶質シリコンを６００℃以上の温
度で固相成長をして形成していた。この場合、絶縁性基
板としては通常のガラス基板では耐熱性に劣り、高価な
石英ガラス基板を用いなければならず、また基板の大型
化も困難であった。そこで安価であり大型化も可能なガ
ラス基板を用いて多結晶シリコン膜を形成する方法とし
てレーザ照射により基板温度をガラス耐熱温度以下に抑
えたまま表面の薄膜の温度を上げてアニールを行なう技
術（レーザアニール法）が提案案されており、例えば特
開昭６３−２５９１３号公報や、特開平４−１２４８１
３号公報等が挙げられる。
半導体装置である薄膜トランジスタの能動層の材料とし
ては高画質化の点で優れている多結晶シリコンが用いら
れている。従来、この多結晶シリコンは減圧ＣＶＤ法に
よって形成するか、非晶質シリコンを６００℃以上の温
度で固相成長をして形成していた。この場合、絶縁性基
板としては通常のガラス基板では耐熱性に劣り、高価な
石英ガラス基板を用いなければならず、また基板の大型
化も困難であった。そこで安価であり大型化も可能なガ
ラス基板を用いて多結晶シリコン膜を形成する方法とし
てレーザ照射により基板温度をガラス耐熱温度以下に抑
えたまま表面の薄膜の温度を上げてアニールを行なう技
術（レーザアニール法）が提案案されており、例えば特
開昭６３−２５９１３号公報や、特開平４−１２４８１
３号公報等が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザアニール
法ではアニールの際に基板全域をアニール領域とし、パ
ルスレーザにより矩形のレーザパターンを用いて数回の
ショットに分割してアニールを行ったりＣＷ（Continuo
us Wave）レーザにより連続的にライン状に走査するこ
とによってアニールを行っていた。しかしながら、この
ような方法の場合、照射パターンや走査ライン間の継ぎ
目や重なり部分において、照射強度が不均一になりアニ
ールが不均一となるため表示上でも継ぎ目や重なり部分
が視認され表示装置として使用できなかった。このよう
な継ぎ目や重なり部分を目立たなくするために、レーザ
ビームを細線状としアレイ状トランジスタ部の一ライン
分を一括照射する方法が提案されているがこの方法でも
レーザの一ショット内やショット間の強度分布によっ
て、やはり表示むらとして視認されてしまう。
法ではアニールの際に基板全域をアニール領域とし、パ
ルスレーザにより矩形のレーザパターンを用いて数回の
ショットに分割してアニールを行ったりＣＷ（Continuo
us Wave）レーザにより連続的にライン状に走査するこ
とによってアニールを行っていた。しかしながら、この
ような方法の場合、照射パターンや走査ライン間の継ぎ
目や重なり部分において、照射強度が不均一になりアニ
ールが不均一となるため表示上でも継ぎ目や重なり部分
が視認され表示装置として使用できなかった。このよう
な継ぎ目や重なり部分を目立たなくするために、レーザ
ビームを細線状としアレイ状トランジスタ部の一ライン
分を一括照射する方法が提案されているがこの方法でも
レーザの一ショット内やショット間の強度分布によっ
て、やはり表示むらとして視認されてしまう。
【０００４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、画像表示した際に表示むらの
少ない薄膜半導体を安価なガラス基板上に形成するため
の製造方法を提供するものである。
めになされたものであり、画像表示した際に表示むらの
少ない薄膜半導体を安価なガラス基板上に形成するため
の製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る薄膜半導体の製造方法は、基板上に堆積させた非晶質
半導体薄膜にレーザ光を照射してアニールする薄膜半導
体の製造方法において、上記アニール領域を複数のライ
ン状領域に分割し、細線状に成形したパルスレーザまた
はライン状走査されるＣＷレーザによって離れた位置に
ある上記ライン状領域を連続してレーザ光照射する場合
を少なくとも有する照射順序で上記アニール領域をアニ
ールするものである。
る薄膜半導体の製造方法は、基板上に堆積させた非晶質
半導体薄膜にレーザ光を照射してアニールする薄膜半導
体の製造方法において、上記アニール領域を複数のライ
ン状領域に分割し、細線状に成形したパルスレーザまた
はライン状走査されるＣＷレーザによって離れた位置に
ある上記ライン状領域を連続してレーザ光照射する場合
を少なくとも有する照射順序で上記アニール領域をアニ
ールするものである。
【０００６】請求項２記載の発明に係る薄膜半導体の製
造方法は、請求項１記載のライン状領域をアニール領域
の一端部から数えて奇数番目のライン状領域と偶数番目
のライン状領域の二つのグループに分け、一方の上記グ
ループを上記一端部から他端部まで順番にアニールし、
続けて他方の上記グループをアニールするものである。
造方法は、請求項１記載のライン状領域をアニール領域
の一端部から数えて奇数番目のライン状領域と偶数番目
のライン状領域の二つのグループに分け、一方の上記グ
ループを上記一端部から他端部まで順番にアニールし、
続けて他方の上記グループをアニールするものである。
【０００７】請求項３記載の発明に係る薄膜半導体の製
造方法は、請求項２記載の二つのグループをそれぞれの
グループによってライン内のレーザ強度分布が異なるよ
うに細線状に成形したパルスレーザによってアニールす
るものである。
