JPH1012950A - Pulse gas laser oscillator, laser annealer, manufacture of semiconductor device, and semiconductor device - Google Patents

Pulse gas laser oscillator, laser annealer, manufacture of semiconductor device, and semiconductor device

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JPH1012950A
JPH1012950A JP16458396A JP16458396A JPH1012950A JP H1012950 A JPH1012950 A JP H1012950A JP 16458396 A JP16458396 A JP 16458396A JP 16458396 A JP16458396 A JP 16458396A JP H1012950 A JPH1012950 A JP H1012950A
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JP
Japan
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peaking
capacitor
main
reactor
reactors
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JP16458396A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Kakizaki
弘司 柿崎
Tsutomu Sumino
努 角野
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Publication of JPH1012950A publication Critical patent/JPH1012950A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the oscillation pulse width of a laser beam by connecting a plurality of stages of peaking capacitors in parallel, with respect to a main discharge electrode via reactors having different inductance values. SOLUTION: A charge resistor 2, a high-voltage switching element 3, a main capacitor 4, a charge reactor 5, a floating impedance 6 and a main electrode 10 are installed to a high-voltage power supply 1. In addition, peaking capacitors 7a-7c and reactors 8a-8c having different inductance values are provided, and a preionization electrode pair 9 is provided between the peaking capacitor 7a and the reactor 8a. When the high-voltage switching element 3 is conducted in a state that the main capacitor 4 is charged, the gap of the preionization electrode pair 9 is conducted. Electric charges charged in the main capacitor 4 sequentially shift to the peaking capacitors 7a-7c, thus igniting a main discharge electrode pair 10. Thus, the oscillation pulse width of a laser beam is increased.

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、パルスガスレーザ
発振装置、レーザアニール装置、半導体装置の製造方
法、及び半導体装置に関する。
The present invention relates to a pulse gas laser oscillation device, a laser annealing device, a method for manufacturing a semiconductor device, and a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示素子や半導体の製造プロ
セスで低温化の研究が盛んに進められている。その1つ
の技術として、薄膜の膜質を改善すべく、例えば非結晶
物質の結晶化や結晶物質の粒径の向上のために、熱的な
アニール処理を施す方法がある。このアニール処理で
は、600℃程度以上もの高温に達することがあるの
で、基板材料としては高価な石英基板等の高融点のもの
が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, research on lowering the temperature in the manufacturing process of liquid crystal display elements and semiconductors has been actively pursued. As one of the techniques, there is a method in which a thermal annealing treatment is performed to improve the film quality of a thin film, for example, to crystallize an amorphous substance or to increase the particle diameter of a crystalline substance. Since the annealing process can reach a high temperature of about 600 ° C. or more, a substrate material having a high melting point such as an expensive quartz substrate is required.

【0003】しかるに、アニール処理を行なう具体的な
方法として、エキシマレーザを用いたものがある。この
エキシマレーザを用いた450℃程度の低温プロセスで
のアニール処理は、基板にレーザ光を照射し、瞬間的に
材料を溶融させ、そのまま凝固させることで該材料を結
晶化させる方法である。
However, as a specific method of performing the annealing treatment, there is a method using an excimer laser. The annealing treatment in a low-temperature process of about 450 ° C. using an excimer laser is a method of irradiating a substrate with a laser beam, instantaneously melting and solidifying the material, thereby crystallizing the material.

【0004】エキシマレーザは、負性ガスであるハロゲ
ンガスを含む2〜4気圧程度の高気圧ガス中で均一放電
を点弧させて発振させるため、その放電持続の困難性か
ら通常はレーザパルス波形の半値幅が10[nS]〜3
0[nS]程度となる。なお、特別なスパイカ・サステ
ナ回路やX線予備電離の大型装置では、200[nS]
程度の半値幅のレーザパルス波形を実現可能なものもあ
る。
An excimer laser ignites and oscillates a uniform discharge in a high-pressure gas of about 2 to 4 atm containing a halogen gas, which is a negative gas. Half width: 10 [ns] to 3
It is about 0 [nS]. In the case of a special spiker / sustainer circuit or a large-sized X-ray preionization device, 200 [nS]
Some can realize a laser pulse waveform having a half-value width of about half.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、半導体製造
のアニールプロセスでは、そのプロセス条件により照射
するレーザパルス波形の形状、パルス幅等で従来のエキ
シマレーザでは実現不可能なものが要求されることがあ
る。
However, in an annealing process for manufacturing a semiconductor, it is required that the shape and pulse width of a laser pulse waveform to be irradiated cannot be realized by a conventional excimer laser depending on the process conditions. is there.

【0006】図17は上記従来のアニール処理に用いら
れていたレーザ発振装置の等価回路を示すものであり、
1は高電圧電源、2は充電用抵抗、3は例えばサイラト
ロン等の高電圧スイッチング素子、4は主コンデンサ、
5はコイル等に代表される充電用リアクトル、6は浮遊
インダクタンス、7はピーキングコンデンサ、8はこの
ピーキングコンデンサ7に直列接続されたリアクトル、
9は予備電離電極対、10は主放電電極対である。
FIG. 17 shows an equivalent circuit of a laser oscillation device used for the conventional annealing process.
1 is a high voltage power supply, 2 is a charging resistor, 3 is a high voltage switching element such as a thyratron, 4 is a main capacitor,
5 is a charging reactor represented by a coil or the like, 6 is a floating inductance, 7 is a peaking capacitor, 8 is a reactor connected in series to the peaking capacitor 7,
Reference numeral 9 denotes a preionized electrode pair, and 10 denotes a main discharge electrode pair.

【0007】負性ガスであるハロゲンガスを含む2〜4
気圧程度の高気圧ガスを封入した、ここでは図示しない
ガスチャンバ内に上記浮遊インダクタンス6,ピーキン
グコンデンサ7、リアクトル8、予備電離電極対9、及
び主放電電極対10が配置される。
2-4 containing a halogen gas which is a negative gas
The floating inductance 6, the peaking capacitor 7, the reactor 8, the preionization electrode pair 9, and the main discharge electrode pair 10 are arranged in a gas chamber (not shown) filled with a high-pressure gas of about the atmospheric pressure.

【0008】高電圧電源1が発生する、例えば30[k
V]の高電圧により主コンデンサ4がチャージされた状
態で、高電圧スイッチング素子3が瞬間的に導通する
と、その電位差で予備電離電極対9のギャップが絶縁破
壊により導通し、主コンデンサ4にチャージされていた
電荷がピーキングコンデンサ7に移動する。
The high voltage power supply 1 generates, for example, 30 [k].
[V], the high-voltage switching element 3 is instantaneously turned on while the main capacitor 4 is charged, and the potential difference causes the gap of the preionization electrode pair 9 to become conductive due to dielectric breakdown, so that the main capacitor 4 is charged. The charged electric charge moves to the peaking capacitor 7.

【0009】このとき、予備電離電極対9のギャップで
は予備電離放電が点弧するもので、ピーキングコンデン
サ7の充電電圧が主放電電極対10の間の放電開始電圧
を越えると主放電が点弧し、レーザ光が発振されるもの
である。
At this time, the pre-ionization discharge is ignited in the gap between the pre-ionization electrode pairs 9, and when the charging voltage of the peaking capacitor 7 exceeds the discharge starting voltage between the main discharge electrode pairs 10, the main discharge is ignited. Then, laser light is oscillated.

【0010】図18(a)は上記高電圧スイッチング素
子3が導通してから主放電電極対10間に流れる放電電
流の波形を、図18(b)は実際に発振されるパルス状
のレーザ光の光強度の波形をそれぞれ示すもので、図示
する如くレーザ光は2つのピークを有し、ここでは、よ
り大きい第1のピークの半値幅は20[nS]となって
いる。
FIG. 18A shows a waveform of a discharge current flowing between the main discharge electrode pair 10 after the high voltage switching element 3 is turned on, and FIG. 18B shows a pulsed laser beam actually oscillated. The laser light has two peaks as shown in the figure, and here, the half width of the larger first peak is 20 [ns].

【0011】しかるに、結晶粒径を拡大させるようなア
ニール処理においては、溶融してから凝固するまでの時
間が長い方がよく、そのためにレーザ光のパルス幅をよ
り大きくすることが要求されている。そしてその際、液
晶表示装置に用いられる大面積の半導体基板に対する加
熱の均一性を確保するためにレーザ光照射を高周波数で
繰返しながら、この半導体基板上にレーザ光を走査させ
加熱することが併せて要求される。
However, in the annealing treatment for expanding the crystal grain size, it is better that the time from melting to solidification is long, and therefore, it is required to increase the pulse width of the laser beam. . At that time, in order to ensure uniform heating of a large-area semiconductor substrate used in a liquid crystal display device, laser light irradiation is repeated at a high frequency while heating the semiconductor substrate by scanning with the laser light. Required.

【0012】しかしながら、この種のレーザ発振装置で
得られるレーザ光のパルス波形の半値幅は上述した如く
10[nS]〜30[nS]程度であり、要求に対して
充分に答えられるものはなかった。
However, the half-width of the pulse waveform of the laser beam obtained by this type of laser oscillation device is about 10 [nS] to 30 [nS] as described above, and there is no one that can sufficiently respond to the demand. Was.

【0013】ここで、リアクトル8の値を一般的な15
[nH]以下から、より大きなものとすることで、放電
電流の立上がりを遅らせ、レーザ光のパルス波形を長く
することも考えられるが、そうすると発振効率が低下
し、実用的ではない。
Here, the value of the reactor 8 is reduced to a general value of 15.
From [nH] or less, it is conceivable to delay the rise of the discharge current and lengthen the pulse waveform of the laser beam by increasing the pulse width. However, this will reduce the oscillation efficiency and is not practical.

【0014】また、上記したスパイカ・サステナ回路は
複雑であること、スイッチング素子を2個使用しなけれ
ばならないという不具合があり、さらにX線予備電離の
大型装置は高価であること、設置面積が大きいこと、繰
返し数に制限があることなどの不具合があるため、レー
ザ発振装置でレーザ光のパルス幅をより大きくすること
が可能なものが熱望されている。
Further, the above-mentioned spiker / sustainer circuit is complicated and has the disadvantage that two switching elements must be used. Further, a large-sized apparatus for X-ray preionization is expensive and requires a large installation area. Because of the drawbacks such as the fact that the number of repetitions is limited, there is a strong demand for a laser oscillator that can increase the pulse width of laser light.

【0015】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、結晶粒径の拡大
や、アモルファスシリコンを良好な電子移動度を持つポ
リシリコンに結晶化するなど、レーザ光のパルス幅を充
分大きくした発振を行なうことが可能なパルスガスレー
ザ発振装置、この発振装置を用いたレーザアニール装
置、同レーザアニール装置を使用した半導体装置の製造
方法、及びこの製造方法によって製造された半導体装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to enlarge the crystal grain size and to crystallize amorphous silicon into polysilicon having good electron mobility. A pulse gas laser oscillation device capable of performing oscillation with a sufficiently large pulse width of a laser beam, a laser annealing device using the oscillation device, a method for manufacturing a semiconductor device using the laser annealing device, and a method for manufacturing the semiconductor device using the laser annealing device. It is to provide a manufactured semiconductor device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
励起ガスを封入する容器と、この容器内に相対向して設
けられた一対の主放電電極と、これら主放電電極に対し
て配置された複数対の予備電離電極と、これら予備電離
電極間に供給する電力を充放電する主コンデンサを備え
た充放電回路と、この充放電回路に電力を供給する電源
と、上記主コンデンサからの電力を蓄電する上記一対の
主放電電極に並列に接続されたピーキングコンデンサ
と、このピーキングコンデンサに直列に接続されたリア
クトルと、上記主放電電極で発生した光を増幅する光共
振器とを具備するパルスガスレーザ発振装置において、
上記ピークングコンデンサは、それぞれ異なるインダク
タンス値を持つ上記リアクトルを介して主放電電極に対
して並列に複数段が接続された構成をとることを特徴と
する。
The invention according to claim 1 is
A container for encapsulating the excitation gas, a pair of main discharge electrodes provided in the container so as to face each other, a plurality of pairs of preliminary ionization electrodes arranged for these main discharge electrodes, and a space between these preliminary ionization electrodes A charge / discharge circuit including a main capacitor for charging / discharging the supplied power, a power supply for supplying power to the charge / discharge circuit, and a pair of main discharge electrodes connected in parallel to the pair of main discharge electrodes for storing power from the main capacitor In a pulse gas laser oscillation device including a peaking capacitor, a reactor connected in series to the peaking capacitor, and an optical resonator that amplifies light generated at the main discharge electrode,
The peaking capacitor has a configuration in which a plurality of stages are connected in parallel to a main discharge electrode via the reactor having different inductance values.

