KR102108025B1 - Method for manufacturing crystalline semiconductor and device for manufacturing crystalline semiconductor - Google Patents

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Abstract

비정질 반도체를 보다 균일하게 결정화할 수 있는 결정질 반도체의 제조 방법 및 결정질 반도체의 제조 장치를 제공하기 위해 복수의 펄스 레이저 광원(2, 3)과 복수의 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 안내하는 광학계(12)를 갖고, 각 펄스 레이저광이 시간적 강도 변화에 있어서 1펄스에 적어도 1번째의 피크군과 그 후에 나타나는 2번째의 피크군을 갖고, 또한 상기 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 상기 1펄스에 있어서의 최대 높이로 되어 있고, 상기 1번째의 피크군의 상기 최대 피크 강도(a)와 상기 2번째의 피크군의 최대 피크 강도(b)의 비(b/a)를 최대 피크 강도비로 하고, 기준이 되는 상기 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 하여 상기 복수의 펄스 레이저광의 상기 최대 피크 강도비가 상기 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 되도록 한다. An optical system for guiding a plurality of pulsed laser light sources (2, 3) and a plurality of pulsed laser light to the amorphous semiconductor to provide a method for manufacturing a crystalline semiconductor capable of more uniformly crystallizing the amorphous semiconductor and an apparatus for manufacturing the crystalline semiconductor ), And each pulsed laser light has at least a first peak group in a pulse and a second peak group appearing afterward in a change in temporal intensity, and the maximum peak intensity in the first peak group is The maximum height in one pulse, and the ratio (b / a) of the maximum peak intensity (a) of the first peak group and the maximum peak intensity (b) of the second peak group is the maximum peak intensity. And the maximum peak intensity ratio of the plurality of pulsed laser lights is 4% or more of the reference maximum peak intensity ratio, using the reference maximum peak intensity ratio as a reference maximum peak intensity ratio. So that in the car.

Figure R1020157008506
Figure R1020157008506

Description

결정질 반도체의 제조 방법 및 결정질 반도체의 제조 장치{METHOD FOR MANUFACTURING CRYSTALLINE SEMICONDUCTOR AND DEVICE FOR MANUFACTURING CRYSTALLINE SEMICONDUCTOR}Manufacturing method of crystalline semiconductor and manufacturing device of crystalline semiconductor {METHOD FOR MANUFACTURING CRYSTALLINE SEMICONDUCTOR AND DEVICE FOR MANUFACTURING CRYSTALLINE SEMICONDUCTOR}

본 발명은 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 조사해서 결정화하여 결정질 반도체를 얻는 결정질 반도체의 제조 방법 및 결정질 반도체의 제조 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a crystalline semiconductor and an apparatus for producing a crystalline semiconductor, wherein a crystalline semiconductor is obtained by irradiating pulsed laser light onto an amorphous semiconductor to crystallize.

액정 디스플레이나 유기 EL(Electro-Luminescence) 디스플레이의 화소 스위치나 구동 회로에 사용되는 박막 트랜지스터에서는 저온 프로세스의 제조 방법의 일환으로서 레이저광을 이용해서 결정질 반도체를 얻는 공정이 포함되어 있다. 이 공정은 기판 상에 성막된 비단결정 반도체막에 레이저광을 조사해서 국부적으로 가열하고, 그 냉각 과정에서 반도체 박막을 다결정 또는 단결정으로 결정화하는 것이다. 결정화된 반도체 박막은 캐리어의 이동도가 높아지기 때문에 박막 트랜지스터를 고성능화할 수 있다. In a thin film transistor used in a pixel switch or a driving circuit of a liquid crystal display or an organic EL (Electro-Luminescence) display, a process of obtaining a crystalline semiconductor using laser light is included as a method of manufacturing a low temperature process. In this process, a non-single-crystal semiconductor film formed on a substrate is irradiated with laser light and heated locally, and in the cooling process, the semiconductor thin film is crystallized into polycrystalline or single crystal. The crystallized semiconductor thin film can improve the performance of the thin film transistor because the mobility of the carrier is increased.

