JPH1187729A

JPH1187729A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH1187729A
Application number: JP24875297A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Segawa; 泰生瀬川; Tsutomu Yamada; 努山田; Ryoichi Yokoyama; 良一横山; Kiyoshi Yoneda; 清米田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ｐ−ＳｉＴＦＴＬＣＤのｐ−Ｓｉを形成する
レーザーアニールにおいて、照射領域の強度の不均一に
起因したトランジスタ特性の悪化を防止する。【解決手段】チャンネル幅Ｗ、パルスレーザーのピッ
チＰ及びラインビームの向きとチャンネルの向きとのな
す角度θとの間の関係をＷｓｉｎθ＞Ｐとすることによ
り、チャンネル領域CHに結晶化不良領域Rが生じても、
素子特性に影響を及ぼすことがなくなり、良好なｐ−Ｓ
ｉＬＣＤの製造歩留まりが向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、特
に、基板上の非単結晶半導体層にレーザーアニールを施
して得た多結晶半導体層を用いた半導体装置の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学部材として液晶や有機エレクトロル
ミネッセンスを用いた表示素子からなる平面ディスプレ
イ装置は、小型、薄型、低消費電力などの利点を有し、
ＯＡ機器、ＡＶ機器等の分野で実用化が進められてい
る。これら液晶表示装置（ＬＣＤ）や有機ＥＬ表示装置
では、各表示素子の画像情報の保持と書き換えのタイミ
ングを制御するスイッチング素子として、液晶やＥＬを
支持する基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を作り込
んだアクティブマトリクス型が、その画質の良さから主
流となってる。中でも、ＴＦＴを表示素子のスイッチン
グ素子としてのみならず、表示素子を駆動する周辺ドラ
イバーを構成すべく表示素子群の周辺にも形成したドラ
イバー内蔵型が開発され、更なる小型化や低コスト化が
実現をしている。

【０００３】ドライバー内蔵型の表示装置に用いるＴＦ
Ｔとしては、ドライバーにも適用できる動作速度と、耐
熱性の低い安価なガラス基板上に作成できる成膜温度の
低さから、チャンネル層に多結晶半導体特にポリシリコ
ン（ｐ−Ｓｉ）を用いたものが適している。ポリシリコ
ンの形成に当たっては、基板上に形成されたアモルファ
スシリコンにレーザーアニールを施すことにより、支持
基板温度を４００〜６００℃に抑えながら結晶化するこ
とができ、こうして得たｐ−Ｓｉを使ってＴＦＴを形成
するという方法により、無アルカリガラス基板上にドラ
イバー回路を作成することが可能となる。

【０００４】図８は、このようなレーザーアニールを行
うためのレーザーアニール装置の構成図である。（５
１）はパルスレーザーを発生する発振源、（５２）は、
レンズ（５５）、ミラー（５６）からなる光学系、（５
３）は最終照射部、（５４）は内部に被処理基板（５
９）を支持するステージ（５８）を装備した処理チャン
バである。レーザー発振源（５１）において発生された
エキシマレーザー等のレーザー光は、光学系（５２）に
送出される。光学系（５２）において、各種レンズ（５
５）はシリンドリカルレンズ、コンデンサレンズ等であ
り、ここを通過する間にレーザー光は所定の断面形状に
整形されたレーザービームとされる。レーザービームは
四角形、中でも、長軸方向が短軸方向に対して非常に大
きなライン状とされる。このラインビームは、チャンバ
（５４）に設けれた透明な窓（６０）を通して、チャン
バ（５４）内の被処理基板（５９）に照射される。比処
理基板（５９）を載せたステージ（５８）は平面上を水
平方向及び垂直方向に可動で、相対的に比処理基板（５
９）上をラインビームがスキャンされる。