【0017】このような構成とすれば、各リアクトルの
インダクタンス値により放電点弧時に時間差をつけて各
ピーキングコンデンサから予備電離電極間にパルス電流
を流すこととなり、パルスレーザ光のパルス幅及びパル
ス間隔を可変にすることができる。
With this configuration, a pulse current flows from each peaking capacitor to the preliminary ionization electrode with a time difference at the time of discharge firing depending on the inductance value of each reactor, and the pulse width and pulse interval of the pulsed laser light Can be made variable.

【0018】請求項2に係る発明は、上記請求項1に係
る発明において、上記一対の主放電電極に対して並列に
複数段が接続された構成をとる上記主コンデンサ及び上
記ピーキングコンデンサの各キャパシタンス値並びにこ
のピーキングコンデンサにそれぞれ接続されたリアクト
ルの各インダクタンス値の設定を行ない、発振光強度の
経時変化について制御することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, each capacitance of the main capacitor and the peaking capacitor has a configuration in which a plurality of stages are connected in parallel to the pair of main discharge electrodes. It is characterized in that the values and the inductance values of the reactors respectively connected to the peaking capacitors are set to control the aging change of the oscillation light intensity.

【0019】このような構成とすれば、上記請求項1に
係る発明の作用に加えて、1台のレーザ発振器でパルス
幅及びパルス間隔が可変なパルスレーザ光を発振するこ
とができる。
With this configuration, in addition to the operation of the first aspect of the present invention, a single laser oscillator can oscillate pulsed laser light having a variable pulse width and pulse interval.

【0020】請求項3に係る発明は、上記請求項2に係
る発明において、上記ピーキングコンデンサが3つの場
合に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 ,C3 と
おき、これら3つのピーキングコンデンサにそれぞれ直
列接続されたリアクトルをL1 ,L2 ,L3 とおき、上
記主コンデンサをCm とおくと、これらのピーキングコ
ンデンサ及び主コンデンサの各キャパシタンス値は「C
1 ≒C2 ≒C3 」且つ「Cm ≒C1 +C2 +C3 」の関
係を満たし、且つこれら3つのリアクトルの各インダク
タンス値は「L1 <L2 <L3 」の関係を満たすことを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the number of the peaking capacitors is three, C1, C2, and C3 are set in order from the one electrically closer to the power source, and these three peaking capacitors are used. Let L1, L2, L3 denote the reactors respectively connected in series to Cm, and let the main capacitor be Cm.
1 ≒ C2 ≒ C3 ”and“ Cm ≒ C1 + C2 + C3 ”, and the inductance values of these three reactors satisfy the relationship“ L1 <L2 <L3 ”.

【0021】このような構成とすれば、上記請求項2に
係る発明の作用に加えて、パルス幅が充分に長いパルス
レーザ光を発振することができる。請求項4に係る発明
は、上記請求項2に係る発明において、上記ピーキング
コンデンサが2つの場合に電気的に上記電源に近い方か
らC1 ,C2 とおき、これら2つのピーキングコンデン
サにそれぞれ直列接続されたリアクトルをL1 ,L2 と
おき、上記主コンデンサCm とおくと、これらのピーキ
ングコンデンサ及び主コンデンサの各キャパシタンス値
は「Cm ≒C1 +C2 」の関係を満たし、且つこれらピ
ーキングコンデンサの各キャパシタンス値はとこれらリ
アクトルの各インダクタンス値は「2(L1 ・C1 )
1/2 <(L2 ・C2 )1/2 」の関係を満たすことを特徴
とする。
With this configuration, in addition to the effect of the second aspect of the present invention, a pulse laser beam having a sufficiently long pulse width can be oscillated. According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the number of the peaking capacitors is two, C1 and C2 are set to be electrically close to the power supply and are connected in series to the two peaking capacitors. Let L1 and L2 denote reactors and the main capacitor Cm, respectively, the capacitance values of these peaking capacitors and the main capacitor satisfy the relationship of "CmmC1 + C2", and the capacitance values of these peaking capacitors are Each inductance value of these reactors is “2 (L1 · C1)
1/2 <(L2 · C2) 1/2 ”.

【0022】このような構成とすれば、上記請求項2に
係る発明の作用に加えて、パルス間隔が可変なパルスレ
ーザ光を発振することができる。請求項5に係る発明
は、上記請求項2に係る発明において、上記ピーキング
コンデンサが2つの場合に電気的に上記電源に近い方か
らC1 ,C2 とおき、これら2つのピーキングコンデン
サにそれぞれ直列接続されたリアクトルをL1 ,L2 と
おき、上記主コンデンサをCm とおき、C1 からC2 へ
の電気的経路上に可飽和リアクトルと並列に接続された
リアクトルをLs とおくと、これらのピーキングコンデ
ンサ及び主コンデンサの各キャパシタンス値は「Cm ≒
C1 +C2 」の関係を満たし、且つこれらピーキングコ
ンデンサの各キャパシタンス値はとこれらリアクトルの
各インダクタンス値は「2(L1 ・C1 )1/2 <((L
2 +Ls )・C2 )1/2 」の関係を満たすことを特徴と
する。
With this configuration, in addition to the effect of the second aspect of the invention, it is possible to oscillate pulse laser light having a variable pulse interval. According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the number of the peaking capacitors is two, C1 and C2 are set from the side electrically closer to the power supply, and are connected in series to these two peaking capacitors. Let L1 and L2 denote the reactors, Cm the main capacitor, and Ls the reactor connected in parallel with the saturable reactor on the electric path from C1 to C2. Of each capacitance is “Cm ≒
C1 + C2 ", and the capacitance values of these peaking capacitors and the inductance values of these reactors are" 2 (L1.C1) 1/2 <((L
2 + Ls) .C2) 1/2 ".

【0023】このような構成とすれば、上記請求項2に
係る発明の作用に加えて、励起ガスを励起するための励
起回路の回路定数を変えずにレーザ光の出力を保ちなが
らパルス間隔の可変なパルスレーザ光を発振することが
できる。
According to this structure, in addition to the function of the invention according to the second aspect, the pulse interval is maintained while maintaining the output of the laser beam without changing the circuit constant of the excitation circuit for exciting the excitation gas. A variable pulse laser beam can be oscillated.

【0024】請求項6に係る発明は、上記請求項1に係
る発明において、上記ピーキングコンデンサ及び上記リ
アクトルは上記容器の外にあって着脱自在に設けられて
いることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the peaking condenser and the reactor are provided outside the container so as to be detachable.

【0025】このような構成とすれば、上記請求項1に
係る発明の作用に加えて、ピーキングコンデンサ及びこ
のピーキングコンデンサに接続されたリアクトルの素子
定数を任意に簡便に変更することができ、これらの素子
定数を変更することで所望のパルス幅及びパルス間隔を
容易に得ながらパルスレーザ光を発振することができ
る。
With this configuration, in addition to the operation of the first aspect of the invention, the element constants of the peaking capacitor and the reactor connected to the peaking capacitor can be arbitrarily and easily changed. By changing the element constants, pulse laser light can be oscillated while easily obtaining a desired pulse width and pulse interval.

【0026】請求項7に係る発明は、励起ガスを封入す
る容器と、この容器内に相対向して設けられた一対の主
放電電極と、これら主放電電極に対して配置された複数
対の予備電離電極と、これら予備電離電極間に供給する
電力を充放電する主コンデンサを備えた充放電回路と、
この充放電回路に電力を供給する電源と、上記主コンデ
ンサからの電力を蓄電する上記一対の主放電電極に並列
に接続されたピーキングコンデンサと、このピーキング
コンデンサに直列に接続されたリアクトルと、上記主放
電電極で発生した光を増幅する光共振器とを具備するパ
ルスガスレーザ発振部と、被処理体が格納されるチャン
バと、上記パルスガスレーザ発信部から出力されたパル
ス光を上記被処理体に照射する照射手段とを有するレー
ザアニール装置において、上記ピーキングコンデンサ
は、それぞれ異なるインダクタンス値の上記リアクトル
を介して主放電電極に対して並列に複数段が接続された
構成をとることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a container for enclosing an excitation gas, a pair of main discharge electrodes provided to face each other in the container, and a plurality of pairs of main discharge electrodes arranged with respect to the main discharge electrodes. A pre-ionization electrode, a charge / discharge circuit including a main capacitor for charging / discharging electric power supplied between the pre-ionization electrodes,
A power supply for supplying power to the charging / discharging circuit, a peaking capacitor connected in parallel to the pair of main discharge electrodes for storing power from the main capacitor, a reactor connected in series to the peaking capacitor, A pulse gas laser oscillating unit including an optical resonator that amplifies light generated at the main discharge electrode, a chamber in which the object to be processed is stored, and pulse light output from the pulse gas laser emitting unit to the object to be processed. In the laser annealing apparatus having irradiation means for irradiating, the peaking capacitor has a configuration in which a plurality of stages are connected in parallel to the main discharge electrode via the reactors having different inductance values.

【0027】このような構成とすれば、1台のレーザ発
振器でパルス幅及びパルス間隔が可変なパルスレーザ光
を発振することができ、省スペース及び保守の簡易化を
図りながら被処理体に対する良好なアニール処理を行な
うことができる。
With this configuration, a single laser oscillator can oscillate pulsed laser light having a variable pulse width and pulse interval. Anneal processing can be performed.

【0028】請求項8に係る発明は、上記請求項7に係
る発明において、上記一対の主放電電極に対して並列に
複数段が接続された構成をとる上記主コンデンサ及び上
記ピーキングコンデンサの各キャパシタンス値並びにこ
のピーキングコンデンサにそれぞれ接続されたリアクト
ルの各インダクタンス値の設定を行ない、発振光強度の
経時変化について制御することを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein each capacitance of the main capacitor and the peaking capacitor has a configuration in which a plurality of stages are connected in parallel to the pair of main discharge electrodes. It is characterized in that the values and the inductance values of the reactors respectively connected to the peaking capacitors are set to control the aging change of the oscillation light intensity.

【0029】このような構成とすれば、上記請求項7に
係る発明の作用に加えて、1台のレーザ発振器でパルス
幅及びパルス間隔が可変なパルスレーザ光を発振し、被
処理体に対する良好なアニール処理を行なうことができ
る。
With such a configuration, in addition to the effect of the invention according to the seventh aspect, a single laser oscillator oscillates pulsed laser light having a variable pulse width and a variable pulse interval. Anneal processing can be performed.

【0030】請求項9に係る発明は、上記請求項8に係
る発明において、上記ピーキングコンデンサが3つの場
合に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 ,C3 と
おき、これら3つのピーキングコンデンサにそれぞれ直
列接続されたリアクトルをL1 ,L2 ,L3 とおき、上
記主コンデンサをCm とおくと、これらのピーキングコ
ンデンサ及び主コンデンサの各キャパシタンス値は「C
1 ≒C2 ≒C3 」且つ「Cm ≒C1 +C2 +C3 」の関
係を満たし、且つこれら3つのリアクトルの各インダク
タンス値は「L1 <L2 <L3 」の関係を満たすことを
特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to the eighth aspect, when the number of the peaking capacitors is three, C1, C2, and C3 are set in order from the one electrically closer to the power source, and these three peaking capacitors are used. Let L1, L2, L3 denote the reactors respectively connected in series to Cm, and let the main capacitor be Cm.
1 ≒ C2 ≒ C3 ”and“ Cm ≒ C1 + C2 + C3 ”, and the inductance values of these three reactors satisfy the relationship“ L1 <L2 <L3 ”.

【0031】このような構成とすれば、上記請求項8に
係る発明の作用に加えて、パルス幅が充分に長いパルス
レーザ光を発振し被処理体に対する良好なアニール処理
を行なうことができる。
With such a configuration, in addition to the effect of the invention according to the eighth aspect, it is possible to oscillate pulse laser light having a sufficiently long pulse width and to perform a good annealing process on the object to be processed.

【0032】請求項10に係る発明は、上記請求項8に
係る発明において、上記ピーキングコンデンサが2つの
場合に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 とお
き、これら2つのピーキングコンデンサにそれぞれ直列
接続されたリアクトルをL1 ,L2 とおき、上記主コン
デンサCm とおくと、これらのピーキングコンデンサ及
び主コンデンサの各キャパシタンス値は「Cm ≒C1 +
C2 」の関係を満たし、且つこれらピーキングコンデン
サの各キャパシタンス値はとこれらリアクトルの各イン
ダクタンス値は「2(L1 ・C1 )1/2 <(L2 ・C2
1/2 」の関係を満たすことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the present invention, when the number of the peaking capacitors is two, C1 and C2 are placed from the side electrically closer to the power source, and these two peaking capacitors are respectively provided. When the reactors connected in series are denoted by L1 and L2 and the main capacitor Cm, the capacitance values of the peaking capacitor and the main capacitor are expressed as “Cm ≒ C1 +
C2 ", and the respective capacitance values of these peaking capacitors and the respective inductance values of these reactors are" 2 (L1.C1) 1/2 <(L2.C2
) 1/2 ”.