상기 레이저광의 조사에 있어서는 반도체 박막에서 균질한 처리가 행해질 필요가 있어, 일반적으로 비정질막에 조사되는 펄스 레이저광의 에너지 밀도를 일정하게 하는 제어가 이루어지고 있다. In the irradiation of the laser light, a homogeneous treatment needs to be performed on the semiconductor thin film, and control is generally made to make the energy density of the pulse laser light irradiated to the amorphous film constant.

예를 들면, 특허문헌 1에서는 펄스 레이저광의 최대 피크 높이를 일정하게 유지함으로써 양질의 결정화를 가능하게 하는 레이저 조사 장치가 제안되어 있다. For example, Patent Document 1 proposes a laser irradiation apparatus that enables crystallization of high quality by keeping the maximum peak height of pulsed laser light constant.

또한, 특허문헌 2에서는 레이저 광원으로부터 출력된 복수의 레이저빔을 결합하여 묶는 방법으로 복수의 레이저빔의 동작 타이밍을 제어해서 펄스 파형을 제작하는 레이저 조사 장치가 제안되어 있다. In addition, in Patent Document 2, a laser irradiation apparatus has been proposed in which a plurality of laser beams output from a laser light source are combined and bundled to control the operation timings of the plurality of laser beams to produce pulse waveforms.

일본 특허 3293136호 공보Japanese Patent No. 3293136 일본 특허 공개 2002-176006호 공보Japanese Patent Publication No. 2002-176006

상기 펄스 레이저 광원으로서 엑시머 가스 등의 가스를 이용하는 것에서는 방전 방식에 의해 레이저광을 발진시키고 있다. 그 때에, 1회째의 고전압에 의한 방전 후 잔류 전압에 의해 복수의 방전이 발생되고, 그 결과 복수의 피크군을 갖는 레이저광이 발생된다. 이러한 펄스 레이저 광원으로부터 출력되는 복수의 펄스 레이저광을 사용하는 경우, 피크 형상의 차이에 의해 동일한 에너지 밀도로 펄스 레이저광을 피조사물에 조사한 경우라도 레이저광 조사에 의한 결과가 다른 경우가 있다. In the case of using a gas such as an excimer gas as the pulse laser light source, the laser light is oscillated by a discharge method. At that time, a plurality of discharges are generated by the residual voltage after the discharge by the first high voltage, and as a result, laser light having a plurality of peak groups is generated. When a plurality of pulsed laser beams output from such a pulsed laser light source is used, even when pulsed laser beams are irradiated to an irradiated object at the same energy density due to a difference in peak shape, the result of laser beam irradiation may be different.

또한, 종래의 레이저 조사 장치는 일반적으로 레이저광의 출력을 에너지 모니터에 의해 제어하는 구성으로 되어 있어 레이저광의 에너지 밀도를 동일하게 유지하여 동작시킬 수 있다. 그러나, 펄스 레이저 광원에서는 에너지 밀도를 일정하게 유지해도, 가스 혼합비의 변화 등에 의해서 경시적으로 피크 형상이 변화된다. 이 때문에, 레이저광의 조사에 의해 비정질 반도체를 결정화하는 경우, 결정화 작용이 변화되어 양질이고 동등한 결정이 얻어지기 어렵다고 하는 문제가 있다. In addition, the conventional laser irradiation apparatus is generally configured to control the output of the laser light by an energy monitor, so that the energy density of the laser light can be maintained and operated. However, in the pulse laser light source, even if the energy density is kept constant, the peak shape changes over time due to a change in the gas mixing ratio or the like. For this reason, when the amorphous semiconductor is crystallized by irradiation with laser light, there is a problem that the crystallization action is changed and it is difficult to obtain a high-quality and equivalent crystal.

