JPH11186163A - 薄膜形成方法および薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成方法および薄膜形成装置Info
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- JPH11186163A JPH11186163A JP34837897A JP34837897A JPH11186163A JP H11186163 A JPH11186163 A JP H11186163A JP 34837897 A JP34837897 A JP 34837897A JP 34837897 A JP34837897 A JP 34837897A JP H11186163 A JPH11186163 A JP H11186163A
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- laser light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 300ｍｍ以上の幅のガラス基板上に堆積され
た非晶質シリコン薄膜を迅速にアニールして多結晶化で
きる薄膜形成方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 高出力のエキシマレーザ光を２つに分け
て、必要なエネルギーに制御したのちレーザー光の形状
を線状に成形して２つの横並びのレーザー光１０７ａ，
１０７ｂを作り、これを非晶質シリコンに照射して多結
晶化する。
た非晶質シリコン薄膜を迅速にアニールして多結晶化で
きる薄膜形成方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 高出力のエキシマレーザ光を２つに分け
て、必要なエネルギーに制御したのちレーザー光の形状
を線状に成形して２つの横並びのレーザー光１０７ａ，
１０７ｂを作り、これを非晶質シリコンに照射して多結
晶化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置など
において薄膜トランジスタの形成に使用される薄膜形成
方法および薄膜形成装置に関するものである。
において薄膜トランジスタの形成に使用される薄膜形成
方法および薄膜形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、非晶質シリコン薄膜をエキシマレ
ーザー光で多結晶シリコン薄膜に加工する際、１つのレ
ーザー発振装置から１つのレーザー光を線状形状に成形
するレーザー加工装置を用いて、その１つのレーザー光
を非晶質シリコン薄膜に照射することにより多結晶シリ
コン薄膜を形成していた。
ーザー光で多結晶シリコン薄膜に加工する際、１つのレ
ーザー発振装置から１つのレーザー光を線状形状に成形
するレーザー加工装置を用いて、その１つのレーザー光
を非晶質シリコン薄膜に照射することにより多結晶シリ
コン薄膜を形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在のレーザー光を線
状に成形する装置では光学系の制約等の理由により安定
した形状の線状のレーザー光を得るためには線状に成形
されたレーザー光の長さが３００ｍｍより大きくするこ
とが困難であり、高出力のレーザー発振装置を用いても
３００ｍｍ以上のガラス基板上に堆積された非晶質シリ
コン薄膜をレーザー光を用いて多結晶化するためには、
何回かに分けて照射を行う必要がある。
状に成形する装置では光学系の制約等の理由により安定
した形状の線状のレーザー光を得るためには線状に成形
されたレーザー光の長さが３００ｍｍより大きくするこ
とが困難であり、高出力のレーザー発振装置を用いても
３００ｍｍ以上のガラス基板上に堆積された非晶質シリ
コン薄膜をレーザー光を用いて多結晶化するためには、
何回かに分けて照射を行う必要がある。
【０００４】本発明は３００ｍｍ以上の基板上の非晶質
シリコン薄膜を一度のレーザー照射で多結晶シリコン薄
膜に形成できる薄膜形成方法および薄膜形成装置を提供
することを目的とする。
シリコン薄膜を一度のレーザー照射で多結晶シリコン薄
膜に形成できる薄膜形成方法および薄膜形成装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザー光を
分離し、分離されたレーザー光をそれぞれ線状に成形加
工し、この加工されたレーザー光を横並びにして基板上
の非晶質シリコン薄膜に照射して多結晶化することを特
徴とする。
分離し、分離されたレーザー光をそれぞれ線状に成形加
工し、この加工されたレーザー光を横並びにして基板上
の非晶質シリコン薄膜に照射して多結晶化することを特
徴とする。
【０００６】この構成によると、３００ｍｍ以上の大き
さのガラス基板上に堆積された非晶質シリコンを一度の
照射により多結晶化できる。
さのガラス基板上に堆積された非晶質シリコンを一度の
照射により多結晶化できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】請求項１記載の薄膜形成方法は、
基板上に堆積した非晶質シリコン薄膜を多結晶化するに
際し、レーザー光を分離し、分離されたレーザー光をそ
れぞれ線状に成形加工し、この加工されたレーザー光を
横並びにして前記基板上の非晶質シリコン薄膜に照射し
て多結晶化することを特徴とする。
基板上に堆積した非晶質シリコン薄膜を多結晶化するに
際し、レーザー光を分離し、分離されたレーザー光をそ