【０００５】図９は、被処理基板（５９）の拡大断面図
である。無アルカリガラス等の基板（１０）上にＴＦＴ
のゲート電極（１１）と、これを覆うゲート絶縁膜（１
２）上に被処理膜であるａ−Ｓｉ（１３ａ）が形成され
ている。図１０は、得られたｐ−Ｓｉ（１３）を用いた
ＴＦＴの断面図である。図１１はＴＦＴの平面図であ
り、図９及び図１０は図１１のＡ−Ａ線に沿った断面図
となっている。ａ−Ｓｉ（１３Ａ）にレーザーアニール
を施すことにより得られたｐ−Ｓｉ（１３）は、ゲート
電極（１１）の上方を通過する領域に島状に残され、ゲ
ート電極（１１）の直上領域をノンドープのチャンネル
領域（ＣＨ）、その両側に不純物が低濃度にドーピング
されたＬＤ（Lightly Doped）領域（ＬＤ）、更にその
外側に、不純物が高濃度にドーピングされたソース領域
（Ｓ）及びドレイン領域（Ｄ）が形成されている。ｐ−
Ｓｉ（１３）及びＬＤ領域（ＬＤ）を形成する際にマス
クとして用いられた注入ストッパ膜（１４）を覆ってＳ
ｉＮｘ、ＳｉＯ2等の層間絶縁膜（１５）が形成されて
いる。層間絶縁膜（１５）上には、ソース電極（１６）
及びドレイン電極（１７）が形成され、層間絶縁膜（１
５）中に形成されたコンタクトホール（ＣＴ）を介して
各々ソース領域（Ｓ）及びドレイン領域（Ｄ）に接続さ
れている。

【０００６】従来、被処理基板（５８）に形成される複
数のＴＦＴの向き即ちチャンネル領域（ＣＨ）のチャン
ネル幅の延長方向あるいはチャンネル長の延長方向は、
基板平面に関して、水平方向（Ｈ）を向くか、垂直方向
（Ｖ）を向いている。言い換えれば、各ＴＦＴ素子間
で、チャンネルの向きが互いに平行または直角をなす関
係となっている。また、ラインビームの向き即ちライン
ビームの辺、及び、基板の辺等も、水平方向（Ｈ）ある
いは垂直方向（Ｖ）を向いている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１２は、ａ−Ｓｉ
（１３Ａ）への照射レーザーエネルギー（横軸）と、そ
の時形成されるｐ−Ｓｉ（１３）のグレインサイズ（縦
軸）との関係図である。エネルギーが大きくなるに従っ
てグレインサイズも大きくなるが、最大のグレインさず
が得られるあるエネルギー値Ｅoを越えるとグレインサ
イズが急激に小さくなる。従って、所定のグレインサイ
ズを得るためには、エネルギーがＥdとＥuの狭い範囲内
になければならない。

【０００８】このため、ラインビームの照射エネルギー
が僅かでもばらついて、最適範囲Ｅd〜Ｅu間から外れる
と、結晶化が十分に行われず、グレインサイズの小さい
結晶化不良領域（Ｒ）が、ｐ−Ｓｉ中のある領域に生じ
る。図１１に、あるＴＦＴのチャンネル領域（ＣＨ）と
結晶化不良領域（Ｒ）との位置関係を示す。チャンネル
領域（ＣＨ）が、チャンネル幅Ｗがチャンネル長よりも
長い細長形状であるとき、図に示されるように、基板上
のあるＴＦＴに関して、チャンネルの向き即ちチャンネ
ル幅Ｗの延長方向と、結晶化不良領域（Ｒ）の向き即ち
結晶化不良領域（Ｒ）の長軸の延長方向との関係は、平
行であるか直角である。

【０００９】図１１において、チャンネル領域（ＣＨ）
を結晶化不良領域（Ｒv）が縦断する場合は、チャンネ
ル領域（ＣＨ）中の移動経路の一部が結晶化不良領域
（Ｒv）により占められて悪化するに過ぎず(ＭＮ）、残
りの移動経路（ＭＧ）は結晶化不良領域（Ｒv）を回避
している。従って、移動経路の幅が縮小し、実質的なチ
ャンネル幅が削減されるものの、電気特性に大きく影響
を及ぼすことはなく、素子の正常な動作が可能となる。