【0033】このような構成とすれば、上記請求項8に
係る発明の作用に加えて、パルス間隔が可変なパルスレ
ーザ光を発振し被処理体に対する良好なアニール処理を
行なうことができる。
With such a configuration, in addition to the operation of the eighth aspect of the present invention, it is possible to oscillate pulse laser light having a variable pulse interval and perform a good annealing process on the object.

【0034】請求項11に係る発明は、上記請求項8に
係る発明において、上記ピーキングコンデンサが2つの
場合に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 とお
き、これら2つのピーキングコンデンサにそれぞれ直列
接続されたリアクトルをL1 ,L2 とおき、上記主コン
デンサをCm とおき、C1 からC2 への電気的経路上に
可飽和リアクトルと並列に接続されたリアクトルをLs
とおくと、これらのピーキングコンデンサ及び主コンデ
ンサの各キャパシタンス値は「Cm ≒C1 +C2」の関
係を満たし、且つこれらピーキングコンデンサの各キャ
パシタンス値はとこれらリアクトルの各インダクタンス
値は「2(L1 ・C1 )1/2 <((L2 +Ls )・C2
1/2 」の関係を満たすことを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the eighth aspect, when the number of the peaking capacitors is two, C1 and C2 are placed from the side electrically closer to the power supply, and these two peaking capacitors are respectively provided. The reactors connected in series are denoted by L1 and L2, the main capacitor is denoted by Cm, and the reactor connected in parallel with the saturable reactor on the electrical path from C1 to C2 is denoted by Ls.
In particular, the capacitance values of these peaking capacitors and the main capacitor satisfy the relationship of “Cm ≒ C1 + C2”, and the capacitance values of these peaking capacitors and the inductance values of these reactors are “2 (L1 · C1 ) 1/2 <((L2 + Ls) C2
) 1/2 ”.

【0035】このような構成とすれば、上記請求項8に
係る発明の作用に加えて、励起ガスを励起するための励
起回路の回路定数を変えず、レーザ光の出力を保ちなが
らパルス間隔の可変なパルスレーザ光を発振し被処理体
に対する良好なアニール処理を行なうことができる。
According to this structure, in addition to the function of the invention according to claim 8, the circuit constant of the excitation circuit for exciting the excitation gas is not changed, and the pulse interval is maintained while maintaining the output of the laser light. By oscillating a variable pulse laser beam, a favorable annealing process can be performed on the object.

【0036】請求項12に係る発明は、上記請求項7に
係る発明において、上記ピーキングコンデンサ及び上記
リアクトルは上記容器の外にあって着脱自在に設けられ
ていることを特徴とする。
A twelfth aspect of the present invention is characterized in that, in the seventh aspect of the present invention, the peaking condenser and the reactor are provided outside the container so as to be detachable.

【0037】このような構成とすれば、上記請求項7に
係る発明の作用に加えて、ピーキングコンデンサ及びこ
のピーキングコンデンサに接続されたリアクトルの素子
定数を任意に簡便に変更することができ、これらの素子
定数を変更することで所望のパルス幅及びパルス間隔を
容易に得ながらパルスレーザ光を発振し被処理体に対す
る良好なアニール処理を行なうことができる。
With this configuration, in addition to the effect of the invention according to claim 7, the element constants of the peaking capacitor and the reactor connected to the peaking capacitor can be arbitrarily and easily changed. By changing the element constants described above, it is possible to easily obtain a desired pulse width and pulse interval, oscillate pulse laser light, and perform a favorable annealing process on the object to be processed.

【0038】請求項13に係る発明は、パルスレーザ光
を用いた非晶質半導体基板のアニール工程を有する半導
体装置の製造方法において、上記非晶質半導体基板の一
部分に対する半値幅50[nS]以上のパルス幅を有す
るパルスレーザ光による光照射を繰返しながら上記パル
スレーザ光を上記非晶質半導体基板に対して相対的に走
査して上記非晶質半導体基板のアニールを行なうことを
特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device having an annealing step of an amorphous semiconductor substrate using pulsed laser light, wherein a half-value width of a part of the amorphous semiconductor substrate is 50 [nS] or more. Annealing the amorphous semiconductor substrate by repeatedly scanning the pulsed laser light with respect to the amorphous semiconductor substrate while repeatedly irradiating light with the pulsed laser light having the above pulse width.

【0039】このような方法とすれば、非晶質半導体を
多結晶化する際に、結晶粒径を最適な値にすることがで
きるので、半導体基板の電子移動度を高めることが可能
となる。
According to such a method, when the amorphous semiconductor is polycrystallized, the crystal grain size can be set to an optimum value, so that the electron mobility of the semiconductor substrate can be increased. .

【0040】請求項14に係る発明は、非晶質半導体基
板の一部分に対する半値幅50[nS]以上のパルス幅
を有するパルスレーザ光による光照射を繰返しながら上
記パルスレーザ光を上記非晶質半導体基板に対して相対
的に走査してアニールの行なわれた多結晶半導体基板を
用いることを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the amorphous semiconductor substrate is irradiated with the pulsed laser beam while repeatedly irradiating a portion of the amorphous semiconductor substrate with a pulsed laser beam having a pulse width of 50 [ns] or more. It is characterized in that a polycrystalline semiconductor substrate which has been annealed by scanning relative to the substrate is used.

【0041】このような構成の多結晶半導体基板を用い
れば、非晶質半導体を多結晶化する際に、結晶粒径を最
適な値にすることができるので、電子移動度が高められ
た、動作速度の高い半導体装置を得ることが可能とな
る。
When a polycrystalline semiconductor substrate having such a structure is used, the crystal grain size can be set to an optimum value when the amorphous semiconductor is polycrystallized, so that the electron mobility can be increased. A semiconductor device with a high operation speed can be obtained.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施の形態)以下本発明の第1の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。図1はレーザ発振装置
の等価回路を示すものであり、基本的には上記図17で
示したものと同様であるので、同一部分には同一符号を
付してその説明は省略する。
(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an equivalent circuit of the laser oscillation device, which is basically the same as that shown in FIG. 17, so that the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0043】しかして、上記図17のピーキングコンデ
ンサ7及びリアクトル8に代えて、n段(n:2以上の
整数)、例えば3段構成のピーキングコンデンサ7a,
7b,7c及びこれらコンデンサと接続されたリアクト
ル8a,8b,8cを設け、予備電離電極対9をそのう
ちのピーキングコンデンサ7a及びリアクトル8aと直
列接続となるように配置する。
Thus, instead of the peaking capacitor 7 and the reactor 8 of FIG. 17, n stages (n: an integer of 2 or more), for example, a three-stage peaking capacitor 7a,
7b, 7c and reactors 8a, 8b, 8c connected to these capacitors are provided, and the preliminary ionization electrode pair 9 is arranged so as to be connected in series with the peaking capacitor 7a and the reactor 8a.

【0044】そして、上記主放電電極対10と予備電離
電極対9とがガスレーザ媒質が封入されたガスチャンバ
(図示せず)中に配設されるものとする。ここで、主コ
ンデンサ4の容量Cm と、ピーキングコンデンサ7a〜
7cの各容量C1,C2,C3とを「C1≒C2≒C
3」且つ「Cm ≒C1+C2+C3」の関係を満たすよ
うに設定し、且つリアクトル8a〜8cの値をL1〜L
3とすると「L1<L2<L3」となるように設定する
ものとする。
The main discharge electrode pair 10 and the preliminary ionization electrode pair 9 are provided in a gas chamber (not shown) in which a gas laser medium is sealed. Here, the capacitance Cm of the main capacitor 4 and the peaking capacitors 7a to
7c and the respective capacitances C1, C2 and C3 are expressed as "C1 ≒ C2 ≒ C
3 ”and“ Cm ≒ C1 + C2 + C3 ”, and the values of the reactors 8a to 8c are L1 to L
If it is set to 3, it is set so that “L1 <L2 <L3”.

【0045】上記のような回路構成にあって、高電圧電
源1と充電用抵抗2、主コンデンサ4、及び充電用リア
クトル5からなるループに電流が流れることで、高電圧
電源1の発生する、例えば30[kV]の高電圧が主コ
ンデンサ4に充電される。
In the circuit configuration as described above, when a current flows through a loop including the high-voltage power supply 1, the charging resistor 2, the main capacitor 4, and the charging reactor 5, the high-voltage power supply 1 is generated. For example, a high voltage of 30 [kV] is charged in the main capacitor 4.

【0046】この主コンデンサ4に充電がなされた状態
で、トリガパルスによって高電圧スイッチング素子3が
瞬間的に導通すると、主コンデンサ4、高電圧スイッチ
ング素子3、ピーキングコンデンサ7a〜7c、リアク
トル8a〜8c、予備電離電極対9、及び浮遊インダク
タンス6で形成されるループ回路において、その電位差
で予備電離電極対9のギャップが絶縁破壊により導通
し、主コンデンサ4に充電されていた電荷がピーキング
コンデンサ7a〜7cに移動する。
When the high-voltage switching element 3 is momentarily turned on by the trigger pulse while the main capacitor 4 is charged, the main capacitor 4, the high-voltage switching element 3, the peaking capacitors 7a to 7c, and the reactors 8a to 8c In the loop circuit formed by the preliminary ionization electrode pair 9 and the stray inductance 6, the potential difference causes the gap of the preliminary ionization electrode pair 9 to conduct due to insulation breakdown, and the electric charge charged in the main capacitor 4 to the peaking capacitors 7a to 7a. Move to 7c.

【0047】ここで予備電離電極対9のギャップでは予
備電離放電が点弧するもので、ピーキングコンデンサ7
a〜7cの充電電圧が主放電電極対10の間の放電開始
電圧を越えると主放電が点弧し、レーザ光が発振される
ものである。
Here, in the gap between the preionizing electrode pair 9, the preionizing discharge is ignited, and the peaking capacitor 7
When the charging voltages a to 7c exceed the discharge starting voltage between the main discharge electrode pairs 10, the main discharge is ignited and laser light is oscillated.

【0048】またこの際、上述した如くリアクトル8a
〜8cの値は「L1<L2<L3」となるように設定し
てあるため、始めに値の一番小さいリアクトル8aに直
列接続されたピーキングコンデンサ7aからの電流が主
放電電極対10を流れ、同様の理由で続いてピーキング
コンデンサ7bからの電流が、その後にピーキングコン
デンサ7cからの電流がそれぞれ主放電電極対10に流
れることとなる。
At this time, as described above, the reactor 8a
Since the values of .about.8c are set to satisfy "L1 <L2 <L3", the current from the peaking capacitor 7a connected in series to the reactor 8a having the smallest value first flows through the main discharge electrode pair 10. Subsequently, for the same reason, the current from the peaking capacitor 7b and then the current from the peaking capacitor 7c flow to the main discharge electrode pair 10, respectively.

【0049】図2は、リアクトル8a〜8cの値をL1
=10[nH]、L2=40[nH]、L3=90[n
H]と設定し、且つ主コンデンサ4の容量を120[n
F]、ピーキングコンデンサ7a〜7cの容量をそれぞ
れ均等に40[nF]と設定したときの、ピーキングコ
ンデンサ7a〜7cによる放電電流Ia〜Icの波形を
示すものである。
FIG. 2 shows that the values of the reactors 8a to 8c are L1
= 10 [nH], L2 = 40 [nH], L3 = 90 [n]
H] and the capacity of the main capacitor 4 is set to 120 [n].
F], and shows the waveforms of the discharge currents Ia to Ic from the peaking capacitors 7a to 7c when the capacities of the peaking capacitors 7a to 7c are equally set to 40 [nF].

【0050】そして、図3はこれら放電電流Ia〜Ic
によって主放電電極対10間にかかる電圧の波形を実線
Vで示すもので、極性が反転するまでの時間が100
[nS]以上となる。なお、安定した放電状態を持続さ
せる観点から、極性が反転する以前にピーキングコンデ
ンサ7a〜7cから主放電電極対10間へのエネルギ注
入を完了させる必要がある。
FIG. 3 shows these discharge currents Ia to Ic.
The waveform of the voltage applied between the main discharge electrode pair 10 is shown by a solid line V, and the time until the polarity is reversed is 100.
[NS] or more. From the viewpoint of maintaining a stable discharge state, it is necessary to complete the energy injection from the peaking capacitors 7a to 7c between the main discharge electrode pairs 10 before the polarity is reversed.

【0051】因みに、同図中の破線Vpは、上記図18
の従来回路の場合の主放電電極対10間にかかる電圧の
波形であり、極性が反転するまでの時間が非常に短いこ
とがわかる。
Incidentally, the broken line Vp in FIG.
5 shows the waveform of the voltage applied between the main discharge electrode pair 10 in the case of the conventional circuit of FIG.