れぞれ線状に成形加工し、この加工されたレーザー光を
横並びにして前記基板上の非晶質シリコン薄膜に照射し
て多結晶化することを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の薄膜形成方法は、請求項１
において、レーザーがエキシマレーザーであることを特
徴とする。請求項３記載の薄膜形成方法は、請求項１ま
たは請求項２において、レーザー光が非晶質シリコン薄
膜に照射される際のエネルギー密度が２００ｍＪ／ｃｍ
2以上で４００ｍＪ／ｃｍ2以下であることを特徴とす
る。
において、レーザーがエキシマレーザーであることを特
徴とする。請求項３記載の薄膜形成方法は、請求項１ま
たは請求項２において、レーザー光が非晶質シリコン薄
膜に照射される際のエネルギー密度が２００ｍＪ／ｃｍ
2以上で４００ｍＪ／ｃｍ2以下であることを特徴とす
る。
【０００９】請求項４記載の薄膜形成方法は、請求項１
〜請求項３の何れかにおいて、非晶質シリコン薄膜に照
射される際のレーザー光の相互間のエネルギー密度のバ
ラツキが±５％以下であることを特徴とする。
〜請求項３の何れかにおいて、非晶質シリコン薄膜に照
射される際のレーザー光の相互間のエネルギー密度のバ
ラツキが±５％以下であることを特徴とする。
【００１０】請求項５記載の薄膜形成方法は、請求項１
〜請求項４の何れかにおいて、２つ以上横並びの線状に
加工されたレーザー光が１つのレーザー発振装置により
発振されることを特徴とする。
〜請求項４の何れかにおいて、２つ以上横並びの線状に
加工されたレーザー光が１つのレーザー発振装置により
発振されることを特徴とする。
【００１１】請求項６記載の薄膜形成装置は、レーザー
を発振させるための第１の装置と、第１の装置から出力
されたレーザー光を２つに分離する第２の装置と、少な
くとも１つ以上の前記２つに分離されたレーザー光のエ
ネルギーを制御する第３の装置と、少なくとも２つ以上
のレーザー光の形状を成形する第４の装置とを備え、前
記第４の装置で成形されたレーザー光を横並びに照射す
るように構成したことを特徴とする。
を発振させるための第１の装置と、第１の装置から出力
されたレーザー光を２つに分離する第２の装置と、少な
くとも１つ以上の前記２つに分離されたレーザー光のエ
ネルギーを制御する第３の装置と、少なくとも２つ以上
のレーザー光の形状を成形する第４の装置とを備え、前
記第４の装置で成形されたレーザー光を横並びに照射す
るように構成したことを特徴とする。
【００１２】請求項７記載の薄膜形成装置は、請求項６
において、レーザーがエキシマレーザーであること特徴
とする。請求項８記載の薄膜形成装置は、請求項６また
は請求項７において、第４の装置で加工されたレーザー
の形状が線状であり、幅１００μｍ以上で５００μｍ以
下、長さ１５０ｍｍ以上で３００ｍｍ以下であることを
特徴とする。
において、レーザーがエキシマレーザーであること特徴
とする。請求項８記載の薄膜形成装置は、請求項６また
は請求項７において、第４の装置で加工されたレーザー
の形状が線状であり、幅１００μｍ以上で５００μｍ以
下、長さ１５０ｍｍ以上で３００ｍｍ以下であることを
特徴とする。
【００１３】以下、本発明の薄膜形成方法を具体的な実
施の形態に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の薄膜形成方法を実現す
る薄膜形成装置を示す。
施の形態に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の薄膜形成方法を実現す
る薄膜形成装置を示す。
【００１４】レーザー光発振装置１０１により得られた
出力１５０Ｗ以上のエキシマレーザー光を、分離装置１
０２により２つのレーザー光に分離する。この分離装置
１０２は、レーザーのエネルギーの制御も兼ねるものと
する。
出力１５０Ｗ以上のエキシマレーザー光を、分離装置１
０２により２つのレーザー光に分離する。この分離装置
１０２は、レーザーのエネルギーの制御も兼ねるものと
する。
【００１５】分離装置１０２で分離された一方のレーザ
ー光１０３は、照射に必要なエネルギーに制御された状
態となってミラー１１１を介して第１の加工装置１０６
ａに導入される。
ー光１０３は、照射に必要なエネルギーに制御された状
態となってミラー１１１を介して第１の加工装置１０６
ａに導入される。
【００１６】分離装置１０２で分離されたもう一方のレ
ーザー光１０５は、ミラー１１２を介してエネルギー制
御装置１０４によりレーザー光と同等のエネルギーに制
御され、ミラー１１３を介してレーザー光１１４として
第２の加工装置１０６ｂへ導入される。
ーザー光１０５は、ミラー１１２を介してエネルギー制
御装置１０４によりレーザー光と同等のエネルギーに制
御され、ミラー１１３を介してレーザー光１１４として
第２の加工装置１０６ｂへ導入される。
【００１７】第１，第２の加工装置１０６ａ，１０６ｂ
は、導入されたレーザー光を線状のレーザー光に加工す
る装置で、具体的には、第１，第２の加工装置１０６
ａ，１０６ｂは何れも幅１００μｍから５００μｍ、長
さ１５０ｍｍから３００ｍｍの形状に成形された線状の
レーザー光を出射するもので、第１の加工装置１０６ａ
から出射した線状レーザー光１０７ａと第２の加工装置
１０６ｂから出射した線状レーザー光１０７ｂとが図１
と図２に示すように横並びになるように第１，第２の加
工装置１０６ａ，１０６ｂが配置されている。
は、導入されたレーザー光を線状のレーザー光に加工す
る装置で、具体的には、第１，第２の加工装置１０６
ａ，１０６ｂは何れも幅１００μｍから５００μｍ、長