【００１０】これに対して、結晶化不良領域（Ｒh）が
チャンネル領域（ＣＨ）を横断する場合、結晶化不良領
域（Ｒh）がチャンネル領域（ＣＨ）の一部でもかかっ
ていると、移動経路（ＭＮh）が全幅にわたって悪化す
るため、この素子の特性が目立って悪化する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するために成され、パルスレーザーによるアニールを施
された半導体層をチャンネル領域に用いた半導体素子が
複数形成された半導体装置の製造方法において、前記チ
ャンネル領域のチャンネル幅Ｗが、前記パルスレーザー
のピッチＰよりも大きい前記半導体素子について、前記
チャンネル幅Ｗ、前記ピッチＰ、及び、前記チャンネル
領域のチャンネル幅方向と前記パルスレーザーの被照射
領域の長軸方向とのなす角度θが、

【００１２】

【数２】

【００１３】の関係にある構成である。また、基板上に
形成された多結晶半導体膜の島状層と、前記多結晶半導
体膜の島状層中のチャンネル領域に絶縁膜を介して重畳
配置されたゲート電極とを有し、前記多結晶半導体膜
は、基板上に形成された非晶質半導体膜にパルスレーザ
ーによるアニールを施すことにより多結晶化して得られ
る多結晶半導体素子を複数有した半導体装置の製造方法
において、前記チャンネル領域のチャンネル幅Ｗが、前
記パルスレーザーのピッチＰよりも大きい前記多結晶半
導体素子について、記チャンネル幅Ｗ、前記ピッチＰ、
及び、前記チャンネル領域のチャンネル幅方向と前記パ
ルスレーザーの被照射領域の長軸方向とのなす角度θ
が、

【００１４】

【数２】

【００１５】の関係にある構成である。これにより、パ
ルスレーザーのピッチと同じ幅を有する不良領域がチャ
ンネル領域上に発生しても、チャンネル領域の全幅を占
めることが少なくなり、素子特性の悪化が防がれる。ま
た、基板上に島状に形成された多結晶半導体膜と、前記
多結晶半導体膜のチャンネル領域に絶縁層を介して重畳
配置されたゲート電極とを有し、前記多結晶半導体膜
は、基板上に形成された非晶質半導体膜にパルスレーザ
ーによるアニールを施すことにより多結晶化して得られ
る多数の多結晶半導体素子を有した半導体装置の製造方
法において、前記チャンネル領域のチャンネル幅が、前
記パルスレーザーのピッチよりも大きい前記多結晶半導
体素子について、前記チャンネル領域のチャンネル長
Ｌ、前記チャンネル幅Ｗ、前記ピッチＰ、及び、前記チ
ャンネル領域のチャンネル幅方向と前記パルスレーザー
の被照射領域の長軸方向とのなす角度θが、

【００１６】

【数４】

【００１７】の関係にある構成である。これにより、パ
ルスレーザーのピッチと同じ幅を有する不良領域がチャ
ンネル領域上に発生しても、チャンネル領域の全幅を占
めることが避けられ、良好な素子特性を有した半導体装
置が製造される。更に、基板上に島状に形成された多結
晶半導体膜が間に絶縁層を挟んでゲート電極に対向して
なり、前記多結晶半導体膜中に、前記ゲート電極に対向
するチャンネル領域と、このチャンネル領域の両側に間
に不純物が低濃度に含有された低濃度領域を挟んで前記
不純物が高濃度に含有されたソース領域及びドレイン領
域を有し、前記多結晶半導体膜は、基板上に形成された
非晶質半導体膜にパルスレーザーによるアニールを施す
ことにより多結晶化して得られる多数の多結晶半導体素
子を有した半導体装置の製造方法において、前記チャン
ネル領域のチャンネル幅が、前記パルスレーザーのピッ
チよりも大きい前記多結晶半導体素子について、前記チ
ャンネル領域のチャンネル長Ｌ、前記低濃度領域の長
さ、前記チャンネル幅Ｗ、前記ピッチＰ、及び、前記チ
ャンネル領域のチャンネル幅方向と前記パルスレーザー
の被照射領域の長軸方向とのなす角度θが、

【００１８】

【数６】

【００１９】の関係にある構成である。これにより、パ
ルスレーザーのピッチと同じ幅を有する不良領域がチャ
ンネル領域上に発生しても、チャンネル領域及び低濃度
領域中に形成される移動経路の全幅を占めることが避け
られので、良好な素子特性を有した半導体装置が製造さ
れる。