【0052】しかして、図4(a)にピーキングコンデ
ンサ7a〜7c全体での放電電流の波形を、図4(b)
に発振されるレーザ光の光強度の波形をそれぞれ示すも
ので、レーザ光のパルス波形の半値幅が100[nS]
程度と非常に長くなっていることがわかる。
FIG. 4A shows the waveform of the discharge current in the entire peaking capacitors 7a to 7c, and FIG.
The waveform of the light intensity of the laser light oscillated in the above manner is shown, and the half width of the pulse waveform of the laser light is 100 [ns].
It can be seen that the length is very long.

【0053】また、上記リアクトル8a〜8cの値をL
1=15[nH]、L2=30[nH]、L3=45
[nH]と設定し、且つ主コンデンサ4、ピーキングコ
ンデンサ7a〜7cの各容量を上記と同様に設定したと
きの、ピーキングコンデンサ7a〜7c全体での放電電
流の波形を図5(a)に示し、実際に主放電電極対10
で発振されるレーザ光の光強度の波形を図5(b)に示
す。ここでも、レーザ光のパルス波形の半値幅が50
[nS]程度と長くなっている。
The values of the reactors 8a to 8c are represented by L
1 = 15 [nH], L2 = 30 [nH], L3 = 45
FIG. 5A shows the waveform of the discharge current in the entire peaking capacitors 7a to 7c when [nH] is set and the capacities of the main capacitor 4 and the peaking capacitors 7a to 7c are set in the same manner as described above. , Actually the main discharge electrode pair 10
FIG. 5 (b) shows the waveform of the light intensity of the laser light oscillated by. Here also, the half width of the pulse waveform of the laser light is 50
It is as long as [nS].

【0054】因みに、同図(b)中の破線は、上記図1
7の従来回路においてリアクトル8の値を30[nH]
と大きく設定した場合のレーザ光の光強度波形を示すも
ので、放電電流の立上がりが遅くなるため、波形の積分
値である出力エネルギが大幅に減少してしまうことがわ
かる。
Incidentally, the broken line in FIG.
7, the value of the reactor 8 is set to 30 [nH].
This shows the light intensity waveform of the laser light when the value is set to be large. It can be seen that the output energy, which is the integral value of the waveform, is significantly reduced because the rise of the discharge current is delayed.

【0055】なお、上記図1の構成では、主コンデンサ
4に対して3個のピーキングコンデンサ7a〜7cを設
けるものとしたが、このピーキングコンデンサの数も2
以上であればよく、以上、主コンデンサ4の容量に対す
る並列接続されたピーキングコンデンサの数、各ピーキ
ングコンデンサの容量、さらには各ピーキングコンデン
サと直列接続されるリアクトルの値等を種々組合わせる
ことにより、任意の波形形状のパルス光を得ることがで
きる。
In the configuration shown in FIG. 1, three peaking capacitors 7a to 7c are provided for the main capacitor 4, but the number of peaking capacitors is also two.
The number of peaking capacitors connected in parallel to the capacitance of the main capacitor 4, the capacitance of each peaking capacitor, and the value of the reactor connected in series with each peaking capacitor are variously combined. Pulse light having an arbitrary waveform shape can be obtained.

【0056】この点において、上述した如くピーキング
コンデンサ7a〜7c、リアクトル8a〜8cは予備電
離電極対9、主放電電極対10とは別でガスチャンバ外
に設置するものとしたので、これらを任意に着脱するこ
とにより容易に実現可能である。
At this point, as described above, the peaking capacitors 7a to 7c and the reactors 8a to 8c are provided outside the gas chamber separately from the preionization electrode pair 9 and the main discharge electrode pair 10, so that these can be arbitrarily selected. It can be easily realized by attaching and detaching it.

【0057】なお、上記図1では予備電離電極対9を最
も値の小さなリアクトル8aと接続されたピーキングコ
ンデンサ7aに直列に配置するものとしたが、実際の装
置上の位置が主放電電極対10を挟むようにした配置で
あれば、電気回路上では図6に予備電離電極対9′で示
すように浮遊インダクタンス6と直列接続するものとし
てもよいし、また図7に予備電離電極対9″で示すよう
に、ピーキングコンデンサ7a〜7c及びリアクトル8
a〜8cのすべてと直列接続するものとしても同等の効
果を得ることができるものである。
In FIG. 1, the preliminary ionization electrode pair 9 is arranged in series with the peaking capacitor 7a connected to the reactor 8a having the smallest value. May be connected in series with the floating inductance 6 as shown by the preliminary ionization electrode pair 9 ′ in FIG. 6 on the electric circuit, or the preliminary ionization electrode pair 9 ″ in FIG. , The peaking capacitors 7a to 7c and the reactor 8
The same effect can be obtained even when the connection is made in series with all of a to 8c.

【0058】なお、主放電電極対10での主放電開始ま
でのピーキングコンデンサ7a〜7cの充電電圧の立上
がり時間が異なるので、主放電開始電圧が高いほどピー
キングコンデンサ7b,7cの充電電圧がピーキングコ
ンデンサ7aの充電電圧に近付くことになり、レーザ発
振効率が高くなる。
Since the rise time of the charging voltage of the peaking capacitors 7a to 7c before the main discharge starts at the main discharge electrode pair 10 is different, the higher the main discharge starting voltage is, the more the charging voltage of the peaking capacitors 7b and 7c is increased. 7a, and the laser oscillation efficiency increases.

【0059】したがって、XeClエキシマレーザの場
合には、従来のXe、HCl、及びNeのガス混合に対
し、Neに置換するものとして5[%]〜20[%]の
割合でArを用いるものとすれば、より有効となる。
Therefore, in the case of a XeCl excimer laser, Ar is used in place of 5 [%] to 20 [%] as a substitute for Ne with respect to a conventional gas mixture of Xe, HCl and Ne. It will be more effective.

【0060】図8は上記図1で示したレーザ発振装置1
1を含むレーザアニール装置の構成例を示すものであ
る。同図で、12はレーザ発振装置11中のエキシマレ
ーザチューブであり、レーザ発振装置11で発振された
レーザ光はミラー14で反射され、ビームアッテネータ
15で適宜減衰率をもって減衰された後、ビームホモジ
ナイザ16でライン状のレーザビーム17とされ、アニ
ールチャンバ19に設けられた石英ウィンドー18を介
してアニールチャンバ19内のトレイ21上に載置され
た半導体基板20に照射される。しかるに、トレイ21
はトレイ駆動装置22によって2次元走査されるため、
該走査によりレーザビーム17を半導体基板20の表面
全面に照射することができるものである。
FIG. 8 shows the laser oscillation device 1 shown in FIG.
1 illustrates a configuration example of a laser annealing apparatus including the laser annealing apparatus of FIG. In the figure, reference numeral 12 denotes an excimer laser tube in the laser oscillation device 11, and a laser beam oscillated by the laser oscillation device 11 is reflected by a mirror 14 and attenuated by a beam attenuator 15 with an appropriate attenuation rate. The laser beam 17 is converted into a linear laser beam 16 and irradiated on a semiconductor substrate 20 placed on a tray 21 in the annealing chamber 19 via a quartz window 18 provided in the annealing chamber 19. However, tray 21
Is two-dimensionally scanned by the tray driving device 22,
By this scanning, the laser beam 17 can be applied to the entire surface of the semiconductor substrate 20.

【0061】上記のような構成のレーザアニール装置に
あって、上記図5で示した光強度波形の半値幅が50
[nS]のレーザ光をレーザ発振装置11で発振させ、
レーザ出力を調整してエネルギ密度を変化させた場合に
得られる結晶粒径の特性例を図9(A)に示す。同図
(A)中、実線αが半値幅50[nS]の場合、破線β
が従来と同様の半値幅20[nS]の場合であり、半値
幅を大きくすることで、低いエネルギでも従来と同等の
アニール効果が得られ、特に半値幅50[nS]の場合
にはエネルギ密度350[mJ/cm2 ]で結晶粒径の
目標値である0.4[μm]を得ることができることが
わかる。
In the laser annealing apparatus having the above configuration, the half-width of the light intensity waveform shown in FIG.
[NS] laser light is oscillated by the laser oscillation device 11,
FIG. 9A shows a characteristic example of the crystal grain size obtained when the energy density is changed by adjusting the laser output. In FIG. 9A, when the solid line α has a half width of 50 [nS], the broken line β
Is the same as the conventional case where the half width is 20 [nS]. By increasing the half width, the same annealing effect as the conventional one can be obtained even at a low energy. In particular, when the half width is 50 [nS], the energy density is high. It can be seen that a target value of the crystal grain size of 0.4 [μm] can be obtained at 350 [mJ / cm 2 ].

【0062】また、図9(B)は、エネルギ密度を35
0[mJ/cm2 ]固定とし、光強度波形の半値幅を変
化設定した場合に得られる結晶粒径の特性例を示すもの
である。上述した如く半値幅50[nS]で結晶粒径の
目標値である0.4[μm]を得、当然ながら半値幅を
さらに長く設定することで、より結晶粒径を拡大させる
ことが可能であることがわかる。
FIG. 9B shows that the energy density is 35%.
This shows an example of the characteristic of the crystal grain size obtained when the light intensity waveform is fixed at 0 [mJ / cm 2 ] and the half width of the light intensity waveform is changed. As described above, the target value of the crystal grain size of 0.4 [μm] is obtained with the half value width of 50 [nS], and the crystal grain size can be further expanded by naturally setting the half value width to be longer. You can see that there is.

【0063】次いで、上記のようなレーザアニール装置
によって実際に薄膜トランジスタを製造する場合につい
て説明する。図10は、ガラス基板31上にSi0x ま
たはSiNx からなるアンダーコート層32をプラズマ
CVD法で形成した後、アモルファスシリコン33(a
−Si)を例えば50[nm]だけプラズマCVD法で
形成した状態を示す。ここでは、基板のサイズは例えば
300[mm]×400[mm]とする。
Next, a case where a thin film transistor is actually manufactured by the above-described laser annealing apparatus will be described. FIG. 10 shows that after an undercoat layer 32 made of SiOx or SiNx is formed on a glass substrate 31 by a plasma CVD method, amorphous silicon 33 (a
-Si) is formed by, for example, 50 [nm] by a plasma CVD method. Here, the size of the substrate is, for example, 300 [mm] × 400 [mm].

【0064】ここで、図中に矢印Lで示す如く上記レー
ザアニール装置によるアニールプロセスを施すものとす
る。エキシマレーザの照射サイズは200[mm]×
0.4[mm]の線状ビームとし、基板上でのエネルギ
密度は350[mJ/cm2 ]、オーバラップ率は90
[%]となるように設定する。レーザの繰返し周波数を
200[Hz]、基板を乗せたトレイ21をトレイ駆動
装置22により0.8[mm/S]で走査移動させて、
基板全面に上記エキシマレーザによるアニールを施す。
Here, it is assumed that an annealing process is performed by the laser annealing apparatus as shown by an arrow L in the figure. Excimer laser irradiation size is 200 [mm] x
A linear beam of 0.4 [mm] was used, the energy density on the substrate was 350 [mJ / cm 2 ], and the overlap ratio was 90.
Set to [%]. The repetition frequency of the laser is 200 [Hz], and the tray 21 on which the substrate is placed is scanned and moved at 0.8 [mm / S] by the tray driving device 22.
The entire surface of the substrate is annealed by the excimer laser.

【0065】こうしてアニールプロセスをa−Si33
に施すことにより、平均結晶粒径を0.4[μm]以上
とし、それにより平均電子移動度100[cm2 /V・
S]を達成し、さらにa−Siを脱水素してポリシリコ
ンに改質することができる。このポリシリコン膜で図1
1に示すようなアクティブマトリクスパネルを得ること
ができる。
In this way, the annealing process is performed with a-Si 33
To make the average crystal grain size 0.4 [μm] or more, thereby obtaining an average electron mobility of 100 [cm 2 / V ·
S], and a-Si can be further dehydrogenated and reformed into polysilicon. Fig. 1
An active matrix panel as shown in FIG.

【0066】すなわち、図11は駆動部と画素部とを同
一基板内に作成したアクティブマトリクスパネルの回路
構造を示す。図中、40が上記アンダーコート層32を
形成したガラス基板31と同じ材質の透明な絶縁基板、
41がP型TFT(薄膜トランジスタ)のチャネル領
域、42,43がN型TFTのチャネル領域であり、こ
れら各チャネル領域41〜43が上記図10のa−Si
33に相当するもので、上述したアニールプロセスによ
ってポリシリコンに改質されたものである。
That is, FIG. 11 shows a circuit structure of an active matrix panel in which a driving section and a pixel section are formed on the same substrate. In the figure, 40 is a transparent insulating substrate of the same material as the glass substrate 31 on which the undercoat layer 32 is formed,
Reference numeral 41 denotes a channel region of a P-type TFT (thin film transistor), reference numerals 42 and 43 denote channel regions of an N-type TFT, and these channel regions 41 to 43 correspond to the a-Si of FIG.
33, which has been modified into polysilicon by the above-described annealing process.