さ１５０ｍｍから３００ｍｍの形状に成形された線状の
レーザー光を出射するもので、第１の加工装置１０６ａ
から出射した線状レーザー光１０７ａと第２の加工装置
１０６ｂから出射した線状レーザー光１０７ｂとが図１
と図２に示すように横並びになるように第１，第２の加
工装置１０６ａ，１０６ｂが配置されている。
【００１８】第１，第２の加工装置１０６ａ，１０６ｂ
からの線状レーザー光１０７ａ，１０７ｂの照射を受け
るガラス基板１１０の上には、非晶質シリコン薄膜１０
９が形成されており、横並びの２つの線状レーザー光１
０７ａ，１０７ｂが非晶質シリコン薄膜１０９へ照射さ
れることにより、３００ｍｍ程度から６００ｍｍ程度の
幅の基板１１０の非晶質シリコン薄膜１０９のほとんど
全幅を、一度の照射で多結晶シリコン薄膜１０８に形成
することができ、線状レーザー光１０７ａ，１０７ｂを
移動させて、または基板１１０を移動させて、あるいは
両方を反対方向に移動させるなどして、両者を相対移動
させながらレーザー光を照射することによって、基板１
１０の非晶質シリコン薄膜１０９のほとんど全面を、安
定した多結晶シリコン薄膜１０８にすることができる。
からの線状レーザー光１０７ａ，１０７ｂの照射を受け
るガラス基板１１０の上には、非晶質シリコン薄膜１０
９が形成されており、横並びの２つの線状レーザー光１
０７ａ，１０７ｂが非晶質シリコン薄膜１０９へ照射さ
れることにより、３００ｍｍ程度から６００ｍｍ程度の
幅の基板１１０の非晶質シリコン薄膜１０９のほとんど
全幅を、一度の照射で多結晶シリコン薄膜１０８に形成
することができ、線状レーザー光１０７ａ，１０７ｂを
移動させて、または基板１１０を移動させて、あるいは
両方を反対方向に移動させるなどして、両者を相対移動
させながらレーザー光を照射することによって、基板１
１０の非晶質シリコン薄膜１０９のほとんど全面を、安
定した多結晶シリコン薄膜１０８にすることができる。
【００１９】このようにして形成された基板１１０の多
結晶シリコン薄膜１０８の上に多数の薄膜トランジスタ
を形成して液晶表示装置を製造することによって、迅速
に良好な液晶表示装置が得られる。
結晶シリコン薄膜１０８の上に多数の薄膜トランジスタ
を形成して液晶表示装置を製造することによって、迅速
に良好な液晶表示装置が得られる。
【００２０】なお、レーザー光１０７ａ，１０７ｂが非
晶質シリコン薄膜１０９に照射される際のエネルギー密
度が２００ｍＪ／ｃｍ2以上で４００ｍＪ／ｃｍ2以下
で、レーザー光１０７ａ，１０７ｂの相互間のエネルギ
ー密度のバラツキが±５％以下である場合に特に良好な
結果が得られた。
晶質シリコン薄膜１０９に照射される際のエネルギー密
度が２００ｍＪ／ｃｍ2以上で４００ｍＪ／ｃｍ2以下
で、レーザー光１０７ａ，１０７ｂの相互間のエネルギ
ー密度のバラツキが±５％以下である場合に特に良好な
結果が得られた。
【００２１】上記の実施の形態では、発振装置１０１に
より得られたレーザー光を、分離装置１０２により２つ
のレーザー光に分離し、第１，第２の加工装置１０６
ａ，１０６ｂからの横並びの２つの線状レーザー光１０
７ａ，１０７ｂを非晶質シリコン１０９に照射したが、
３つ以上のレーザー光を第１，第２の加工装置１０６
ａ，１０６ｂに代わる加工装置でそれぞれに線状に加工
し、これらを横並びにして非晶質シリコン１０９に照射
して良好な多結晶薄膜を得ることもできる。
より得られたレーザー光を、分離装置１０２により２つ
のレーザー光に分離し、第１，第２の加工装置１０６
ａ，１０６ｂからの横並びの２つの線状レーザー光１０
７ａ，１０７ｂを非晶質シリコン１０９に照射したが、
３つ以上のレーザー光を第１，第２の加工装置１０６
ａ，１０６ｂに代わる加工装置でそれぞれに線状に加工
し、これらを横並びにして非晶質シリコン１０９に照射
して良好な多結晶薄膜を得ることもできる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によると、３００ｍ
ｍ以上の大きさの基板上に堆積された非晶質シリコン薄
膜であっても複数のレーザー光を横並びに配置すること
により一度の照射で基板全面の多結晶化を実現すること
ができる。
ｍ以上の大きさの基板上に堆積された非晶質シリコン薄
膜であっても複数のレーザー光を横並びに配置すること
により一度の照射で基板全面の多結晶化を実現すること
ができる。
【図１】本発明の薄膜形成方法を実現する具体的な装置
の正面図
の正面図
【図２】同実施の形態の平面図
１０１ レーザー光発振装置 １０２ 分離装置 １０３ 分離装置１０２で分離されたレーザー光 １１１ ミラー １０６ａ 第１の加工装置 １０５ 分離装置１０２で分離されたもう一方のレー
ザー光 １１２ ミラー １０４ エネルギー制御装置 １１３ ミラー １０６ｂ 第２の加工装置 １０７ａ 線状レーザー光 １０７ｂ 線状レーザー光 １１０ ガラス基板 １０９ 非晶質シリコン薄膜 １０８ 多結晶シリコン薄膜
ザー光 １１２ ミラー １０４ エネルギー制御装置 １１３ ミラー １０６ｂ 第２の加工装置 １０７ａ 線状レーザー光 １０７ｂ 線状レーザー光 １１０ ガラス基板 １０９ 非晶質シリコン薄膜 １０８ 多結晶シリコン薄膜
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上に堆積した非晶質シリコン薄膜を
多結晶化するに際し、レーザー光を分離し、分離された
レーザー光をそれぞれ線状に成形加工し、この加工され
たレーザー光を横並びにして前記基板上の非晶質シリコ