【００２０】特に、前記基板の一辺方向と前記パルスレ
ーザーの被照射領域の長軸方向とは略同一であり、前記
チャンネル幅方向と前記基板の一辺方向とは、前記角度
θをなす構成である。これにより、基板の辺とパルスレ
ーザーの向きとを制御することで、前述の式、、
を満たす関係が実現される。

【００２１】特に、前記基板の一辺方向と前記チャネル
領域のチャンネル幅方向とは略同一であり、前記基板の
一辺方向と前記パルスレーザーの被照射領域の長軸方向
とは、前記角度θをなす構成である。これにより、基板
上の半導体素子の配置方向を制御することで、前述の式
、、を満たす関係が実現される。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１及び図２を用いて、本発明の
第１の実施の形態に係るレーザーアニール方法を示す。
まず、図１は、大基板（１）に、表示装置に用いられる
アクティブマトリクス基板（２）が複数枚例えば６枚含
まれている。各アクティブマトリクス基板（２）におい
て、（３）は表示素子がマトリクス状に配列形成される
予定の表示部、（４）は各表示素子に表示信号を書き込
むためにスイッチングを制御する走査信号を発生すべく
形成される予定のゲートドライバー、（５）は走査信号
に同期して各々の表示素子に表示信号を供給すべく形成
される予定のドレインドライバーである。

【００２３】これらアクティブマトリクス基板（２）
は、各々の表示素子を構成すべく対向電極を備えた対向
基板と貼り合わされ、各アクティブマトリクス基板
（２）毎に表示装置筐体が構成されて切り離され、個々
の筐体内に光学部材である液晶が装填されて液晶表示装
置（ＬＣＤ）が完成される。表示部（３）において、各
表示素子は、液晶を誘電層としたコンデンサと、このコ
ンデンサに液晶を駆動するための表示信号電圧の書き換
えと保持を制御するためのスイッチング素子としてのＴ
ＦＴが形成され、また、ドライバー部（４，５）におい
ては、インバータを構成すべくＣＭＯＳトランジスタ
が、Ｎ−ｃｈ及びＰ−ｃｈのＴＦＴにより形成される。

【００２４】図１では、拡大断面を図９に示すような、
基板（１０）上にａ−Ｓｉ（１３ａ）が形成された状態
で、レーザーアニールを施す様子が示されている。パル
スレーザーであるラインビーム（ＬＢ）の各ショット
が、基板（１）上を所定のオーバラップ量をもって順次
にずらされていくことでスキャンが行われる。ラインビ
ーム（ＬＢ）の長軸方向及び短軸方向は、各々基板
（１）平面に関して水平方向（Ｈ）及び垂直方向（Ｖ）
にされている。

【００２５】図２は、レーザーアニールを用いて形成さ
れたｐ−Ｓｉ（１３）を使って形成されるＴＦＴの平面
図である。なお、図２のＡ−Ａ線に沿う断面構造は図１
０と同じである。本発明では、チャンネル領域（ＣＨ）
の向き即ちチャンネル幅Ｗ方向と、ラインビーム（Ｌ
Ｂ）の向き即ち長軸方向、ここでは水平方向（Ｈ）と
を、次に詳述するような関係によって決まるθの角度を
なすようにしている。

【００２６】まず、本願出願人は、結晶化不良領域
（Ｒ）が発生する理由が以下の通りであることを突き止
めた。初めに、図３に示すようにラインビーム（ＬＢ）
のスキャンは、パルスレーザーの各ショット（ＳＴn）
が、その短軸方向、ここでは垂直方向（Ｖ）に順次にず
れていくことにより行われる。ここで、ラインビーム
（ＬＢ）の線幅Ｔと線長は図８に示すレーザーアニール
装置の光学系（５２）において設定されている。また、
各ショット（ＳＴn）間のオーバラップ量即ちピッチＰ
は、レーザー発振源（５１）の発振周波数とスキャン速
度即ちステージ（５８）の移動速度によって決定され
る。