【0067】また、44〜46はゲート絶縁膜、47〜
49はゲート電極、51,52がP型TFTのソース・
ドレイン領域、53〜56がN型TFTのソース・ドレ
イン領域、59が層間絶縁膜、60,60,…が配線、
61が透明導電膜による画素電極であり、62が完成さ
れたドライバ回路部のP型TFT、63が同N型TF
T、64が完成された画素マトリクス部の画素TFTで
ある。
Further, 44 to 46 are gate insulating films,
49 is a gate electrode, 51 and 52 are sources of a P-type TFT.
.. Are drain regions, 53 to 56 are source / drain regions of an N-type TFT, 59 is an interlayer insulating film, 60, 60,.
61 is a pixel electrode made of a transparent conductive film, 62 is a P-type TFT of the completed driver circuit portion, and 63 is an N-type TF of the same.
T and 64 are pixel TFTs of the completed pixel matrix portion.

【0068】このような回路構造は通常のフォトリソグ
ラフィ工程で作成されるものであり、特に本発明のアニ
ールプロセスで作成した各チャネル領域41〜43の電
子移動度が高いので、駆動電圧を低く設定することがで
き、充分実用に耐え得るものとすることができる。
Such a circuit structure is formed by a normal photolithography process. In particular, since the electron mobility of each of the channel regions 41 to 43 formed by the annealing process of the present invention is high, the drive voltage is set low. And can be sufficiently practical.

【0069】図12は上記のように形成したアクティブ
マトリクスパネルを用いて構成した液晶表示パネルの部
分構成を例示するもので、上記画素TFT64及び画素
電極61を含む全面が絶縁膜65で被覆され、その上に
液晶材66が透明導電膜層を含む対向電極67及び透明
基板68間に封入されて構成される。なお、スペーサ、
カラーフィルタ、ブラックマトリックス等は不図示であ
る。
FIG. 12 illustrates a partial configuration of a liquid crystal display panel formed using the active matrix panel formed as described above. The entire surface including the pixel TFT 64 and the pixel electrode 61 is covered with an insulating film 65. A liquid crystal material 66 is sealed between the counter electrode 67 including the transparent conductive film layer and the transparent substrate 68 thereon. The spacer,
A color filter, a black matrix, and the like are not shown.

【0070】このような構造とすることにより、上記図
11でも示した如く画素マトリクス部をドライバ回路部
と一体にして構成したために、液晶表示パネル全体とし
ての厚さを抑えることができると共に、ドライバ回路を
高密度で形成可能であるので、画素ピッチも抑えて画面
の高精細化に大きく寄与することができる。そして、高
い電子移動度を得られることから、駆動部のTFTでも
高速動作を実現することができ、画面表示の高速化が可
能となる。
With this structure, the pixel matrix section is integrated with the driver circuit section as shown in FIG. 11, so that the thickness of the entire liquid crystal display panel can be suppressed and the driver Since circuits can be formed at a high density, the pixel pitch can be suppressed, which can greatly contribute to higher definition of a screen. Further, since high electron mobility can be obtained, high-speed operation can be realized even with the TFT of the driving portion, and the speed of screen display can be increased.

【0071】なお、上記実施の形態では、本発明に係る
アニールプロセスをTFTのチャネル領域に施した場合
について例示したが、これに限るものではなく、半導体
製造のアニールプロセスであれば他のどのような部位に
でも適用可能であることは言うまでもない。
In the above embodiment, the case where the annealing process according to the present invention is applied to the channel region of the TFT has been exemplified. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention can be applied to various parts.

【0072】例えば本発明の実施の態様においては半導
体装置としてTFTを例に説明したが、アモルファスシ
リコンをポリ化して用いるものであればCMOSやSR
AM,DRAM等に代表される他の種類の半導体装置に
用いてもよいのは勿論である。これはすなわち、本発明
の目的とするところがアモルファスシリコンを良好にポ
リ化する点にあるからである。
For example, in the embodiments of the present invention, a TFT has been described as an example of a semiconductor device.
Of course, it may be used for other types of semiconductor devices typified by AM, DRAM and the like. This is because the purpose of the present invention is to satisfactorily polymorph amorphous silicon.

【0073】(第2の実施の形態)以下本発明の第2の
実施の形態について図面を参照して説明する。図13は
レーザ発振装置の等価回路を示すものであり、基本的に
は上記図1で示したものと同様であるので、同一部分に
は同一符号を付してその説明は省略する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 shows an equivalent circuit of the laser oscillation device, which is basically the same as that shown in FIG. 1, and therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0074】しかして、上記図1のピーキングコンデン
サ7a〜7c及びリアクトル8a〜8bに代えて、2段
構成のピーキングコンデンサ7a,7b及びこれらコン
デンサと接続されたリアクトル8a,8bを設け、予備
電離電極対9をそのうちのピーキングコンデンサ7a及
びリアクトル8aと直列接続となるように配置する。
In place of the peaking capacitors 7a to 7c and the reactors 8a to 8b shown in FIG. 1, two-stage peaking capacitors 7a and 7b and reactors 8a and 8b connected to these capacitors are provided. The pair 9 is arranged so as to be connected in series with the peaking capacitor 7a and the reactor 8a.

【0075】そして、上記主放電電極対10と予備電離
電極対9とがガスレーザ媒質が封入されたガスチャンバ
(図示せず)中に配設されるものとする。ここで、主コ
ンデンサ4の容量Cmと、ピーキングコンデンサ7a,
7bの各容量C1,C2とを「Cm≒C1+C2」の関
係を満たすように設定し、またリアクトル8a,8bの
各インダクタンス値L1,L2とを「2(L1 ・C1 )
1/2 <(L2 ・C2 )1/2 」となるように設定するもの
とする。
The main discharge electrode pair 10 and the preliminary ionization electrode pair 9 are provided in a gas chamber (not shown) in which a gas laser medium is sealed. Here, the capacitance Cm of the main capacitor 4 and the peaking capacitors 7a,
The capacitances C1 and C2 of the reactor 7b are set so as to satisfy the relationship of “Cm ≒ C1 + C2”, and the inductance values L1 and L2 of the reactors 8a and 8b are set to “2 (L1 · C1)”.
1/2 <(L2 · C2) 1/2 ”.

【0076】上記のような回路構成にあって、高電圧電
源1と充電用抵抗2、主コンデンサ4、及び充電用リア
クトル5からなるループに電流が流れることで、高電圧
電源1の発生する、例えば30[kV]の高電圧が主コ
ンデンサ4に充電される。
In the circuit configuration as described above, when a current flows through a loop including the high-voltage power supply 1, the charging resistor 2, the main capacitor 4, and the charging reactor 5, the high-voltage power supply 1 is generated. For example, a high voltage of 30 [kV] is charged in the main capacitor 4.

【0077】この主コンデンサ4に充電がなされた状態
で、トリガパルスによって高電圧スイッチング素子3が
瞬間的に導通すると、主コンデンサ4、高電圧スイッチ
ング素子3、ピーキングコンデンサ7a,7b、リアク
トル8a,8b、予備電離電極対9、及び浮遊インダク
タンス6で形成されるループ回路において、その電位差
で予備電離電極対9のギャップが絶縁破壊により導通
し、主コンデンサ4に充電されていた電荷がピーキング
コンデンサ7a,7bに移動して主放電電極対10間の
電圧が上昇する。主放電電極対10間の電圧が放電破壊
電圧を越えた時点で主放電電極対10間に励起放電を生
じる。
When the main capacitor 4 is charged and the high voltage switching element 3 is momentarily turned on by a trigger pulse, the main capacitor 4, the high voltage switching element 3, the peaking capacitors 7a and 7b, and the reactors 8a and 8b In the loop circuit formed by the preliminary ionization electrode pair 9 and the stray inductance 6, the potential difference causes the gap of the preliminary ionization electrode pair 9 to conduct due to insulation breakdown, and the electric charge charged in the main capacitor 4 is reduced to the peaking capacitors 7a, 7b, the voltage between the main discharge electrode pairs 10 increases. Excitation discharge occurs between the main discharge electrode pairs 10 when the voltage between the main discharge electrode pairs 10 exceeds the discharge breakdown voltage.

【0078】この励起放電が生じると主放電電極対10
間の抵抗値が0.8[Ω]程度となる。このとき、上述
したように「C1<C2」且つ「L1<L2」と設定し
てあるため、励起放電直後にはまずピーキングコンデン
サ7aに蓄えられた電荷がこのピーキングコンデンサ7
a、リアクトル8a、予備電離電極対9、及び主放電電
極対10で形成されるループ回路中で励起エネルギに用
いられ、この励起放電によって主放電電極対10から第
1のレーザ光が出射される。
When this excitation discharge occurs, the main discharge electrode pair 10
The resistance value between them is about 0.8 [Ω]. At this time, as described above, since “C1 <C2” and “L1 <L2” are set, immediately after the excitation discharge, the electric charge stored in the peaking capacitor 7a firstly becomes the peaking capacitor 7a.
a, a reactor 8a, a preliminary ionization electrode pair 9, and a main discharge electrode pair 10 are used as excitation energy in a loop circuit, and the excitation discharge causes the main discharge electrode pair 10 to emit a first laser beam. .

【0079】ピーキングコンデンサ7bに蓄えられた電
荷は、このピーキングコンデンサ7b、リアクトル8
b、及び主放電電極対10で形成されるループ回路中に
上記リアクトル8aより値の大きいリアクトル8bがあ
るため、移行速度が遅くなる。したがって、この最初の
励起にはピーキングコンデンサ7bの電荷はほとんど使
用されない。
The electric charge stored in the peaking capacitor 7b is transferred to the peaking capacitor 7b and the reactor 8
Since the reactor 8b has a larger value than the reactor 8a in the loop circuit formed by b and the main discharge electrode pair 10, the transition speed becomes slow. Therefore, the electric charge of the peaking capacitor 7b is hardly used for this first excitation.

【0080】ピーキングコンデンサ7aに蓄えられた電
荷が励起に用いられると電位が下がり、これに代わって
ピーキングコンデンサ7bに蓄えられていた電荷が上記
励起放電に遅れてこのピーキングコンデンサ7b、リア
クトル8b、予備電離電極対9、リアクトル8a、及び
ピーキングコンデンサ7aで形成されるループ回路中を
移行し、ピーキングコンデンサ7aに充電される。
When the electric charge stored in the peaking capacitor 7a is used for excitation, the potential drops, and the electric charge stored in the peaking capacitor 7b is replaced with the electric charge stored in the peaking capacitor 7b delayed by the excitation discharge. It moves in a loop circuit formed by the ionizing electrode pair 9, the reactor 8a, and the peaking capacitor 7a, and is charged in the peaking capacitor 7a.

【0081】こうして再びピーキングコンデンサ7aの
蓄えている電荷が増加し、電位が上昇すると、このピー
キングコンデンサ7a、リアクトル8a、予備電離電極
対9、及び主放電電極対10で形成されるループ回路中
で励起エネルギに用いられ、この励起放電によって主放
電電極対10から第2のレーザ光が出射される。
In this way, the electric charge stored in the peaking capacitor 7a increases again, and when the potential rises, in the loop circuit formed by the peaking capacitor 7a, the reactor 8a, the preionization electrode pair 9, and the main discharge electrode pair 10, The second laser beam is emitted from the main discharge electrode pair 10 by using the excitation energy.

【0082】同様にして、ピーキングコンデンサ7aの
電位が下がると、ピーキングコンデンサ7bから電荷が
移行して再び電位が上昇し、第3のレーザ光が出射され
る。ただし、第2のレーザ光を出射した際のピーキング
コンデンサ7bの電荷が少なく、例えばエキシマレーザ
で1[MW/cm3 ]程度必要な、ガスを発振状態まで
励起できないときは、第3のレーザ光は出射されない。
Similarly, when the potential of the peaking capacitor 7a drops, the electric charge moves from the peaking capacitor 7b, the potential rises again, and the third laser light is emitted. However, when the peaking capacitor 7b emits a small amount of electric charge when the second laser light is emitted and the gas cannot be excited to an oscillation state, for example, about 1 [MW / cm 3 ], which is required by an excimer laser, the third laser light Is not emitted.