造方法は、請求項２記載の二つのグループをそれぞれの
グループによってライン内のレーザ強度分布が異なるよ
うに細線状に成形したパルスレーザによってアニールす
るものである。
【０００８】請求項４記載の発明に係る薄膜半導体の製
造方法は、基板上に堆積させた非晶質半導体薄膜にレー
ザ光を複数回照射してアニールする薄膜半導体の製造方
法において、上記アニール領域を複数のライン状領域に
分割し、細線状に成形したパルスレーザまたはＣＷレー
ザのライン状走査によって前回と次回とで異なる照射順
序で上記ライン状領域にレーザ光を照射するものであ
る。
造方法は、基板上に堆積させた非晶質半導体薄膜にレー
ザ光を複数回照射してアニールする薄膜半導体の製造方
法において、上記アニール領域を複数のライン状領域に
分割し、細線状に成形したパルスレーザまたはＣＷレー
ザのライン状走査によって前回と次回とで異なる照射順
序で上記ライン状領域にレーザ光を照射するものであ
る。
【０００９】請求項５記載の発明に係る薄膜半導体の製
造方法は、基板上に堆積させた非晶質半導体薄膜に細線
状に成形したパルスレーザまたはＣＷレーザのライン状
走査によってレーザ光を照射してアニールする薄膜半導
体の製造方法において、上記レーザ照射部の照射ピッチ
を５０μｍ以下とするものである。
造方法は、基板上に堆積させた非晶質半導体薄膜に細線
状に成形したパルスレーザまたはＣＷレーザのライン状
走査によってレーザ光を照射してアニールする薄膜半導
体の製造方法において、上記レーザ照射部の照射ピッチ
を５０μｍ以下とするものである。
【００１０】
実施の形態１．本発明の実施の形態１を図１について説
明する。図１は全体及びその一部を拡大して示してお
り、図において、１はガラス基板、２は非単結晶半導体
膜であるアモルファスシリコン膜、３は細線状に形成し
たパルスレーザ照射部、４は画素部、５は駆動回路部で
ある。ガラス基板１上に堆積させた、例えば厚さ６０ｎ
ｍのアモルファスシリコン膜２を細線状（例えば１００
ｍｍ×ｄμｍ）に成形したレーザビームを照射してアニ
ールし結晶化を行なう場合について説明する。その際の
レーザは例えばパルス幅１５〜５０ｎｓのＡｒＦあるい
はＸｅＣｌエキシマレーザを用い、例えば、画素部４と
駆動回路部５の領域毎に図１にその一部を拡大して示す
ように細線状のレーザで隙間なく一方向から順番にアニ
ールを行う。その際の細線状レーザ照射部３の照射ピッ
チｐを画素ピッチより狭くすることにより、レーザ照射
部の重なり部６と重ならない部分間で発生する表示特性
のむらを視認出来ない程度の間隔に設定できる。直視型
の表示装置の場合では例えば一般的な画素ピッチは５０
μｍ程度であるので、上記照射ピッチｐを５０μｍ以下
に設定する。細線状の照射部の幅ｄはこのピッチｐより
大きくして画素部４及び駆動回路部５全面がアニールさ
れるように設定する。投射型の表示装置の場合には画素
部４のサイズと投射サイズに影響されるが、例えば一般
的な画素ピッチは３０μｍ程度であるので上記照射ピッ
チｐを３０μｍ以下に設定する。なお、結晶粒径や膜表
面凹凸等を制御するために、この後上記と同様にして同
じ場所にレーザを複数回照射する場合がある。
明する。図１は全体及びその一部を拡大して示してお
り、図において、１はガラス基板、２は非単結晶半導体
膜であるアモルファスシリコン膜、３は細線状に形成し
たパルスレーザ照射部、４は画素部、５は駆動回路部で
ある。ガラス基板１上に堆積させた、例えば厚さ６０ｎ
ｍのアモルファスシリコン膜２を細線状（例えば１００
ｍｍ×ｄμｍ）に成形したレーザビームを照射してアニ
ールし結晶化を行なう場合について説明する。その際の
レーザは例えばパルス幅１５〜５０ｎｓのＡｒＦあるい
はＸｅＣｌエキシマレーザを用い、例えば、画素部４と
駆動回路部５の領域毎に図１にその一部を拡大して示す
ように細線状のレーザで隙間なく一方向から順番にアニ
ールを行う。その際の細線状レーザ照射部３の照射ピッ
チｐを画素ピッチより狭くすることにより、レーザ照射
部の重なり部６と重ならない部分間で発生する表示特性
のむらを視認出来ない程度の間隔に設定できる。直視型
の表示装置の場合では例えば一般的な画素ピッチは５０
μｍ程度であるので、上記照射ピッチｐを５０μｍ以下
に設定する。細線状の照射部の幅ｄはこのピッチｐより
大きくして画素部４及び駆動回路部５全面がアニールさ
れるように設定する。投射型の表示装置の場合には画素
部４のサイズと投射サイズに影響されるが、例えば一般
的な画素ピッチは３０μｍ程度であるので上記照射ピッ
チｐを３０μｍ以下に設定する。なお、結晶粒径や膜表
面凹凸等を制御するために、この後上記と同様にして同
じ場所にレーザを複数回照射する場合がある。
【００１１】このようにレーザによってアニールを行っ
て形成したポリシリコン膜にパターニングをして薄膜ト
ランジスタのチャネル部分を形成する。なお、このアニ
ールはパターニング後に行っても良い。
て形成したポリシリコン膜にパターニングをして薄膜ト
ランジスタのチャネル部分を形成する。なお、このアニ
ールはパターニング後に行っても良い。
【００１２】また、このレーザアニール方法はアモルフ
ァスシリコン膜の結晶化にも不純物の活性化にも使用可
能である。
ァスシリコン膜の結晶化にも不純物の活性化にも使用可
能である。
【００１３】なお、ポリシリコントランジスタのチャネ
ルシリコンの結晶化アニールに使用する場合、トランジ
スタの構造としてはコプレーナー型と逆スタガ型がある
がどちらにも使用できる。ただし、セルフアラインを用