【００２７】パルスレーザーの照射エネルギーは、各シ
ョット間でばらつきがあり、あるショットについて、照
射エネルギーがＥdとＥuの間の非常に狭い最適範囲から
外れてしまうと、結晶化が不良となり、そのショットは
失敗となる。図３において、例えば、ショットＳＴn-3
が失敗となった場合、続くショットＳＴn-2，ＳＴn-1，
・・・が重ねられる領域は、再び結晶化が行われ、ショ
ットＳＴn-3の失敗が回復されるが、ショットＳＴn-3の
最後尾の帯状領域については、このショットが最終とな
るので、結晶化の不良が回復されず、結晶化不良領域
（Ｒ）として残ってしまう。即ち、結晶化不良領域
（Ｒ）は、ラインビーム（ＬＢ）のスキャン方向に垂直
に延びる細長で、かつ、その線幅Ｔは、パルスレーザー
のピッチＰに等しいことが分かる。ここで、チャンネル
幅Ｗ、パルスピッチＰ及び角度θが、

【００２８】

【数１】

【００２９】の関係にあるとき、図４より、結晶化不良
領域（Ｒ）がチャンネル領域（ＣＨ）上にある場合、結
晶化不良領域（Ｒ）が図のＲ１からＲ２の間に位置する
ときのみ、チャンネル領域（ＣＨ）中の移動経路（Ｍ
Ｎ）が、結晶化不良領域（Ｒ）を通過することを避けら
れず、従って、移動経路（ＭＮ）が全幅にわたって悪化
する。

【００３０】従って、チャンネル幅Ｗ、パルスピッチＰ
及び角度θの間の関係を

【００３１】

【数２】

【００３２】の如く設定することにより、たとえ結晶化
不良領域（Ｒ）がチャンネル領域（ＣＨ）を通過するよ
うに発生しても、チャンネル領域（ＣＨ）内の移動経路
（ＭＮ）が全幅にわたって結晶化不良領域（Ｒ）におい
て悪化する確率が小さくなり、移動経路の一部（ＭＧ）
が、チャンネル領域（ＣＨ）中の結晶化不良領域（Ｒ）
を回避して悪化が防がれるので、良好な素子特性が得ら
れる。

【００３３】本発明の第２の実施形態では、まず、図５
に示すように、チャンネル長Ｌ、チャンネル幅Ｗ、パル
スピッチＰ及び角度θが、

【００３４】

【数３】

【００３５】の関係にある場合、結晶化不良領域（Ｒ）
が図のＲ３に位置するときのみ、チャンネル領域（Ｃ
Ｈ）中の移動経路（ＭＮ）が結晶化不良領域（Ｒ）を通
過することが避けられず、従って、移動経路（ＭＮ）が
全幅にわたって悪化し、その素子が不良となる。従っ
て、チャンネル領域（ＣＨ）のチャンネル長Ｌ、チャン
ネル幅Ｗ、パルスピッチＰ及び角度θの間の関係を、

【００３６】

【数４】

【００３７】の如く設定することにより、たとえ結晶化
不良領域（Ｒ）がチャンネル領域（ＣＨ）を通過するよ
うに発生しても、結晶化不良領域（Ｒ）において、チャ
ンネル領域（ＣＨ）内の移動経路（ＭＮ）が全幅にわた
って悪化することが殆ど無くなり、必ずある移動経路の
一部（ＭＧ）が、チャンネル領域（ＣＨ）中の結晶化不
良領域（Ｒ）を回避して悪化が防がれるので、より良好
な素子特性が得られる。

【００３８】本発明の第３の実施形態では、図６に示す
ように、チャンネル領域（ＣＨ）のチャンネル長ＬとＬ
Ｄ領域（ＬＤ）の幅Ｌ１、チャンネル幅Ｗ、パルスピッ
チＰ及び角度θが、