본 발명은 상기 사정을 배경으로 해서 이루어진 것이고, 비정질 반도체를 보다 균일하게 결정화할 수 있는 결정질 반도체의 제조 방법 및 결정질 반도체의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. The present invention has been made on the background of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a crystalline semiconductor and an apparatus for producing a crystalline semiconductor capable of crystallizing an amorphous semiconductor more uniformly.

즉, 본 발명의 결정질 반도체의 제조 방법 중 제 1 본 발명은, 다른 경로로 도파되는 복수의 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 조사해서 상기 비정질 반도체를 결정화하는 결정질 반도체의 제조 방법으로서, That is, the first invention of the method for producing a crystalline semiconductor of the present invention is a method of manufacturing a crystalline semiconductor that crystallizes the amorphous semiconductor by irradiating the amorphous semiconductor with a plurality of pulsed laser light guided through different paths,

상기 복수의 펄스 레이저광은 시간적 강도 변화에 있어서 1펄스에 적어도 1번째의 피크군과 그 후에 나타나는 2번째의 피크군을 갖고, 또한 상기 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 상기 1펄스에 있어서의 최대 높이로 되어 있고, The plurality of pulsed laser lights have at least a first peak group and a second peak group appearing after each pulse in a temporal intensity change, and the maximum peak intensity in the first peak group is the first pulse. It becomes the maximum height in

상기 1번째의 피크군의 상기 최대 피크 강도(a)와 상기 2번째의 피크군의 최대 피크 강도(b)의 비(b/a)를 최대 피크 강도비로 하고, 기준이 되는 상기 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 하여, 상기 복수의 펄스 레이저광의 상기 최대 피크 강도비가 상기 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 되도록 하는 것을 특징으로 한다. The ratio (b / a) of the maximum peak intensity (a) of the first peak group to the maximum peak intensity (b) of the second peak group is defined as a maximum peak intensity ratio, and the maximum peak intensity ratio as a reference. It is characterized in that, as a reference maximum peak intensity ratio, the maximum peak intensity ratio of the plurality of pulsed laser lights is 4% or less with respect to the reference maximum peak intensity ratio.

제 2 본 발명의 결정질 반도체의 제조 방법은, 상기 제 1 본 발명에 있어서 상기 복수의 펄스 레이저광은 상기 비정질 반도체 상에서 서로 다른 펄스 발생 타이밍에서 조사되는 것을 특징으로 한다. The method of manufacturing a crystalline semiconductor of the second invention is characterized in that in the first invention, the plurality of pulsed laser lights are irradiated at different pulse generation timings on the amorphous semiconductor.

제 3 본 발명의 결정질 반도체의 제조 방법은, 상기 제 1 또는 제 2 본 발명에 있어서 상기 복수의 펄스 레이저광은 복수의 레이저 광원으로부터 출력된 것을 특징으로 한다. In a method of manufacturing a crystalline semiconductor of the third invention, in the first or second invention, the plurality of pulsed laser lights are output from a plurality of laser light sources.

제 4 본 발명의 결정질 반도체의 제조 방법은, 상기 제 1~제 3 본 발명 중 어느 하나에 있어서 상기 복수의 펄스 레이저광은 상기 비정질 반도체 상에 같은 에너지 밀도로 조사되는 것을 특징으로 한다. The method for manufacturing a crystalline semiconductor of the fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the plurality of pulsed laser lights are irradiated with the same energy density on the amorphous semiconductor.

제 5 본 발명의 결정질 반도체의 제조 방법은, 상기 제 1~제 4 본 발명 중 어느 하나에 있어서 상기 복수의 펄스 레이저광에 있어서의 상기 최대 피크 강도비는 미리 설정된 소정 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다. The manufacturing method of the crystalline semiconductor of the fifth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, the maximum peak intensity ratio in the plurality of pulsed laser lights is within a predetermined predetermined range. .