いたイオン注入等が利用できること、更にレーザアニー
ルの際にチャネル以外の部分への影響がでないこと等よ
り、逆スタガ型が望ましい。
ルシリコンの結晶化アニールに使用する場合、トランジ
スタの構造としてはコプレーナー型と逆スタガ型がある
がどちらにも使用できる。ただし、セルフアラインを用
いたイオン注入等が利用できること、更にレーザアニー
ルの際にチャネル以外の部分への影響がでないこと等よ
り、逆スタガ型が望ましい。
【００１４】以上のような方法で作製したポリシリコン
薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置ではレーザの重
なり部６で生ずる不均一のピッチはレーザの照射ピッチ
以下となり表示上視認し難くなる。
薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置ではレーザの重
なり部６で生ずる不均一のピッチはレーザの照射ピッチ
以下となり表示上視認し難くなる。
【００１５】なお、上記実施の形態では細線状レーザ照
射部３の幅ｄを照射ピッチｐより少し大きくすることに
より重なり部６と重ならない部分が生じる場合について
説明したが、細線状レーザ照射部３の幅ｄを照射ピッチ
ｐの２倍以上と大きくすることにより、重ならない部分
は無く複数回重なる部分が生じる場合でも重なり部間で
発生する表示特性のむらを視認できない程度の間隔とす
ることができる。
射部３の幅ｄを照射ピッチｐより少し大きくすることに
より重なり部６と重ならない部分が生じる場合について
説明したが、細線状レーザ照射部３の幅ｄを照射ピッチ
ｐの２倍以上と大きくすることにより、重ならない部分
は無く複数回重なる部分が生じる場合でも重なり部間で
発生する表示特性のむらを視認できない程度の間隔とす
ることができる。
【００１６】実施の形態２．上記実施の形態１で用いた
パルス状レーザの代わりにＣＷレーザを１００〜３００
ｍＪ／ｃｍ2で用い、図２に全体図及び部分拡大図で示
すようにＣＷレーザ照射部７を矢印の方向に連続的にラ
イン状走査してアニールする場合にも、隣合うレーザ照
射部７の照射ピッチｐを５０μｍ以下とすれば、上記実
施の形態１と同様の効果が得られる。
パルス状レーザの代わりにＣＷレーザを１００〜３００
ｍＪ／ｃｍ2で用い、図２に全体図及び部分拡大図で示
すようにＣＷレーザ照射部７を矢印の方向に連続的にラ
イン状走査してアニールする場合にも、隣合うレーザ照
射部７の照射ピッチｐを５０μｍ以下とすれば、上記実
施の形態１と同様の効果が得られる。
【００１７】実施の形態３．本発明の実施の形態３を図
３について説明する。上記実施の形態１、２では細線状
に形成したパルスレーザの照射やＣＷレーザのライン状
走査による照射に、一端部から他端部に向かって順番に
照射したが、レーザを照射する順番を変えることによっ
てレーザの時間的な強度分布による表示むらを視認し難
くする方法について説明する。図３に示すように、本実
施の形態ではアニール領域を複数のライン状領域に分割
し、さらにライン状領域をアニール領域の一端部から数
えて奇数番目のライン状領域と偶数番目のライン状領域
の二つのグループに分け、一方の上記グループ（この例
では奇数番目グループ）を上記一端部から他端部まで１
番からｎ番まで順番にアニールし、続けて他方の上記グ
ループ（この例では偶数番目グループ）を同一の一端部
から他端部まで（ｎ＋１）番から２ｎ番まで順番にアニ
ールする。
３について説明する。上記実施の形態１、２では細線状
に形成したパルスレーザの照射やＣＷレーザのライン状
走査による照射に、一端部から他端部に向かって順番に
照射したが、レーザを照射する順番を変えることによっ
てレーザの時間的な強度分布による表示むらを視認し難
くする方法について説明する。図３に示すように、本実
施の形態ではアニール領域を複数のライン状領域に分割
し、さらにライン状領域をアニール領域の一端部から数
えて奇数番目のライン状領域と偶数番目のライン状領域
の二つのグループに分け、一方の上記グループ（この例
では奇数番目グループ）を上記一端部から他端部まで１
番からｎ番まで順番にアニールし、続けて他方の上記グ
ループ（この例では偶数番目グループ）を同一の一端部
から他端部まで（ｎ＋１）番から２ｎ番まで順番にアニ
ールする。
【００１８】以上のような方法で製造した薄膜半導体を
用いた液晶表示装置では、通常の場合に生じるレーザの
時間的な強度分布が図４（ａ）に示すように単調に減少
（または増加）する場合には、上記強度分布が二つのグ
ループに分割されることによって半減するので視認し難
くなる。また、レーザの時間的な強度分布が単調でなく
例えば図５（ａ）に示すような場合には、二つのグルー
プに分割したことによって図５（ｂ）に示すように平均
化され、視認し難くなる。
用いた液晶表示装置では、通常の場合に生じるレーザの
時間的な強度分布が図４（ａ）に示すように単調に減少
（または増加）する場合には、上記強度分布が二つのグ
ループに分割されることによって半減するので視認し難
くなる。また、レーザの時間的な強度分布が単調でなく
例えば図５（ａ）に示すような場合には、二つのグルー
プに分割したことによって図５（ｂ）に示すように平均
化され、視認し難くなる。
【００１９】実施の形態４．本発明の実施の形態４を図
６について説明する。実施の形態３と同様に、ライン状
領域をアニール領域の一端部から数えて奇数番目のライ
ン状領域と偶数番目のライン状領域の二つのグループに