【0083】図14(a)は上記動作時の主放電電極対
10間の電圧波形であり、図14(b)は主放電電極対
10から発振されるレーザ光の光強度波形を示すもので
ある。放電後に電圧が上昇する時間は、ピーキングコン
デンサ7aの容量C1とリアクトル8aの値L1とで求
められる次式 sinh(SQR(1/(L1・C1))) …(1) に比例し、ピーキングコンデンサ7bからピーキングコ
ンデンサ7aへの充電時間は次式 sinh(SQR(1/(L1+L2)・(C1+C2))) …(2) に比例する。
FIG. 14A shows a voltage waveform between the main discharge electrode pairs 10 during the above operation, and FIG. 14B shows a light intensity waveform of laser light oscillated from the main discharge electrode pair 10. is there. The time during which the voltage rises after discharging is proportional to the following equation sinh (SQR (1 / (L1 · C1))) (1), which is obtained from the capacitance C1 of the peaking capacitor 7a and the value L1 of the reactor 8a. The charging time from 7b to the peaking capacitor 7a is proportional to the following equation: sinh (SQR (1 / (L1 + L2). (C1 + C2))) (2)

【0084】レーザ光は、図14(a)の電圧波形にお
いて立上がりの途中から出射される。第2のパルス光を
得るためには、上記(1)式からピーキングコンデンサ
7aでの電位が0[V]となる時間が経過する前に上記
(2)式に基づいてピーキングコンデンサ7bから電荷
を注入する必要があり、且つそのときのエネルギが1
[MW/cm3 ]以上とならなければならないので、そ
のように各素子の値を設定するものとする。
The laser beam is emitted from the voltage waveform shown in FIG. In order to obtain the second pulsed light, before the time when the potential at the peaking capacitor 7a becomes 0 [V] from the above equation (1), the electric charge is discharged from the peaking capacitor 7b based on the above equation (2). Need to be implanted and the energy at that time is 1
Since the value must be equal to or more than [MW / cm 3 ], the value of each element is set as such.

【0085】このように、時間ΔTの間隔を有する2発
のパルスを連続して発振させることにより、このレーザ
発振措置をレーザアニール装置に適用した場合、半導体
製造のアニールプロセスにおいて、アニール対象が蒸発
などしてしまうことなく、非結晶物質の結晶化や結晶粒
径の向上等、良好な結果を得ることができるようになる
ものである。
As described above, by continuously oscillating two pulses having an interval of time ΔT, when this laser oscillation measure is applied to a laser annealing apparatus, an object to be annealed evaporates in an annealing process of semiconductor manufacturing. It is possible to obtain good results such as crystallization of the non-crystalline substance and improvement of the crystal grain size without causing such problems.

【0086】なお、上記図13の回路構成では、励起回
路の回路定数によって、連続したレーザ光のパルスの間
隔が決まってしまうと共に、放電電圧波形が変化するた
めにレーザ出力も変化してしまうこととなる。そこで、
放電回路定数を変えずに、連続したレーザ光のパルスの
間隔を設定することが可能なものについて、第2の実施
の形態の変形例として説明する。
In the circuit configuration shown in FIG. 13, the interval between successive laser light pulses is determined by the circuit constant of the excitation circuit, and the laser output also changes because the discharge voltage waveform changes. Becomes Therefore,
An example in which the interval between successive laser light pulses can be set without changing the discharge circuit constant will be described as a modification of the second embodiment.

【0087】図15はその回路構成を示すもので、基本
的には上記図13で示したものと同様であるので、同一
部分には同一符号を付してその説明は省略する。しかし
て、上記図13の浮遊インダクタンス6の位置に代え
て、予備電離電極対9のリアクトル8aと接続されてい
ない一方側とリアクトル8bのピーキングコンデンサ7
bと接続されていない端部との間に、リアクトル6a及
び可飽和リアルトル6bを並列接続する。
FIG. 15 shows the circuit configuration, which is basically the same as that shown in FIG. 13. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Thus, instead of the position of the stray inductance 6 in FIG. 13, one side of the preliminary ionization electrode pair 9 not connected to the reactor 8a and the peaking capacitor 7 of the reactor 8b are used.
The reactor 6a and the saturable realtor 6b are connected in parallel between b and the unconnected end.

【0088】ここで、主コンデンサ4の容量Cmとピー
キングコンデンサ7a,7bの各容量C1,C2とを
「Cm≒C1+C2」の関係を満たすように設定し、ま
たリアクトル8a,8bの各インダクタンス値L1,L
2、リアクトル6aの各インダクタンス値Lsとを「2
(L1 ・C1 )1/2 <((L2 +Ls)・C2 )1/2
となるように設定するものとする。の合計とが略等し
く、且つ「C1<C2」となるように設定する。
Here, the capacitance Cm of the main capacitor 4 and the capacitances C1 and C2 of the peaking capacitors 7a and 7b are set so as to satisfy the relationship of “Cm ≒ C1 + C2”, and the inductance values L1 of the reactors 8a and 8b are set. , L
2. Each inductance value Ls of the reactor 6a is set to "2
(L1 · C1) 1/2 <((L2 + Ls) · C2) 1/2
It is set so that Are set to be substantially equal to each other and “C1 <C2”.

【0089】さらに、リアクトル8a,8bの値をL
1,L2、リアクトル6aの値をL4とすると「L1<
L2」且つ「L1=L4」且つ「L1+L4<L2」と
なるように設定するものとする。
Further, the values of reactors 8a and 8b are
1, L2 and the value of the reactor 6a as L4, "L1 <
L2 "," L1 = L4 ", and" L1 + L4 <L2 ".

【0090】上記のような回路構成にあって、高電圧電
源1と充電用抵抗2、主コンデンサ4、及び充電用リア
クトル5からなるループ回路中に電流が流れることで、
高電圧電源1の発生する、例えば30[kV]の高電圧
が主コンデンサ4に充電される。
In the circuit configuration as described above, current flows through a loop circuit composed of the high-voltage power supply 1, the charging resistor 2, the main capacitor 4, and the charging reactor 5,
The main capacitor 4 is charged with a high voltage of, for example, 30 [kV] generated by the high voltage power supply 1.

【0091】この主コンデンサ4に充電がなされた状態
で、トリガパルスによって高電圧スイッチング素子3が
瞬間的に導通すると、主コンデンサ4、高電圧スイッチ
ング素子3、ピーキングコンデンサ7a,7b、リアク
トル8a,8b、予備電離電極対9、及びリアクトル6
aで形成されるループ回路において、その電位差で予備
電離電極対9のギャップが絶縁破壊により導通し、主コ
ンデンサ4に充電されていた電荷がピーキングコンデン
サ7a,7bに移動して主放電電極対10間の電圧が上
昇する。主放電電極対10間の電圧が放電破壊電圧を越
えた時点で主放電電極対10間に励起放電を生じる。
When the main capacitor 4 is charged and the high-voltage switching element 3 is momentarily turned on by a trigger pulse, the main capacitor 4, the high-voltage switching element 3, the peaking capacitors 7a and 7b, and the reactors 8a and 8b. , Preliminary ionization electrode pair 9 and reactor 6
In the loop circuit formed by a, the gap between the preionization electrode pair 9 is made conductive by the dielectric breakdown due to the potential difference, and the electric charge charged in the main capacitor 4 moves to the peaking capacitors 7a and 7b, and the main discharge electrode pair 10 The voltage between them rises. Excitation discharge occurs between the main discharge electrode pairs 10 when the voltage between the main discharge electrode pairs 10 exceeds the discharge breakdown voltage.

【0092】この励起放電が生じると主放電電極対10
間の抵抗値が0.8[Ω]程度となる。このとき、上述
したように「C1<C2」且つ「L1<L2」と設定し
てあるため、励起放電直後にはまずピーキングコンデン
サ7aに蓄えられた電荷がこのピーキングコンデンサ7
a、リアクトル8a、予備電離電極対9、及び主放電電
極対10で形成されるループ回路中で励起エネルギに用
いられ、この励起放電によって主放電電極対10から第
1のレーザ光が出射される。
When this excitation discharge occurs, the main discharge electrode pair 10
The resistance value between them is about 0.8 [Ω]. At this time, as described above, since “C1 <C2” and “L1 <L2” are set, immediately after the excitation discharge, the electric charge stored in the peaking capacitor 7a firstly becomes the peaking capacitor 7a.
a, a reactor 8a, a preliminary ionization electrode pair 9, and a main discharge electrode pair 10 are used as excitation energy in a loop circuit, and the excitation discharge causes the main discharge electrode pair 10 to emit a first laser beam. .

【0093】ピーキングコンデンサ7bに蓄えられた電
荷は、このピーキングコンデンサ7b、リアクトル8
b、リアクトル6a、及び主放電電極対10で形成され
るループ回路中に上記リアクトル8aより値の大きいリ
アクトル8b及びリアクトル8aと同等のリアクトル6
aがあるため、移行速度が遅くなる。したがって、この
最初の励起にはピーキングコンデンサ7bの電荷はほと
んど使用されない。
The electric charge stored in the peaking capacitor 7b is transferred to the peaking capacitor 7b and the reactor 8
b, reactor 6a, and reactor 8b having a larger value than reactor 8a and reactor 6 equivalent to reactor 8a in a loop circuit formed by main discharge electrode pair 10.
Since there is a, the transition speed becomes slow. Therefore, the electric charge of the peaking capacitor 7b is hardly used for this first excitation.

【0094】ピーキングコンデンサ7aに蓄えられた電
荷が励起に用いられると電位が下がる。このとき、可飽
和リアルトル6bが飽和し、飽和時のリアクトルがイン
ダクタンス6aの1/5程度まで充分小さくなると、ピ
ーキングコンデンサ7bに蓄えられていた電荷が急激に
このピーキングコンデンサ7b、リアクトル8b、可飽
和リアルトル6b、予備電離電極対9、リアクトル8
a、及びピーキングコンデンサ7aで形成されるループ
回路中を移行し、ピーキングコンデンサ7aに充電され
る。
When the electric charge stored in the peaking capacitor 7a is used for excitation, the potential drops. At this time, when the saturable real torque 6b saturates and the reactor at the time of saturation becomes sufficiently small to about 1/5 of the inductance 6a, the electric charge stored in the peaking capacitor 7b sharply decreases. Realtor 6b, Preionization electrode pair 9, Reactor 8
a and a looping circuit formed by the peaking capacitor 7a, and the peaking capacitor 7a is charged.

【0095】こうして再びピーキングコンデンサ7aの
蓄えている電荷が増加し、電位が上昇すると、このピー
キングコンデンサ7a、リアクトル8a、予備電離電極
対9、及び主放電電極対10で形成されるループ回路中
で励起エネルギに用いられ、この励起放電によって主放
電電極対10から第2のレーザ光が出射される。
In this way, the electric charge stored in the peaking capacitor 7a increases again, and the potential rises. In the loop circuit formed by the peaking capacitor 7a, the reactor 8a, the preliminary ionization electrode pair 9, and the main discharge electrode pair 10, The second laser beam is emitted from the main discharge electrode pair 10 by using the excitation energy.

【0096】図16(a)は上記動作時の主放電電極対
10間の電圧波形であり、図16(b)は主放電電極対
10から発振されるレーザ光の光強度波形を示すもので
ある。可飽和リアルトル6bはリアクトル6a、ピーキ
ングコンデンサ7a,7b、リアクトル8a,8bと同
様に、予備電離電極対9と主放電電極対10とが配置さ
れたガスチャンバ外に着脱自在にして設けられる。その
ため、連続して発振される第1のレーザ光と第2のレー
ザ光の時間の間隔ΔTは、この可飽和リアルトル6bの
動作タイミングにより任意に設定することができる。
FIG. 16A shows a voltage waveform between the main discharge electrode pairs 10 during the above operation, and FIG. 16B shows a light intensity waveform of laser light oscillated from the main discharge electrode pair 10. is there. Like the reactor 6a, the peaking capacitors 7a and 7b, and the reactors 8a and 8b, the saturable realtor 6b is detachably provided outside the gas chamber in which the preliminary ionization electrode pair 9 and the main discharge electrode pair 10 are arranged. Therefore, the time interval ΔT between the continuously oscillated first laser light and second laser light can be arbitrarily set according to the operation timing of the saturable realtor 6b.

【0097】このように、連続して発振されるレーザ光
パルスの時間の間隔ΔTを任意に設定可能としたこと
で、このレーザ発振装置をレーザアニール装置に適用し
た場合、アニール対象の特性に応じてより良好なアニー
ルプロセスを施すことができるようになる。
As described above, the time interval ΔT between laser pulses continuously oscillated can be arbitrarily set, so that when this laser oscillation apparatus is applied to a laser annealing apparatus, the time interval ΔT depends on the characteristics of the object to be annealed. Thus, a better annealing process can be performed.

【0098】例えば、本発明の実施の態様においては半
導体装置としてTFTを例に説明したが、アモルファス
シリコンをポリ化して用いるものであればCMOSやS
RAM,DRAM等に代表される他の種類の半導体装置
に用いてもよいのは勿論である。これはすなわち、本発
明の目的とするところがアモルファスシリコンを良好に
ポリ化する点にあるからである。
For example, in the embodiments of the present invention, a TFT has been described as an example of a semiconductor device.
Of course, it may be used for other types of semiconductor devices such as a RAM and a DRAM. This is because the purpose of the present invention is to satisfactorily polymorph amorphous silicon.