제 6 본 발명의 결정질 반도체의 제조 방법은, 상기 제 1~제 5 본 발명 중 어느 하나에 있어서 상기 기준 최대 피크 강도비는 상기 복수의 펄스 레이저광 중 하나의 펄스 레이저광에 있어서의 최대 피크 강도비인 것을 특징으로 한다. In the method for producing a crystalline semiconductor of the sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, the reference maximum peak intensity ratio is the maximum peak intensity in one pulse laser light among the plurality of pulse laser lights. It is characterized by being rain.

제 7 본 발명의 결정질 반도체의 제조 방법은, 상기 제 1~제 6 본 발명 중 어느 하나에 있어서 상기 복수의 펄스 레이저광은 각 펄스 레이저광 중 어느 것의 사이에 있어서도 한쪽의 상기 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 하여, 다른쪽의 상기 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비가 상기 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 되어 있는 것을 특징으로 한다.In the manufacturing method of the crystalline semiconductor of the seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects of the present invention, the plurality of pulsed laser beams are the maximum peaks of one of the pulsed laser beams, even among any of the pulsed laser beams. It is characterized in that the intensity ratio is a reference maximum peak intensity ratio, and the maximum peak intensity ratio of the other pulse laser light is 4% or less with respect to the reference maximum peak intensity ratio.

제 8 본 발명의 결정질 반도체의 제조 방법은, 상기 제 1~제 7 본 발명 중 어느 하나에 있어서 상기 비정질 반도체는 기판 상에 형성된 비정질 규소 박막인 것을 특징으로 한다. The manufacturing method of the crystalline semiconductor of the eighth invention is characterized in that in any one of the first to seventh inventions, the amorphous semiconductor is an amorphous silicon thin film formed on a substrate.

제 9 본 발명의 결정질 반도체의 제조 장치는, 1개 또는 2개 이상의 레이저 광원과, The ninth crystalline semiconductor manufacturing apparatus of the present invention comprises one or two or more laser light sources,

상기 레이저 광원으로부터 출력되고, 시간적 강도 변화에 있어서 1펄스에 적어도 1번째의 피크군과 그 후에 나타나는 2번째의 피크군을 갖고, 상기 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 상기 1펄스에 있어서의 최대 높이이고, 다른 경로로 도파되는 복수의 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 안내하는 광학계를 갖고, Output from the laser light source, and has at least a first peak group and a second peak group appearing afterward in one pulse in a change in temporal intensity, and the maximum peak intensity in the first peak group is equal to the one pulse Has an optical system that guides the amorphous semiconductor to a plurality of pulsed laser lights guided by different paths,

상기 복수의 펄스 레이저광은 각각의 펄스 레이저광에서 상기 1번째의 피크군의 상기 최대 피크 강도(a)와 상기 2번째의 피크군의 최대 피크 강도(b)의 비(b/a)를 최대 피크 강도비, 기준이 되는 상기 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 하여, 상기 최대 피크 강도비가 상기 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다. The plurality of pulsed laser lights maximize the ratio (b / a) of the maximum peak intensity (a) of the first peak group and the maximum peak intensity (b) of the second peak group in each pulse laser light. It is characterized in that the peak intensity ratio and the maximum peak intensity ratio serving as a reference are set as a reference maximum peak intensity ratio, and the maximum peak intensity ratio is set to a difference of 4% or less with respect to the reference maximum peak intensity ratio.

제 10 본 발명의 결정질 반도체의 제조 장치는, 상기 제 9 본 발명에 있어서 상기 복수의 펄스 레이저광은 다른 펄스 발생 타이밍을 가져서 상기 비정질 반도체에 조사되는 것을 특징으로 한다. The crystalline semiconductor manufacturing apparatus of the tenth aspect of the present invention is characterized in that in the ninth aspect of the invention, the plurality of pulsed laser lights have different pulse generation timings and are irradiated to the amorphous semiconductor.