分け、一方の上記グループ（この例では奇数番目グルー
プ）を上記一端部から他端部まで１番からｎ番まで順番
にアニールし、続けて他方の上記グループ（この例では
偶数番目グループ）を反対側の端部から他端部まで（ｎ
＋１）番から２ｎ番まで順番にアニールする。
６について説明する。実施の形態３と同様に、ライン状
領域をアニール領域の一端部から数えて奇数番目のライ
ン状領域と偶数番目のライン状領域の二つのグループに
分け、一方の上記グループ（この例では奇数番目グルー
プ）を上記一端部から他端部まで１番からｎ番まで順番
にアニールし、続けて他方の上記グループ（この例では
偶数番目グループ）を反対側の端部から他端部まで（ｎ
＋１）番から２ｎ番まで順番にアニールする。
【００２０】以上のような方法で製造した薄膜半導体を
用いた液晶表示装置では、通常の場合に生じるレーザの
時間的な強度分布が図４（ａ）に示すように単調に減少
（または増加）する場合には、表示上の特性は画面内で
のレーザ照射ラインの各位置に対し図４（ｂ）のような
分布を示す。このような分布の場合には照射ライン間の
距離がある程度狭ければ人間の目に見える表示特性とし
ては隣の照射ラインとの平均値として視認され、図４
（ｂ）の点線のように一様に見える。このようにレーザ
の時間的な強度分布による表示むらを視認し難くするこ
とができる。また、レーザの時間的な強度分布が単調で
なく例えば図５（ａ）に示すような場合にも、二つのグ
ループに分割したことによって平均化され、視認し難く
なる。
用いた液晶表示装置では、通常の場合に生じるレーザの
時間的な強度分布が図４（ａ）に示すように単調に減少
（または増加）する場合には、表示上の特性は画面内で
のレーザ照射ラインの各位置に対し図４（ｂ）のような
分布を示す。このような分布の場合には照射ライン間の
距離がある程度狭ければ人間の目に見える表示特性とし
ては隣の照射ラインとの平均値として視認され、図４
（ｂ）の点線のように一様に見える。このようにレーザ
の時間的な強度分布による表示むらを視認し難くするこ
とができる。また、レーザの時間的な強度分布が単調で
なく例えば図５（ａ）に示すような場合にも、二つのグ
ループに分割したことによって平均化され、視認し難く
なる。
【００２１】実施の形態５．本発明の実施の形態５を図
７について説明する。実施の形態３と同様に、ライン状
領域をアニール領域の一端部から数えて奇数番目のライ
ン状領域と偶数番目のライン状領域の二つのグループに
分け、一方の上記グループ（この例では奇数番目グルー
プ）を上記一端部から他端部まで１番からｎ番まで順番
にアニールし、続けて他方の上記グループ（この例では
偶数番目グループ）をランダムな順序でアニールする。
７について説明する。実施の形態３と同様に、ライン状
領域をアニール領域の一端部から数えて奇数番目のライ
ン状領域と偶数番目のライン状領域の二つのグループに
分け、一方の上記グループ（この例では奇数番目グルー
プ）を上記一端部から他端部まで１番からｎ番まで順番
にアニールし、続けて他方の上記グループ（この例では
偶数番目グループ）をランダムな順序でアニールする。
【００２２】以上のような方法で製造した薄膜半導体を
用いた液晶表示装置でも実施の形態３や４と同様の効果
を得ることができる。
用いた液晶表示装置でも実施の形態３や４と同様の効果
を得ることができる。
【００２３】実施の形態６．本発明の実施の形態６につ
いて説明する。上記各実施の形態３〜５において、細線
状のパルスレーザを用いる場合に、細線状のパルスレー
ザの線内での強度分布について、２回目のグループのア
ニールの際と一回目のグループのアニールの際とで変え
て行う。その方法としては、例えばレンズ等を用いて光
学的に左右を反転させる。あるいはホログラム等を用い
て分布を変える等が挙げられる。
いて説明する。上記各実施の形態３〜５において、細線
状のパルスレーザを用いる場合に、細線状のパルスレー
ザの線内での強度分布について、２回目のグループのア
ニールの際と一回目のグループのアニールの際とで変え
て行う。その方法としては、例えばレンズ等を用いて光
学的に左右を反転させる。あるいはホログラム等を用い
て分布を変える等が挙げられる。
【００２４】以上のような方法で製造した薄膜半導体を
用いた液晶表示装置では実施の形態３〜５と同様の効果
を得ると同時にレーザ照射パターン内の強度分布による
表示むらについても視認し難くすることができる。
用いた液晶表示装置では実施の形態３〜５と同様の効果
を得ると同時にレーザ照射パターン内の強度分布による
表示むらについても視認し難くすることができる。
【００２５】実施の形態７．本発明の実施の形態７につ
いて説明する。上記各実施の形態３〜５ではライン状領
域を奇数番目と偶数番目の２つのグループに分けたが、
３つ以上のグループに分けてもよく、また、グループ分
けせずにライン状領域を例えばランダムな順序でアニー
ルしてもよく、隣接するライン状領域を連続してレーザ
光照射するのではなく、離れた位置にあるライン状領域
を連続してレーザ光照射する場合を少なくとも有するよ
うな照射順序でアニールすればよい。このような方法で
製造した半導体を用いた液晶表示装置では実施の形態３
〜５と同様の効果を得ることができる。
いて説明する。上記各実施の形態３〜５ではライン状領
域を奇数番目と偶数番目の２つのグループに分けたが、
３つ以上のグループに分けてもよく、また、グループ分
けせずにライン状領域を例えばランダムな順序でアニー