ン薄膜に照射して多結晶化する薄膜形成方法。 - 【請求項２】 レーザーがエキシマレーザーである請求
項１に記載の薄膜形成方法。 - 【請求項３】 レーザー光が非晶質シリコン薄膜に照射
される際のエネルギー密度が２００ｍＪ／ｃｍ2以上で
４００ｍＪ／ｃｍ2以下である請求項１または請求項２
記載の薄膜形成方法。 - 【請求項４】 非晶質シリコン薄膜に照射される際のレ
ーザー光の相互間のエネルギー密度のバラツキが±５％
以下である請求項１〜請求項３の何れかに記載の薄膜形
成方法。 - 【請求項５】 ２つ以上横並びの線状に加工されたレー
ザー光が１つのレーザー発振装置により発振されること
を特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の薄膜
の形成方法。 - 【請求項６】 レーザーを発振させるための第１の装置
と、 第１の装置から出力されたレーザー光を２つに分離する
第２の装置と、 少なくとも１つ以上の前記２つに分離されたレーザー光
のエネルギーを制御する第３の装置と、 少なくとも２つ以上のレーザー光の形状を成形する第４
の装置とを備え、前記第４の装置で成形されたレーザー
光を横並びに照射するように構成した薄膜形成装置。 - 【請求項７】 レーザーがエキシマレーザーであること
特徴とする請求項６に記載の薄膜形成装置。 - 【請求項８】 第４の装置で加工されたレーザーの形状
が線状であり、幅１００μｍ以上で５００μｍ以下、長
さ１５０ｍｍ以上で３００ｍｍ以下であることを特徴と
する請求項６または請求項７記載の薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34837897A JPH11186163A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34837897A JPH11186163A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186163A true JPH11186163A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18396629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34837897A Ceased JPH11186163A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11186163A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003332235A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Fujitsu Ltd | 半導体結晶化方法及び装置 |
| US6977775B2 (en) | 2002-05-17 | 2005-12-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for crystallizing semiconductor with laser beams |
| US7097709B2 (en) | 2002-11-27 | 2006-08-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser annealing apparatus |
| US7138303B2 (en) | 2000-11-20 | 2006-11-21 | Nec Corporation | Method for manufacturing a thin film transistor having high mobility and high on-current |
| CN100369190C (zh) * | 2002-05-17 | 2008-02-13 | 夏普株式会社 | 用于通过激光束使半导体结晶化的装置 |
| JP2008147429A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザアニール装置及びレーザアニール方法 |
| EP2447984A1 (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-02 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Laser crystallization system and method of manufacturing display apparatus using the same |
| US8471257B2 (en) | 2008-09-18 | 2013-06-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Motherboard, production method of motherboard, and device substrate |
| CN106298451A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-04 | 昆山国显光电有限公司 | 激光晶化方法及装置 |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP34837897A patent/JPH11186163A/ja not_active Ceased