제 11 본 발명의 결정질 반도체의 제조 장치는, 상기 제 9 또는 제 10 본 발명에 있어서 상기 다른 펄스 발생 타이밍은 상기 레이저 광원 또는/및 상기 광학계에서 부여되고 있는 것을 특징으로 한다. In the crystalline semiconductor manufacturing apparatus of the eleventh aspect of the present invention, in the ninth or tenth aspect of the present invention, the other pulse generation timing is provided by the laser light source and / or the optical system.

제 12 본 발명의 결정질 반도체의 제조 장치는, 상기 제 9~제 11 본 발명 중 어느 하나에 있어서 상기 레이저 광원으로부터 출력되는 상기 최대 피크 강도비를 조정하는 피크 강도비 조정부를 구비하는 것을 특징으로 한다. The crystalline semiconductor manufacturing apparatus of the twelfth aspect of the present invention is characterized in that it comprises a peak intensity ratio adjustment unit for adjusting the maximum peak intensity ratio outputted from the laser light source in any one of the ninth to eleventh aspects of the present invention. .

제 13 본 발명의 결정질 반도체의 제조 장치는, 상기 제 9~제 12 본 발명 중 어느 하나에 있어서 상기 복수의 펄스 레이저광을 같은 에너지 밀도로 상기 비정질 반도체에 조사하기 위해 상기 에너지 밀도를 설정하는 에너지 밀도 설정부를 구비하는 것을 특징으로 한다. The manufacturing apparatus of the crystalline semiconductor of the thirteenth aspect of the present invention is to set the energy density in order to irradiate the amorphous semiconductor with the same energy density of the plurality of pulsed laser lights in any one of the ninth to twelfth aspects of the invention. It is characterized by having a density setting portion.

제 14 본 발명의 결정질 반도체의 제조 장치는, 상기 제 9~제 13 본 발명 중 어느 하나에 있어서 상기 복수의 펄스 레이저광을 상기 비정질 반도체에 대해 상대적으로 주사해서 조사하는 주사 장치를 갖는 것을 특징으로 한다. The manufacturing apparatus of the crystalline semiconductor of the fourteenth aspect of the present invention is characterized by having a scanning device for irradiating and irradiating the plurality of pulse laser beams with respect to the amorphous semiconductor in any one of the ninth to thirteenth aspects of the present invention. do.

본 발명에서는 다른 경로를 도파되는 복수의 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 조사해서 상기 비정질 반도체를 결정화할 때에, 각 펄스 레이저광이 시간적 강도 변화에 있어서 1펄스에 1번째의 피크군과 그 후에 나타나는 2번째의 피크군을 포함하는 복수의 피크군을 갖고, 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 1펄스에 있어서의 최대 높이로 되어 있다. 또한, 본 발명으로서는 1펄스에 피크군이 3개 이상 나타나는 것이어도 좋다. In the present invention, when the amorphous semiconductor is crystallized by irradiating an amorphous semiconductor with a plurality of pulsed laser beams guiding different paths, each pulsed laser beam has a first peak group in one pulse in a temporal intensity change and 2 appearing thereafter. It has a plurality of peak groups including the first peak group, and the maximum peak intensity in the first peak group is the maximum height in one pulse. Moreover, as this invention, 3 or more peak groups may appear in 1 pulse.

펄스 레이저광에 있어서의 피크군이란 1펄스 중에서 시간적으로 근접해서 나타나는 하나 또는 복수의 피크가 모아진 것으로서, 1펄스에는 적어도 2개의 피크군이 나타난다. 피크군 사이에는 에너지 강도의 극소값이 존재한다. The peak group in pulsed laser light is a collection of one or a plurality of peaks that appear temporally close to one pulse, and at least two peak groups appear in one pulse. There is a minimum value of energy intensity between peak groups.