ルしてもよく、隣接するライン状領域を連続してレーザ
光照射するのではなく、離れた位置にあるライン状領域
を連続してレーザ光照射する場合を少なくとも有するよ
うな照射順序でアニールすればよい。このような方法で
製造した半導体を用いた液晶表示装置では実施の形態３
〜５と同様の効果を得ることができる。
【００２６】実施の形態８．本発明の実施の形態８を図
８について説明する。図８において、８は島状チャネル
部、９は従来と同様の矩形レーザ照射部である。図８に
示すように、画素部４では、細線状パルスレーザによる
アニールを画素部４のトランジスタアレイの島状チャネ
ル部８の一ライン毎にかつ実施の形態３〜７と同様な照
射順序で行う。
８について説明する。図８において、８は島状チャネル
部、９は従来と同様の矩形レーザ照射部である。図８に
示すように、画素部４では、細線状パルスレーザによる
アニールを画素部４のトランジスタアレイの島状チャネ
ル部８の一ライン毎にかつ実施の形態３〜７と同様な照
射順序で行う。
【００２７】この例では図８に示すようにレーザ照射部
３間の重なり部６をなくして画素部４のトランジスタア
レイの島状チャネル部８の近傍のみをアニールする。こ
の場合、駆動回路部５のトランジスタは画素部４のトラ
ンジスタと同一の直線上に設計するのは困難であるため
図４のように駆動回路部５は別に矩形のレーザ等を用い
てアニールする。その際は駆動回路部５では矩形レーザ
照射部９の重なり部６で結晶化されたポリシリコンは使
わないように回路を設計することが望ましい。
３間の重なり部６をなくして画素部４のトランジスタア
レイの島状チャネル部８の近傍のみをアニールする。こ
の場合、駆動回路部５のトランジスタは画素部４のトラ
ンジスタと同一の直線上に設計するのは困難であるため
図４のように駆動回路部５は別に矩形のレーザ等を用い
てアニールする。その際は駆動回路部５では矩形レーザ
照射部９の重なり部６で結晶化されたポリシリコンは使
わないように回路を設計することが望ましい。
【００２８】以上のような方法で作製したポリシリコン
薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置では、上記各実
施の形態３〜７と同様の効果が得られると共に、画素部
４のトランジスタにはレーザの重なり部６で結晶化され
たポリシリコンを使用しないために表示上の悪影響も発
生しない。
薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置では、上記各実
施の形態３〜７と同様の効果が得られると共に、画素部
４のトランジスタにはレーザの重なり部６で結晶化され
たポリシリコンを使用しないために表示上の悪影響も発
生しない。
【００２９】実施の形態９．本発明の実施の形態９を図
について説明する。上記実施の形態８では図８の拡大図
で示したように島状チャネル８のラインに沿って重なり
部が無いようにレーザ照射したのでレーザが照射されず
にアニールされていない部分があり、駆動回路部５には
適用できなかったが、本実施の形態では図９に示すよう
に重なり部分６が存在するようにアニールする。なお、
照射順序は実施の形態３〜７と同様である。この場合、
基板全体をくまなく照射するすなわちレーザが照射され
ずにアニールされていない部分が無いので、図９のよう
に画素部４と駆動回路部５の全範囲を一括でアニールで
きる。また、細線状レーザ照射部３を画素トランジスタ
アレイ上の島状チャネル部８に一致させることによりレ
ーザの重なり部６で結晶化されたポリシリコンは画素ト
ランジスタとして使わないようにすることができる。
について説明する。上記実施の形態８では図８の拡大図
で示したように島状チャネル８のラインに沿って重なり
部が無いようにレーザ照射したのでレーザが照射されず
にアニールされていない部分があり、駆動回路部５には
適用できなかったが、本実施の形態では図９に示すよう
に重なり部分６が存在するようにアニールする。なお、
照射順序は実施の形態３〜７と同様である。この場合、
基板全体をくまなく照射するすなわちレーザが照射され
ずにアニールされていない部分が無いので、図９のよう
に画素部４と駆動回路部５の全範囲を一括でアニールで
きる。また、細線状レーザ照射部３を画素トランジスタ
アレイ上の島状チャネル部８に一致させることによりレ
ーザの重なり部６で結晶化されたポリシリコンは画素ト
ランジスタとして使わないようにすることができる。
【００３０】以上のような方法で作製したポリシリコン
薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置では、実施の形
態３〜７と同様の効果が得られると共に、画素部４のト
ランジスタにはレーザの重なり部６で結晶化されたポリ
シリコンを使用しないために表示上の悪影響も発生しな
い。さらに、画素部４と駆動回路部５の全範囲を一括で
アニールできるという効果も得られる。
薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置では、実施の形
態３〜７と同様の効果が得られると共に、画素部４のト
ランジスタにはレーザの重なり部６で結晶化されたポリ
シリコンを使用しないために表示上の悪影響も発生しな
い。さらに、画素部４と駆動回路部５の全範囲を一括で
アニールできるという効果も得られる。
【００３１】実施の形態１０．本発明の実施の形態１０
について説明する。同じ場所に複数回アニールを行なう