【0099】また半導体基板上に設けられた銅などの金
属薄膜に対して、蒸発を防ぎながら溶融させ、この金属
薄膜による配線を形成することにも用いることができ
る。なお、本発明は上記第1及び第2の実施の形態に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で
種々変形して実施することが可能であることは言うまで
もない。
Further, the present invention can also be used to form a thin film of metal such as copper provided on a semiconductor substrate while melting it while preventing evaporation. The present invention is not limited to the first and second embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0100】[0100]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、各リアク
トルのインダクタンス値により放電点弧時に時間差をつ
けて各ピーキングコンデンサから予備電離電極間にパル
ス電流を流すこととなり、パルスレーザ光のパルス幅及
びパルス間隔を可変にすることができる。
According to the first aspect of the present invention, a pulse current is caused to flow between each peaking capacitor and the preliminary ionization electrode with a time difference at the time of discharge ignition by the inductance value of each reactor, and the pulse of the pulsed laser light The width and pulse interval can be made variable.

【0101】請求項2に係る発明によれば、上記請求項
1に係る発明の効果に加えて、1台のレーザ発振器でパ
ルス幅及びパルス間隔が可変なパルスレーザ光を発振す
ることができる。
According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, a single laser oscillator can oscillate pulsed laser light having a variable pulse width and pulse interval.

【0102】請求項3に係る発明によれば、上記請求項
2に係る発明の効果に加えて、パルス幅が充分に長いパ
ルスレーザ光を発振することができる。請求項4に係る
発明によれば、上記請求項2に係る発明の効果に加え
て、パルス間隔が可変なパルスレーザ光を発振すること
ができる。
According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, it is possible to oscillate pulse laser light having a sufficiently long pulse width. According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 2, it is possible to oscillate pulsed laser light having a variable pulse interval.

【0103】請求項5に係る発明によれば、上記請求項
2に係る発明の効果に加えて、励起ガスを励起するため
の励起回路の回路定数を変えずにレーザ光の出力を保ち
ながらパルス間隔の可変なパルスレーザ光を発振するこ
とができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect of the present invention, in addition to maintaining the output of the laser beam without changing the circuit constant of the excitation circuit for exciting the excitation gas, Pulse laser light with variable intervals can be oscillated.

【0104】請求項6に係る発明によれば、上記請求項
1に係る発明の効果に加えて、ピーキングコンデンサ及
びこのピーキングコンデンサに接続されたリアクトルの
素子定数を任意に簡便に変更することができ、これらの
素子定数を変更することで所望のパルス幅及びパルス間
隔を容易に得ながらパルスレーザ光を発振することがで
きる。
According to the invention of claim 6, in addition to the effect of the invention of claim 1, the element constants of the peaking capacitor and the reactor connected to the peaking capacitor can be arbitrarily and easily changed. By changing these element constants, pulse laser light can be oscillated while easily obtaining a desired pulse width and pulse interval.

【0105】請求項7に係る発明によれば、1台のレー
ザ発振器でパルス幅及びパルス間隔が可変なパルスレー
ザ光を発振することができ、省スペース及び保守の簡易
化を図りながら被処理体に対する良好なアニール処理を
行なうことができる。
According to the seventh aspect of the present invention, a single laser oscillator can oscillate a pulsed laser beam having a variable pulse width and a variable pulse interval. , A good annealing process can be performed.

【0106】請求項8に係る発明によれば、上記請求項
7に係る発明の効果に加えて、1台のレーザ発振器でパ
ルス幅及びパルス間隔が可変なパルスレーザ光を発振
し、被処理体に対する良好なアニール処理を行なうこと
ができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the effect of the seventh aspect of the invention, a single laser oscillator oscillates pulsed laser light having a variable pulse width and a variable pulse interval. , A good annealing process can be performed.

【0107】請求項9に係る発明によれば、上記請求項
8に係る発明の効果に加えて、パルス幅が充分に長いパ
ルスレーザ光を発振し被処理体に対する良好なアニール
処理を行なうことができる。
According to the ninth aspect of the present invention, in addition to the effect of the eighth aspect of the present invention, it is possible to oscillate a pulse laser beam having a sufficiently long pulse width and perform a good annealing process on the object to be processed. it can.

【0108】請求項10に係る発明によれば、上記請求
項8に係る発明の効果に加えて、パルス間隔が可変なパ
ルスレーザ光を発振し被処理体に対する良好なアニール
処理を行なうことができる。
According to the tenth aspect, in addition to the effect of the eighth aspect, a pulse laser beam having a variable pulse interval is oscillated to perform a favorable annealing process on the object. .

【0109】請求項11に係る発明によれば、上記請求
項8に係る発明の効果に加えて、励起ガスを励起するた
めの励起回路の回路定数を変えず、レーザ光の出力を保
ちながらパルス間隔の可変なパルスレーザ光を発振し被
処理体に対する良好なアニール処理を行なうことができ
る。
According to the eleventh aspect of the present invention, in addition to the effect of the eighth aspect, the pulse constant is maintained while maintaining the output of the laser light without changing the circuit constant of the excitation circuit for exciting the excitation gas. By oscillating pulse laser light with variable intervals, a good annealing process can be performed on the object.

【0110】請求項12に係る発明によれば、上記請求
項7に係る発明の効果に加えて、ピーキングコンデンサ
及びこのピーキングコンデンサに接続されたリアクトル
の素子定数を任意に簡便に変更することができ、これら
の素子定数を変更することで所望のパルス幅及びパルス
間隔を容易に得ながらパルスレーザ光を発振し被処理体
に対する良好なアニール処理を行なうことができる。
According to the twelfth aspect, in addition to the effect of the seventh aspect, the element constants of the peaking capacitor and the reactor connected to the peaking capacitor can be arbitrarily and easily changed. By changing these element constants, it is possible to oscillate pulsed laser light while easily obtaining a desired pulse width and pulse interval, and to perform a good annealing process on the object to be processed.

【0111】請求項13に係る発明によれば、非晶質半
導体を多結晶化する際に、結晶粒径を最適な値にするこ
とができるので、半導体基板の電子移動度を高めること
が可能となる。
According to the thirteenth aspect, when the amorphous semiconductor is polycrystallized, the crystal grain size can be set to an optimum value, so that the electron mobility of the semiconductor substrate can be increased. Becomes

【0112】請求項14に係る発明によれば、非晶質半
導体を多結晶化する際に、結晶粒径を最適な値にするこ
とができるので、電子移動度が高められた、動作速度の
高い半導体装置を得ることが可能となる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, when the amorphous semiconductor is polycrystallized, the crystal grain size can be set to an optimum value. A high semiconductor device can be obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るレーザ発振装
置の回路構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a laser oscillation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態に係る動作を説明する図。FIG. 2 is a diagram illustrating an operation according to the embodiment.

【図3】同実施の形態に係る動作を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation according to the embodiment.

【図4】同実施の形態に係る動作を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating an operation according to the embodiment.

【図5】同実施の形態に係る動作を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation according to the embodiment.

【図6】同実施の形態に係る他の回路構成を例示する
図。
FIG. 6 is a diagram illustrating another circuit configuration according to the embodiment;

【図7】同実施の形態に係る他の回路構成を例示する
図。
FIG. 7 is a diagram illustrating another circuit configuration according to the embodiment;

【図8】同実施の形態に係るレーザアニール装置の機能
構成を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a functional configuration of the laser annealing apparatus according to the embodiment.

【図9】同実施の形態に係るレーザアニール装置の動作
を説明する図。
FIG. 9 is a view for explaining the operation of the laser annealing apparatus according to the embodiment.

【図10】同実施の形態に係る薄膜トランジスタの製造
工程を説明する図。
FIG. 10 illustrates a manufacturing process of the thin film transistor according to the embodiment.

【図11】同実施の形態に係る薄膜トランジスタを有す
るアクティブマトリクスパネルの断面構造を例示する
図。
FIG. 11 illustrates a cross-sectional structure of an active matrix panel including the thin film transistors according to the embodiment.

【図12】同実施の形態に係る薄膜トランジスタを有す
る液晶表示パネルの断面構造を例示する図。
FIG. 12 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a liquid crystal display panel including the thin film transistor according to the embodiment.

【図13】本発明の第2の実施の形態に係るレーザ発振
装置の回路構成を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a circuit configuration of a laser oscillation device according to a second embodiment of the present invention.

【図14】図13の回路の動作を説明する図。FIG. 14 illustrates the operation of the circuit in FIG. 13;

【図15】本発明の第2の実施の形態に係るレーザ発振
装置の回路構成の変形例を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a modification of the circuit configuration of the laser oscillation device according to the second embodiment of the present invention.

【図16】図15の回路の動作を説明する図。FIG. 16 illustrates the operation of the circuit in FIG. 15;

【図17】一般的なレーザ発振装置の回路構成を示す
図。
FIG. 17 is a diagram showing a circuit configuration of a general laser oscillation device.

【図18】図17の回路の動作を説明する図。FIG. 18 illustrates the operation of the circuit in FIG. 17;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…高電圧電源 2…充電用抵抗 3…高電圧スイッチング素子 4…主コンデンサ 5…充電用リアクトル 6…浮遊インダクタンス 6a…リアクトル 6b…可飽和リアルトル 7,7a〜7c…ピーキングコンデンサ 8a〜8c…リアクトル 9,9′,9″…予備電離電極対 10…主放電電極対 11…レーザ発振装置 12…エキシマレーザチューブ 14…ミラー 15…ビームアッテネータ 16…ビームホモジナイザ 17…レーザビーム 18…石英ウィンドー 19…アニールチャンバ 20…半導体基板 21…トレイ 22…トレイ駆動装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 high voltage power supply 2 charging resistor 3 high voltage switching element 4 main capacitor 5 charging reactor 6 floating inductance 6a reactor 6b saturable realtor 7, 7a to 7c peaking capacitors 8a to 8c reactor 9, 9 ', 9 "... Preionization electrode pair 10 ... Main discharge electrode pair 11 ... Laser oscillator 12 ... Excimer laser tube 14 ... Mirror 15 ... Beam attenuator 16 ... Beam homogenizer 17 ... Laser beam 18 ... Quartz window 19 ... Annealing Chamber 20 Semiconductor substrate 21 Tray 22 Tray driving device

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 H01S 3/0975 H01S 3/097 D 3/0977 E Z Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location H01S 3/0975 H01S 3/097 D 3/0977 EZ