복수의 펄스 레이저광은 복수의 레이저 광원으로부터 출력된 것이어도 좋고 하나의 레이저 광원으로부터 출력되어 분파된 것이어도 좋고, 또한 이것들이 조합된 것이어도 좋다. 복수의 펄스 레이저광이 도파되는 경로는 광원, 광학계를 포함해 적어도 일부가 다르다면 좋고, 공통 경로를 갖는 것은 제외되지 않는다. The plurality of pulsed laser lights may be output from a plurality of laser light sources, or may be output from a single laser light source and may be divided, or a combination of these may be used. The paths through which the plurality of pulsed laser lights are guided may be different if at least a part of the paths including the light source and the optical system are different, and those having a common path are not excluded.

2nd/1st 최대 피크 강도비가 다르면 비정질 반도체의 결정화에 최적인 조사 에너지 밀도가 다른 것은, 본원 발명자들의 연구에 의해 명백하게 되어 있다. When the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio is different, it is evident by studies of the present inventors that the irradiation energy density optimal for crystallization of the amorphous semiconductor is different.

도 6~도 8은 2nd/1st 최대 피크 강도비가 18.2%, 23.0% 및 26.2%인 경우의 각각에 대해서 다른 에너지 밀도의 펄스 레이저광의 조사에 의해 비정질 규소 박막을 결정화해서 얻어진 다결정 규소 박막의 불균일 모니터의 사진(콘트라스트의 강조 처리)을 나타내고 있다. 이것들로부터 최적으로 되는 에너지 밀도가 어긋나 있는 것을 확인할 수 있다. 6 to 8 are non-uniformity monitors of polycrystalline silicon thin films obtained by crystallizing amorphous silicon thin films by irradiation of pulsed laser beams of different energy densities for the cases where the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio is 18.2%, 23.0%, and 26.2%, respectively. The photo (contrast emphasis processing) is shown. From these, it can be confirmed that the optimum energy density is shifted.

도 6에 나타내는 바와 같이, 2nd/1st 최대 피크 강도비가 18.2%인 경우, 조사 에너지 밀도 430mJ/㎠, 440mJ/㎠ 및 450mJ/㎠ 중 440mJ/㎠에서 가장 불균일이 적은 다결정 규소 박막 표면이 얻어져 440mJ/㎠가 최적의 조사 에너지 밀도인 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 6, when the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio is 18.2%, the surface of the polycrystalline silicon thin film having the least variation at 440mJ / cm 2 among irradiation energy densities 430mJ / cm 2, 440mJ / cm 2 and 450mJ / cm 2 is obtained, and 440mJ It can be seen that / cm 2 is the optimal irradiation energy density.

또한, 도 7에 나타내는 바와 같이 2nd/1st 최대 피크 강도비가 23.0%인 경우, 조사 에너지 밀도 440mJ/㎠, 450mJ/㎠ 및 460mJ/㎠ 중 450mJ/㎠에서 가장 불균일이 적은 다결정 규소 박막 표면이 얻어져 450mJ/㎠가 최적의 조사 에너지 밀도인 것을 알 수 있다. In addition, as shown in FIG. 7, when the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio is 23.0%, the surface of the polycrystalline silicon thin film having the smallest non-uniformity at 450mJ / cm 2 among irradiation energy densities 440mJ / cm 2, 450mJ / cm 2 and 460mJ / cm 2 is obtained It can be seen that 450 mJ / cm 2 is the optimum irradiation energy density.

또한, 도 8에 나타내는 바와 같이 2nd/1st 최대 피크 강도비가 26.2%인 경우, 조사 에너지 밀도 450mJ/㎠, 460mJ/㎠ 및 470mJ/㎠ 중 460mJ/㎠에서 가장 불균일이 적은 다결정 규소 박막 표면이 얻어져 460mJ/㎠가 최적의 조사 에너지 밀도인 것을 알 수 있다. In addition, as shown in FIG. 8, when the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio is 26.2%, the surface of the polycrystalline silicon thin film having the smallest non-uniformity at 460mJ / cm 2 among 450mJ / cm 2, 460mJ / cm 2 and 470mJ / cm 2 of irradiation energy densities is obtained. It can be seen that 460 mJ / cm 2 is the optimum irradiation energy density.