ことにより膜の結晶性や表面凹凸を制御する。この複数
回のアニール方法には次の二つの方法がある。一つは同
じ一ラインを複数回レーザを照射してその後アニール場
所を変えていき全ラインのアニールを完了する方法であ
る。もう一つは全ラインに一回ずつレーザ照射するのが
完了してから二回目アニールを始め、また全ラインを一
回ずつレーザ照射するという作業を数回繰り返す方法で
ある。後者の方法の場合には二回目以後のアニールにつ
いて前回とレーザ照射の順番を変えることによりアニー
ルの順番を変え、レーザの時間的な強度分布による表示
むらをより視認し難くできる。なお、複数回の各アニー
ルについて、実施の形態３〜９で説明したようなレーザ
照射順序で行ってもよい。なお、レーザとしては細線状
に成形したパルスレーザやＣＷレーザを１００〜３００
ｍＪ／ｃｍ2で用いる。
について説明する。同じ場所に複数回アニールを行なう
ことにより膜の結晶性や表面凹凸を制御する。この複数
回のアニール方法には次の二つの方法がある。一つは同
じ一ラインを複数回レーザを照射してその後アニール場
所を変えていき全ラインのアニールを完了する方法であ
る。もう一つは全ラインに一回ずつレーザ照射するのが
完了してから二回目アニールを始め、また全ラインを一
回ずつレーザ照射するという作業を数回繰り返す方法で
ある。後者の方法の場合には二回目以後のアニールにつ
いて前回とレーザ照射の順番を変えることによりアニー
ルの順番を変え、レーザの時間的な強度分布による表示
むらをより視認し難くできる。なお、複数回の各アニー
ルについて、実施の形態３〜９で説明したようなレーザ
照射順序で行ってもよい。なお、レーザとしては細線状
に成形したパルスレーザやＣＷレーザを１００〜３００
ｍＪ／ｃｍ2で用いる。
【００３２】実施の形態１１．なお、各実施の形態３〜
１０において、隣合うレーザ照射の照射ピッチを５０μ
ｍ以下とすれば、レーザの継ぎ目部や重ね合わせ部の間
隔が人間の目の分解能力より狭いことによって表示上は
視認され難くなり、このような薄膜半導体を用いれば表
示むらのより少ない表示装置が得られる。
１０において、隣合うレーザ照射の照射ピッチを５０μ
ｍ以下とすれば、レーザの継ぎ目部や重ね合わせ部の間
隔が人間の目の分解能力より狭いことによって表示上は
視認され難くなり、このような薄膜半導体を用いれば表
示むらのより少ない表示装置が得られる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、基板上に堆積させた非晶質半導体薄膜にレーザ光
を照射してアニールする薄膜半導体の製造方法におい
て、上記アニール領域を複数のライン状領域に分割し、
細線状に成形したパルスレーザまたはライン状走査され
るＣＷレーザによって離れた位置にある上記ライン状領
域を連続してレーザ光照射する場合を少なくとも有する
照射順序で上記アニール領域をアニールするので、レー
ザの時間的な強度分布による表示むらを視認し難くする
ことができる。
れば、基板上に堆積させた非晶質半導体薄膜にレーザ光
を照射してアニールする薄膜半導体の製造方法におい
て、上記アニール領域を複数のライン状領域に分割し、
細線状に成形したパルスレーザまたはライン状走査され
るＣＷレーザによって離れた位置にある上記ライン状領
域を連続してレーザ光照射する場合を少なくとも有する
照射順序で上記アニール領域をアニールするので、レー
ザの時間的な強度分布による表示むらを視認し難くする
ことができる。
【００３４】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載のライン状領域をアニール領域の一端部から数
えて奇数番目のライン状領域と偶数番目のライン状領域
の二つのグループに分け、一方の上記グループを上記一
端部から他端部まで順番にアニールし、続けて他方の上
記グループをアニールするので、レーザの時間的な強度
分布による表示むらをより確実に視認し難くすることが
できる。
項１記載のライン状領域をアニール領域の一端部から数
えて奇数番目のライン状領域と偶数番目のライン状領域
の二つのグループに分け、一方の上記グループを上記一
端部から他端部まで順番にアニールし、続けて他方の上
記グループをアニールするので、レーザの時間的な強度
分布による表示むらをより確実に視認し難くすることが
できる。
【００３５】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項２記載の二つのグループをそれぞれのグループによっ
てライン内のレーザ強度分布が異なるように細線状に成
形したパルスレーザによってアニールするので、レーザ
のライン内での強度分布による表示むらを視認し難くす
ることができる。
項２記載の二つのグループをそれぞれのグループによっ
てライン内のレーザ強度分布が異なるように細線状に成
形したパルスレーザによってアニールするので、レーザ
のライン内での強度分布による表示むらを視認し難くす
ることができる。
【００３６】また、請求項４記載の発明によれば、基板
上に堆積させた非晶質半導体薄膜にレーザ光を複数回照
射してアニールする薄膜半導体の製造方法において、上
記アニール領域を複数のライン状領域に分割し、細線状
に成形したパルスレーザまたはＣＷレーザのライン状走
査によって前回と次回とで異なる照射順序で上記ライン
状領域にレーザ光を照射するので、レーザの時間的な強
度分布による表示むらを視認し難くすることができる。
上に堆積させた非晶質半導体薄膜にレーザ光を複数回照