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7138303B2 (en) | 2000-11-20 | 2006-11-21 | Nec Corporation | Method for manufacturing a thin film transistor having high mobility and high on-current |
| US7285809B2 (en) | 2000-11-20 | 2007-10-23 | Nec Corporation | Thin film transistor having high mobility and high on-current |
| US7660042B2 (en) | 2002-05-17 | 2010-02-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Apparatus for crystallizing semiconductor with laser beams |
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| US7927935B2 (en) | 2002-05-17 | 2011-04-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for crystallizing semiconductor with laser beams |
| US6977775B2 (en) | 2002-05-17 | 2005-12-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for crystallizing semiconductor with laser beams |
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| CN100394541C (zh) * | 2002-05-17 | 2008-06-11 | 夏普株式会社 | 用于通过激光束使半导体结晶化的方法 |
| JP2003332235A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Fujitsu Ltd | 半導体結晶化方法及び装置 |
| US7410508B2 (en) | 2002-05-17 | 2008-08-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Apparatus for crystallizing semiconductor with laser beams |
| US7528023B2 (en) | 2002-05-17 | 2009-05-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Apparatus for crystallizing semiconductor with laser beams |
| US7115457B2 (en) | 2002-05-17 | 2006-10-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for crystallizing semiconductor with laser beams |
| US7097709B2 (en) | 2002-11-27 | 2006-08-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser annealing apparatus |
| JP2008147429A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザアニール装置及びレーザアニール方法 |
| US8471257B2 (en) | 2008-09-18 | 2013-06-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Motherboard, production method of motherboard, and device substrate |
| EP2447984A1 (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-02 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Laser crystallization system and method of manufacturing display apparatus using the same |
| US8673751B2 (en) | 2010-11-01 | 2014-03-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Laser crystallization system and method of manufacturing display apparatus using the same |
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| CN106298451A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-04 | 昆山国显光电有限公司 | 激光晶化方法及装置 |
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