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励起ガスを封入する容器と、この容器内
に相対向して設けられた一対の主放電電極と、これら主
放電電極に対して配置された複数対の予備電離電極と、
これら予備電離電極間に供給する電力を充放電する主コ
ンデンサを備えた充放電回路と、この充放電回路に電力
を供給する電源と、上記主コンデンサからの電力を蓄電
する上記一対の主放電電極に並列に接続されたピーキン
グコンデンサと、このピーキングコンデンサに直列に接
続されたリアクトルと、上記主放電電極で発生した光を
増幅する光共振器とを具備するパルスガスレーザ発振装
置において、 上記ピークングコンデンサは、それぞれ異なるインダク
タンス値を持つ上記リアクトルを介して主放電電極に対
して並列に複数段が接続された構成をとることを特徴と
するパルスガスレーザ発振装置。
1. A container for enclosing an excitation gas, a pair of main discharge electrodes provided in the container so as to face each other, a plurality of pairs of preliminary ionization electrodes arranged for these main discharge electrodes,
A charge / discharge circuit including a main capacitor for charging / discharging the power supplied between the preliminary ionization electrodes, a power supply for supplying power to the charge / discharge circuit, and the pair of main discharge electrodes for storing power from the main capacitor A pulse gas laser oscillation device comprising: a peaking capacitor connected in parallel to a reactor; a reactor connected in series to the peaking capacitor; and an optical resonator that amplifies light generated at the main discharge electrode. Comprises a plurality of stages connected in parallel to a main discharge electrode via the reactor having different inductance values.
【請求項2】 上記一対の主放電電極に対して並列に複
数段が接続された構成をとる上記主コンデンサ及び上記
ピーキングコンデンサの各キャパシタンス値並びにこの
ピーキングコンデンサにそれぞれ接続されたリアクトル
の各インダクタンス値の設定を行ない、発振光強度の経
時変化について制御することを特徴とする請求項1記載
のパルスガスレーザ発振装置。
2. The capacitance values of the main capacitor and the peaking capacitor having a configuration in which a plurality of stages are connected in parallel to the pair of main discharge electrodes, and the inductance values of the reactors respectively connected to the peaking capacitors. 2. The pulse gas laser oscillation device according to claim 1, wherein the setting is performed to control the temporal change of the oscillation light intensity.
【請求項3】 上記ピーキングコンデンサが3つの場合
に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 ,C3 とお
き、これら3つのピーキングコンデンサにそれぞれ直列
接続されたリアクトルをL1 ,L2 ,L3 とおき、上記
主コンデンサをCm とおくと、これらのピーキングコン
デンサ及び主コンデンサの各キャパシタンス値は「C1
≒C2 ≒C3 」且つ「Cm ≒C1 +C2 +C3 」の関係
を満たし、且つこれら3つのリアクトルの各インダクタ
ンス値は「L1 <L2 <L3 」の関係を満たすことを特
徴とする請求項2記載のパルスガスレーザ発振装置。
3. When there are three peaking capacitors, C1, C2, and C3 are set in order from the side electrically closer to the power supply, and reactors connected in series to these three peaking capacitors are set as L1, L2, and L3. When the main capacitor is set to Cm, the capacitance values of the peaking capacitor and the main capacitor are expressed as "C1
3. The pulse according to claim 2, wherein the relations of "C2 ≒ C3" and "Cm ≒ C1 + C2 + C3" are satisfied, and each inductance value of these three reactors satisfies the relation of "L1 <L2 <L3". Gas laser oscillation device.
【請求項4】 上記ピーキングコンデンサが2つの場合
に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 とおき、こ
れら2つのピーキングコンデンサにそれぞれ直列接続さ
れたリアクトルをL1 ,L2 とおき、上記主コンデンサ
Cm とおくと、これらのピーキングコンデンサ及び主コ
ンデンサの各キャパシタンス値は「Cm ≒C1 +C2 」
の関係を満たし、且つこれらピーキングコンデンサの各
キャパシタンス値はとこれらリアクトルの各インダクタ
ンス値は「2(L1 ・C1 )1/2 <(L2 ・C2 )
1/2 」の関係を満たすことを特徴とする請求項2記載の
パルスガスレーザ発振装置。
4. When there are two peaking capacitors, C1 and C2 are electrically connected to the power supply in a direction closer to the power supply. Reactors connected in series to these two peaking capacitors are set as L1 and L2, respectively. If Cm is set, the capacitance values of these peaking capacitor and main capacitor are “Cm ≒ C1 + C2”.
And the respective capacitance values of these peaking capacitors and the respective inductance values of these reactors are “2 (L1 · C1) 1/2 <(L2 · C2)
The pulse gas laser oscillation device according to claim 2, wherein a relationship of " 1/2 " is satisfied.
【請求項5】 上記ピーキングコンデンサが2つの場合
に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 とおき、こ
れら2つのピーキングコンデンサにそれぞれ直列接続さ
れたリアクトルをL1 ,L2 とおき、上記主コンデンサ
をCm とおき、C1 からC2 への電気的経路上に可飽和
リアクトルと並列に接続されたリアクトルをLs とおく
と、これらのピーキングコンデンサ及び主コンデンサの
各キャパシタンス値は「Cm ≒C1 +C2 」の関係を満
たし、且つこれらピーキングコンデンサの各キャパシタ
ンス値はとこれらリアクトルの各インダクタンス値は
「2(L1 ・C1 )1/2 <((L2 +Ls )・C2 )
1/2 」の関係を満たすことを特徴とする請求項2記載の
パルスガスレーザ発振装置。
5. When there are two peaking capacitors, C1 and C2 are electrically connected to the power supply in a direction closer to the power supply. Reactors connected in series to these two peaking capacitors are denoted by L1 and L2. Is defined as Cm, and the reactor connected in parallel with the saturable reactor on the electric path from C1 to C2 is defined as Ls, and the capacitance values of these peaking capacitor and main capacitor are expressed as “Cm ≒ C1 + C2”. The relationship is satisfied, and each capacitance value of these peaking capacitors and each inductance value of these reactors are “2 (L1 · C1) 1/2 <((L2 + Ls) · C2)
The pulse gas laser oscillation device according to claim 2, wherein a relationship of " 1/2 " is satisfied.
【請求項6】 上記ピーキングコンデンサ及び上記リア
クトルは上記容器の外にあって着脱自在に設けられてい
ることを特徴とする請求項1記載のパルスガスレーザ発
振装置。
6. The pulse gas laser oscillation device according to claim 1, wherein the peaking condenser and the reactor are provided outside the container and are detachably provided.
【請求項7】 励起ガスを封入する容器と、この容器内
に相対向して設けられた一対の主放電電極と、これら主
放電電極に対して配置された複数対の予備電離電極と、
これら予備電離電極間に供給する電力を充放電する主コ
ンデンサを備えた充放電回路と、この充放電回路に電力
を供給する電源と、上記主コンデンサからの電力を蓄電
する上記一対の主放電電極に並列に接続されたピーキン
グコンデンサと、このピーキングコンデンサに直列に接
続されたリアクトルと、上記主放電電極で発生した光を
増幅する光共振器とを具備するパルスガスレーザ発振部
と、被処理体が格納されるチャンバと、上記パルスガス
レーザ発信部から出力されたパルス光を上記被処理体に
照射する照射手段とを有するレーザアニール装置におい
て、 上記ピーキングコンデンサは、それぞれ異なるインダク
タンス値の上記リアクトルを介して主放電電極に対して
並列に複数段が接続された構成をとることを特徴とする
レーザアニール装置。
7. A container for enclosing an excitation gas, a pair of main discharge electrodes provided in the container so as to face each other, a plurality of pairs of preliminary ionization electrodes arranged for the main discharge electrodes,
A charge / discharge circuit including a main capacitor for charging / discharging the power supplied between the preliminary ionization electrodes, a power supply for supplying power to the charge / discharge circuit, and the pair of main discharge electrodes for storing power from the main capacitor A pulse gas laser oscillation unit including a peaking capacitor connected in parallel to a reactor, a reactor connected in series to the peaking capacitor, and an optical resonator that amplifies light generated at the main discharge electrode, and a target object. In a laser annealing apparatus having a chamber to be stored and irradiation means for irradiating the object to be processed with pulsed light output from the pulsed gas laser transmission unit, the peaking capacitors are respectively provided via the reactors having different inductance values. Laser annealing characterized in that a plurality of stages are connected in parallel to the main discharge electrode Device.
【請求項8】 上記一対の主放電電極に対して並列に複
数段が接続された構成をとる上記主コンデンサ及び上記
ピーキングコンデンサの各キャパシタンス値並びにこの
ピーキングコンデンサにそれぞれ接続されたリアクトル
の各インダクタンス値の設定を行ない、発振光強度の経
時変化について制御することを特徴とする請求項7記載
のレーザアニール装置。
8. A capacitance value of each of the main capacitor and the peaking capacitor having a configuration in which a plurality of stages are connected in parallel to the pair of main discharge electrodes, and an inductance value of a reactor connected to each of the peaking capacitors. 8. The laser annealing apparatus according to claim 7, wherein the setting is performed to control a change with time of the oscillation light intensity.
【請求項9】 上記ピーキングコンデンサが3つの場合
に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 ,C3 とお
き、これら3つのピーキングコンデンサにそれぞれ直列
接続されたリアクトルをL1 ,L2 ,L3 とおき、上記
主コンデンサをCm とおくと、これらのピーキングコン
デンサ及び主コンデンサの各キャパシタンス値は「C1
≒C2 ≒C3 」且つ「Cm ≒C1 +C2 +C3 」の関係
を満たし、且つこれら3つのリアクトルの各インダクタ
ンス値は「L1 <L2 <L3 」の関係を満たすことを特
徴とする請求項8記載のレーザアニール装置。
9. When there are three peaking capacitors, C1, C2, and C3 are set in order from the side electrically closer to the power supply, and reactors connected in series to these three peaking capacitors are set as L1, L2, and L3. When the main capacitor is set to Cm, the capacitance values of the peaking capacitor and the main capacitor are expressed as "C1
9. The laser according to claim 8, wherein the relationship of ≒ C2 ≒ C3 ”and the relationship of“ Cm ≒ C1 + C2 + C3 ”are satisfied, and the inductance values of these three reactors satisfy the relationship of“ L1 <L2 <L3 ”. Annealing equipment.
【請求項10】 上記ピーキングコンデンサが2つの場
合に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 とおき、
これら2つのピーキングコンデンサにそれぞれ直列接続
されたリアクトルをL1 ,L2 とおき、上記主コンデン
サCm とおくと、これらのピーキングコンデンサ及び主
コンデンサの各キャパシタンス値は「Cm ≒C1 +C2
」の関係を満たし、且つこれらピーキングコンデンサ
の各キャパシタンス値はとこれらリアクトルの各インダ
クタンス値は「2(L1 ・C1 )1/2 <(L2 ・C2 )
1/2 」の関係を満たすことを特徴とする請求項8記載の
レーザアニール装置。
10. In the case where there are two peaking capacitors, C1 and C2 are set from the one electrically closer to the power supply,
When the reactors connected in series to these two peaking capacitors are denoted by L1 and L2 and the main capacitor Cm, respectively, the capacitance values of the peaking capacitor and the main capacitor are expressed as "Cm ≒ C1 + C2".
And the respective capacitance values of these peaking capacitors and the respective inductance values of these reactors are “2 (L1 · C1) 1/2 <(L2 · C2)
The laser annealing apparatus according to claim 8, wherein the relationship of " 1/2 " is satisfied.
【請求項11】 上記ピーキングコンデンサが2つの場
合に電気的に上記電源に近い方からC1 ,C2 とおき、
これら2つのピーキングコンデンサにそれぞれ直列接続
されたリアクトルをL1 ,L2 とおき、上記主コンデン
サをCm とおき、C1 からC2 への電気的経路上に可飽
和リアクトルと並列に接続されたリアクトルをLs とお
くと、これらのピーキングコンデンサ及び主コンデンサ
の各キャパシタンス値は「Cm ≒C1 +C2 」の関係を
満たし、且つこれらピーキングコンデンサの各キャパシ
タンス値はとこれらリアクトルの各インダクタンス値は
「2(L1 ・C1 )1/2 <((L2 +Ls )・C2 )
1/2 」の関係を満たすことを特徴とする請求項8記載の
レーザアニール装置。
11. When the number of the peaking capacitors is two, C1 and C2 are set from the one electrically closer to the power supply,
Reactors connected in series to these two peaking capacitors are denoted by L1 and L2, the main capacitor is denoted by Cm, and a reactor connected in parallel with the saturable reactor on the electric path from C1 to C2 is denoted by Ls. In other words, the capacitance values of these peaking capacitors and the main capacitor satisfy the relationship of "CmmC1 + C2", and the capacitance values of these peaking capacitors and the inductance values of these reactors are "2 (L1.C1)". 1/2 <((L2 + Ls) C2)
The laser annealing apparatus according to claim 8, wherein the relationship of " 1/2 " is satisfied.
【請求項12】 上記ピーキングコンデンサ及び上記リ
アクトルは上記容器の外にあって着脱自在に設けられて
いることを特徴とする請求項7記載のレーザアニール装
置。
12. The laser annealing apparatus according to claim 7, wherein said peaking condenser and said reactor are provided outside said container so as to be detachable.
【請求項13】 パルスレーザ光を用いた非晶質半導体
基板のアニール工程を有する半導体装置の製造方法にお
いて、 上記非晶質半導体基板の一部分に対する半値幅50[n
S]以上のパルス幅を有するパルスレーザ光による光照
射を繰返しながら上記パルスレーザ光を上記非晶質半導
体基板に対して相対的に走査して上記非晶質半導体基板
のアニールを行なうことを特徴とする半導体装置の製造
方法。
13. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of annealing an amorphous semiconductor substrate using pulsed laser light, wherein a half-value width of a part of the amorphous semiconductor substrate is 50 [n].
[S] annealing the amorphous semiconductor substrate by scanning the pulsed laser light relative to the amorphous semiconductor substrate while repeatedly irradiating light with the pulsed laser light having the pulse width of not less than [S]. Manufacturing method of a semiconductor device.
【請求項14】 非晶質半導体基板の一部分に対する半
値幅50[nS]以上のパルス幅を有するパルスレーザ
光による光照射を繰返しながら上記パルスレーザ光を上
記非晶質半導体基板に対して相対的に走査してアニール
の行なわれた多結晶半導体基板を用いることを特徴とす
る半導体装置。
14. The pulse laser beam is irradiated on a portion of the amorphous semiconductor substrate relative to the amorphous semiconductor substrate while repeating light irradiation with a pulse laser beam having a pulse width of 50 [ns] or more. A semiconductor device using a polycrystalline semiconductor substrate which has been scanned and annealed.
JP16458396A 1996-06-25 1996-06-25 Pulse gas laser oscillator, laser annealer, manufacture of semiconductor device, and semiconductor device Pending JPH1012950A (en)

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