射してアニールする薄膜半導体の製造方法において、上
記アニール領域を複数のライン状領域に分割し、細線状
に成形したパルスレーザまたはＣＷレーザのライン状走
査によって前回と次回とで異なる照射順序で上記ライン
状領域にレーザ光を照射するので、レーザの時間的な強
度分布による表示むらを視認し難くすることができる。
【００３７】また、請求項５記載の発明によれば、基板
上に堆積させた非晶質半導体薄膜に細線状に成形したパ
ルスレーザまたはＣＷレーザのライン状走査によってレ
ーザ光を照射してアニールする薄膜半導体の製造方法に
おいて、上記レーザ照射部の照射ピッチを５０μｍ以下
とするので、レーザの継ぎ目部や重ね合わせ部の間隔が
画素ピッチより狭いことによって表示上は視認され難く
なる。
上に堆積させた非晶質半導体薄膜に細線状に成形したパ
ルスレーザまたはＣＷレーザのライン状走査によってレ
ーザ光を照射してアニールする薄膜半導体の製造方法に
おいて、上記レーザ照射部の照射ピッチを５０μｍ以下
とするので、レーザの継ぎ目部や重ね合わせ部の間隔が
画素ピッチより狭いことによって表示上は視認され難く
なる。
【図１】 本発明の実施の形態１による薄膜半導体の製
造方法を説明し、全体とその一部を拡大して示す説明図
である。
造方法を説明し、全体とその一部を拡大して示す説明図
である。
【図２】 本発明の実施の形態２による薄膜半導体の製
造方法を説明し、全体とその一部を拡大して示す説明図
である。
造方法を説明し、全体とその一部を拡大して示す説明図
である。
【図３】 本発明の実施の形態３による薄膜半導体の製
造方法を説明する説明図である。
造方法を説明する説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態３及び４による薄膜半導
体の製造方法の作用を説明する特性図であり、（ａ）は
レーザ強度の時間的変化、（ｂ）は表示特性の分布を示
す。
体の製造方法の作用を説明する特性図であり、（ａ）は
レーザ強度の時間的変化、（ｂ）は表示特性の分布を示
す。
【図５】 本発明の実施の形態３及び４による薄膜半導
体の製造方法の作用を説明する特性図であり、（ａ）は
レーザ強度の時間的変化、（ｂ）は表示特性の分布を示
す。
体の製造方法の作用を説明する特性図であり、（ａ）は
レーザ強度の時間的変化、（ｂ）は表示特性の分布を示
す。
【図６】 本発明の実施の形態４による薄膜半導体の製
造方法を説明する説明図である。
造方法を説明する説明図である。
【図７】 本発明の実施の形態５による薄膜半導体の製
造方法を説明する説明図である。
造方法を説明する説明図である。
【図８】 本発明の実施の形態８による薄膜半導体の製
造方法を説明し、全体とその一部を拡大して示す説明図
である。
造方法を説明し、全体とその一部を拡大して示す説明図
である。
【図９】 本発明の実施の形態９による薄膜半導体の製
造方法を説明し、全体とその一部を拡大して示す説明図
である。
造方法を説明し、全体とその一部を拡大して示す説明図
である。
１ ガラス基板、２ アモルファスシリコン膜、３ 細
線状レーザ照射部、４画素部、５ 駆動回路部、６ 重
なり部、７ ＣＷレーザ照射部、８ 島状チャネル部、
９ 矩形レーザ照射部。
線状レーザ照射部、４画素部、５ 駆動回路部、６ 重
なり部、７ ＣＷレーザ照射部、８ 島状チャネル部、
９ 矩形レーザ照射部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/336
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に堆積させた非晶質半導体薄膜に
レーザ光を照射してアニールする薄膜半導体の製造方法
において、上記アニール領域を複数のライン状領域に分
割し、細線状に成形したパルスレーザまたはライン状走
査されるＣＷレーザによって離れた位置にある上記ライ
ン状領域を連続してレーザ光照射する場合を少なくとも
有する照射順序で上記アニール領域をアニールすること
を特徴とする薄膜半導体の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のライン状領域をアニール
領域の一端部から数えて奇数番目のライン状領域と偶数
番目のライン状領域の二つのグループに分け、一方の上
記グループを上記一端部から他端部まで順番にアニール
し、続けて他方の上記グループをアニールする請求項１
記載の薄膜半導体の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の二つのグループをそれぞ
れのグループによってライン内のレーザ強度分布が異な
るように細線状に成形したパルスレーザによってアニー
ルする請求項２記載の薄膜半導体の製造方法。 - 【請求項４】 基板上に堆積させた非晶質半導体薄膜に
レーザ光を複数回照射してアニールする薄膜半導体の製
造方法において、上記アニール領域を複数のライン状領
域に分割し、細線状に成形したパルスレーザまたはＣＷ
レーザのライン状走査によって前回と次回とで異なる照
射順序で上記ライン状領域にレーザ光を照射することを
特徴とする薄膜半導体の製造方法。 - 【請求項５】 基板上に堆積させた非晶質半導体薄膜に
細線状に成形したパルスレーザまたはＣＷレーザのライ
ン状走査によってレーザ光を照射してアニールする薄膜
半導体の製造方法において、上記レーザ照射部の照射ピ