【００３９】

【数５】

【００４０】の関係にある場合、結晶化不良領域（Ｒ）
が図のＲ４に位置するときのみ、チャンネル領域（Ｃ
Ｈ）中のみならずＬＤ領域（ＬＤ）をも合わせた領域に
おける移動経路（ＭＮ）が、結晶化不良領域（Ｒ）をわ
たることを避けられず、従って、移動経路（ＭＮ）が全
幅にわたって悪化し、その素子が不良となる。従って、
チャンネル領域（ＣＨ）のチャンネル長ＬとＬＤ領域
（ＬＤ）の幅Ｌ１、チャンネル幅Ｗ、パルスピッチＰ及
び角度θの間の関係を、

【００４１】

【数６】

【００４２】の如く設定することにより、たとえ結晶化
不良領域（Ｒ）がチャンネル領域（ＣＨ）及びＬＤ領域
（ＬＤ）上を通過するように発生しても、結晶化不良領
域（Ｒ）において、チャンネル領域（ＣＨ）及びＬＤ領
域（ＬＤ）中の移動経路が全幅にわたって悪化すること
が殆ど無くなり、必ず移動経路の一部（ＭＧ）は、チャ
ンネル領域（ＣＨ）中のみならずＬＤ領域（ＬＤ）中の
結晶化不良領域（Ｒ）をも回避することができ、悪化が
防がれるので、よりいっそう良好な素子特性が得られ
る。

【００４３】なお、以上の説明において、水平方向
（Ｈ）と垂直方向（Ｖ）とは、相互に置換可能であり、
これらの方向が互いに直角な関係にあることが肝要であ
る。また、ラインビーム（ＬＢ）の長軸方向と短軸方
向、及び、大基板（１）の辺とアクティブマトリクス基
板（２）の辺の方向は、水平方向（Ｈ）または垂直方向
（Ｖ）である。

【００４４】図７に、本発明の第４の実施の形態に係る
レーザーアニール方法を示す。前述の第１から第３の実
施の形態においては、大基板（１）即ちアクティブマト
リクス基板（２）とラインビーム（ＬＢ）との関係を変
えることなく、基板（１、２）上のチャンネル領域（Ｃ
Ｈ）のチャンネル幅方向の向きを、基板（１，２）に対
して変えることで、前述の式、式、式の関係を実
現していた。本実施の形態では、基板（１，２）とチャ
ンネル幅方向との関係を変えることなく、図７に示すよ
うに、基板（１，２）そのものを、ラインビーム（Ｌ
Ｂ）に対して、前述の式、式、式の関係を実現す
る。

【００４５】なお、本発明では、図７の関係を得るため
に、基板（１，２）の向きを変えることによるか、ライ
ンビーム（ＬＢ）の向きを変えるかは、区別するもので
はない。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
で、レーザーアニールが施された半導体膜を用いて形成
された半導体素子を複数有する半導体装置の製造方法に
関し、チャンネル領域の寸法、パルスレーザーのピッチ
及びチャンネル領域のチャンネル幅方向とパルスレーザ
ーの被照射の長軸方向とのなす角度の間の関係を調整す
ることにより、パルスレーザーの照射エネルギーのばら
つきが半導体素子の特性へ影響を及ぼすことが防がれ、
素子特性の良好な半導体装置の製造が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１から第３の実施の形態にかかる被
処理基板とラインビームの被照射領域との位置関係を示
す平面図である。

【図２】本発明にかかるチャンネル領域と結晶化不良領
域との位置関係を示す平面図である。

【図３】ラインビームがスキャンされる様子を示す平面
図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態にかかるチャンネル
領域と結晶化不良領域のラインビームの被照射領域との
位置関係を示す平面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態にかかるチャンネル
領域と結晶化不良領域のラインビームの被照射領域との
位置関係を示す平面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態にかかるチャンネル
領域と結晶化不良領域のラインビームの被照射領域との
位置関係を示す平面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態にかかる被処理基板
とラインビームの被照射領域との位置関係を示す平面図
である。