또한, 결정 규소막의 조사 불균일 평가는 이하의 방법에 의해서 행했다. In addition, evaluation of irradiation non-uniformity of the crystalline silicon film was performed by the following method.

결정 규소막에 검사광을 각각의 예에서 5지점에 조사하고, 각각 반사광을 수광해서 컬러 화상을 취득하여 컬러 화상의 색 성분을 검출하고, 검출된 색 성분에 의거해서 컬러 화상을 모노크롬화했다. 이어서, 모노크롬화된 화상의 데이터를 콘볼루션하여 화상 농담을 강조한 화상 데이터를 취득하여 표면 불균일을 평가했다. Inspection light was irradiated to the crystalline silicon film at five points in each example, and each reflected light was received to obtain a color image to detect the color component of the color image, and the color image was monochromated based on the detected color component. Subsequently, the data of the monochromated image was convolved to obtain image data emphasizing image shading to evaluate surface irregularities.

모노크롬화는 검출된 색 성분 중 주가 되는 색 성분을 이용해서 행할 수 있고, 주가 되는 색 성분은 광분포가 다른 색 성분보다 상대적으로 큰 색 성분이라고 할 수 있다. Monochromation can be performed using a main color component among the detected color components, and the main color component can be said to be a color component having a relatively larger light distribution than other color components.

모노크롬화된 화상 데이터는 레이저의 빔 방향을 행, 레이저의 주사 방향을 열로 하는 행렬 데이터로 나타내고, 콘볼루션에서는 소정 계수의 행렬을 모노크롬화된 화상의 데이터의 행렬에 곱함으로써 행했다. Monochromated image data is represented by matrix data in which the beam direction of the laser is a row and the scanning direction of the laser is a column, and convolution is performed by multiplying a matrix of predetermined coefficients by a matrix of data of a monochrome image.

소정 계수의 행렬은 빔 방향을 강조하는 것과 스캔 방향을 강조하는 것을 각각 이용해서 빔 방향의 화상 농담을 강조한 화상 데이터와 스캔 방향의 화상 농담을 강조한 화상 데이터를 각각 불균일 모니터로 해서 취득했다. The matrix of predetermined coefficients was obtained by using the emphasis on the beam direction and the emphasis on the scan direction, respectively, and the image data emphasizing the image gradation in the beam direction and the image data emphasizing the image gradation in the scan direction as a non-uniform monitor.

구체적으로는, 이하의 콘볼루션을 행했다. 또한, 소정 계수의 행렬이 하기에 한정되는 것은 아니다. Specifically, the following convolution was performed. In addition, the matrix of predetermined coefficients is not limited to the following.

Figure 112015032405330-pct00001
Figure 112015032405330-pct00001

도 9에 나타내는 그래프는, 상기와 같이 해서 얻어진 최적의 에너지 밀도와 2nd/1st 최대 피크 강도비를 대응시켜서 나타낸 것이다. 또한, 그래프에는 상기에서 설명한 측정 결과 이외도 도시되어 있다. 도 9에 나타내는 그래프로부터 명백한 바와 같이, 2nd/1st 최대 피크 강도비가 증가됨에 따라서 결정화에 최적인 조사 에너지 밀도도 증가되는 것을 알 수 있다. The graph shown in FIG. 9 shows the optimum energy density obtained in the above manner and the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio in correspondence. In addition, the graph shows other than the measurement results described above. As can be seen from the graph shown in Fig. 9, it can be seen that as the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio increases, the irradiation energy density optimal for crystallization also increases.

상술한 바와 같이 2nd/1st 최대 피크 강도비가 다르면, 비정질 반도체의 결정화에 최적인 조사 에너지 밀도도 달라진다. As described above, when the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio is different, the irradiation energy density optimal for crystallization of the amorphous semiconductor also varies.