ッチを５０μｍ以下とすることを特徴とする薄膜半導体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21742195A JPH0963950A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 薄膜半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21742195A JPH0963950A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 薄膜半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0963950A true JPH0963950A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16703954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21742195A Pending JPH0963950A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 薄膜半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0963950A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003332350A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Hitachi Ltd | 薄膜半導体装置 |
| JP2005164741A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | アクティブマトリクス型表示装置及びその製造方法 |
| JP2006032926A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-02-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ処理装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の作製方法 |
| WO2007086442A1 (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-02 | F.T.L. Co., Ltd. | Soiウェーハの製造方法 |
| JP2008060112A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Sony Corp | 半導体膜の製造方法および表示装置 |
| JP2012508985A (ja) * | 2008-11-14 | 2012-04-12 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 薄膜の結晶化のためのシステムおよび方法 |
| JP2016009695A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法およびレーザーアニール装置 |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21742195A patent/JPH0963950A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003332350A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Hitachi Ltd | 薄膜半導体装置 |
| JP2005164741A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | アクティブマトリクス型表示装置及びその製造方法 |
| JP2006032926A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-02-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ処理装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の作製方法 |
| WO2007086442A1 (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-02 | F.T.L. Co., Ltd. | Soiウェーハの製造方法 |
| JP2008060112A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Sony Corp | 半導体膜の製造方法および表示装置 |
| JP2012508985A (ja) * | 2008-11-14 | 2012-04-12 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 薄膜の結晶化のためのシステムおよび方法 |
| JP2016009695A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法およびレーザーアニール装置 |
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