【図８】レーザーアニール装置の構成図である。

【図９】レーザーアニール時の被処理基板の断面図であ
る。

【図１０】ＴＦＴの断面図である。

【図１１】ＴＦＴの平面図である。

【図１２】レーザーエネルギーとグレインサイズの関係
図である。

【符号の説明】

１被処理基板２アクティブマトリクス基板３画素部４ゲートドライバー５ドレインドライバー１０基板１１ゲート電極１２ゲート絶縁膜１３ｐ−Ｓｉ１６ソース電極１７ドレイン電極ＣＨチャンネル領域Ｄドレイン領域Ｓソース領域ＬＢラインビームのエッジラインＲ結晶化不良領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米田清大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルスレーザーによるアニールを施され
た半導体層をチャンネル領域に用いた半導体素子が複数
形成された半導体装置の製造方法において、前記チャンネル領域のチャンネル幅Ｗが、前記パルスレ
ーザーのピッチＰよりも大きい前記半導体素子につい
て、前記チャンネル幅Ｗ、前記ピッチＰ、及び、前記チ
ャンネル領域のチャンネル幅方向と前記パルスレーザー
の被照射領域の長軸方向とのなす角度θが、【数２】の関係にあることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】基板上に形成された多結晶半導体膜の島
状層と、前記多結晶半導体膜の島状層中のチャンネル領
域に絶縁膜を介して重畳配置されたゲート電極とを有
し、前記多結晶半導体膜は、基板上に形成された非晶質
半導体膜にパルスレーザーによるアニールを施すことに
より多結晶化して得られる多結晶半導体素子を複数有し
た半導体装置の製造方法において、前記チャンネル領域のチャンネル幅Ｗが、前記パルスレ
ーザーのピッチＰよりも大きい前記多結晶半導体素子に
ついて、記チャンネル幅Ｗ、前記ピッチＰ、及び、前記
チャンネル領域のチャンネル幅方向と前記パルスレーザ
ーの被照射領域の長軸方向とのなす角度θが、【数２】の関係にあることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】基板上に島状に形成された多結晶半導体
膜と、前記多結晶半導体膜のチャンネル領域に絶縁層を
介して重畳配置されたゲート電極とを有し、前記多結晶
半導体膜は、基板上に形成された非晶質半導体膜にパル
スレーザーによるアニールを施すことにより多結晶化し
て得られる多数の多結晶半導体素子を有した半導体装置
の製造方法において、前記チャンネル領域のチャンネル幅が、前記パルスレー
ザーのピッチよりも大きい前記多結晶半導体素子につい
て、前記チャンネル領域のチャンネル長Ｌ、前記チャン
ネル幅Ｗ、前記ピッチＰ、及び、前記チャンネル領域の
チャンネル幅方向と前記パルスレーザーの被照射領域の
長軸方向とのなす角度θが、【数４】の関係にあることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】基板上に島状に形成された多結晶半導体
膜が間に絶縁層を挟んでゲート電極に対向してなり、前
記多結晶半導体膜中に、前記ゲート電極に対向するチャ
ンネル領域と、このチャンネル領域の両側に間に不純物
が低濃度に含有された低濃度領域を挟んで前記不純物が
高濃度に含有されたソース領域及びドレイン領域を有
し、前記多結晶半導体膜は、基板上に形成された非晶質
半導体膜にパルスレーザーによるアニールを施すことに
より多結晶化して得られる多数の多結晶半導体素子を有
した半導体装置の製造方法において、前記チャンネル領域のチャンネル幅が、前記パルスレー
ザーのピッチよりも大きい前記多結晶半導体素子につい
て、前記チャンネル領域のチャンネル長Ｌ、前記低濃度
領域の長さ、前記チャンネル幅Ｗ、前記ピッチＰ、及
び、前記チャンネル領域のチャンネル幅方向と前記パル
スレーザーの被照射領域の長軸方向とのなす角度θが、【数６】の関係にあることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】前記基板の辺方向と前記パルスレーザー
の被照射領域の長軸方向とは略同一方向であり、前記チ
ャンネル幅方向と前記基板の一辺方向とは、前記角度θ
をなすことを特徴とする請求項２から請求項４に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項６】前記基板の辺方向と前記チャネル領域の
チャンネル幅方向とは略同一方向であり、前記基板の一
辺方向と前記パルスレーザーの被照射領域の長軸方向と
は、前記角度θをなすことを特徴とする請求項２から請
求項４に記載の半導体装置の製造方法。