그래서, 본 발명에서는 상기 1번째의 피크군의 상기 최대 피크 강도(a)와 상기 2번째의 피크군의 최대 피크 강도(b)의 비(b/a)를 최대 피크 강도비로 하고, 기준이 되는 상기 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 하여, 상기 복수의 펄스 레이저광의 상기 최대 피크 강도비가 상기 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 되도록 하고 있다. Therefore, in the present invention, the ratio (b / a) of the maximum peak intensity (a) of the first peak group and the maximum peak intensity (b) of the second peak group is defined as the maximum peak intensity ratio, and becomes a reference. The maximum peak intensity ratio is set as a reference maximum peak intensity ratio, so that the maximum peak intensity ratio of the plurality of pulsed laser lights is 4% or less from the reference maximum peak intensity ratio.

상기 최대 피크 강도비는 레이저 광원으로부터 출력된 후에 조정하는 것은 곤란하여, 통상은 레이저 광원의 출력시에 설정된다. 최대 피크 강도비의 설정은 레이저 광원의 출력 조정, 출력 회로의 설정, 매질인 가스의 혼합비의 조정 등에 의해 행할 수 있다. The maximum peak intensity ratio is difficult to adjust after being output from the laser light source, and is usually set at the time of output of the laser light source. The maximum peak intensity ratio can be set by adjusting the output of the laser light source, setting the output circuit, adjusting the mixing ratio of the gas as the medium, and the like.

또한, 기준 최대 피크 강도비는 복수의 펄스 레이저광 중 어느 하나의 펄스 레이저광에 있어서의 초기의 최대 피크 강도비를 사용하거나, 실험적으로 미리 정해 놓거나 할 수 있다. 또한, 직전의 조사에 있어서의 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 설정해도 좋다. 또한, 복수의 임의의 펄스 레이저광 사이에서 한쪽의 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 하여, 이 기준 최대 피크 강도비에 대해 다른쪽의 펄스 레이저광에 있어서의 최대 피크 강도비가 4% 이하의 차로 되도록 해도 좋다. In addition, the reference maximum peak intensity ratio can use the initial maximum peak intensity ratio in any one pulse laser light among a plurality of pulse laser lights, or can be determined experimentally in advance. Further, the maximum peak intensity ratio of the pulsed laser light in the previous irradiation may be set as a reference maximum peak intensity ratio. Further, the maximum peak intensity ratio of one pulse laser light among a plurality of arbitrary pulse laser lights is set as a reference maximum peak intensity ratio, and the maximum peak intensity ratio in the other pulse laser light is 4 relative to this reference maximum peak intensity ratio. It may be set to be less than or equal to%.

상기와 같이, 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비에 대해 차가 4% 이하로 되도록 하는 것은 다음의 이유에 의한다. As described above, the difference between the maximum peak intensity ratio and the reference maximum peak intensity ratio is 4% or less for the following reasons.

도 10에 나타내는 바와 같이, 에너지 밀도는 1펄스에 있어서 제 1 피크군에 있어서의 에너지 강도의 시간 적분과 제 2 피크군에 있어서의 에너지 강도의 시간 적분의 합에 의해서 나타낼 수 있다. 또한, 동일 기판 상에서는 비정질 반도체의 결정화에 최적으로 되는 에너지 밀도는 일정하다. 그 최적 에너지 밀도는 레이저 펄스 파형, 구체적으로는 최대 피크 강도비에 영향을 받고 있다. 펄스 파형의 면적은 에너지 밀도를 의미한다. 최적 에너지 밀도는 통상의 비정질 규소 박막에 있어서 10mJ/㎠ 정도의 허용폭(OED 범위: 최적 에너지 밀도 범위)을 갖는다. 이 허용폭 내이면, 레이저 처리에 의한 결정화는 동등하게 행해진다. 그 허용폭을 충족시키기 위해서 최대 피크 강도비의 차는 4% 이내로 하는 것이 필요해진다. 그 때문에, 상기 차를 4% 이하로 했다. As shown in Fig. 10, the energy density can be represented by the sum of the time integration of the energy intensity in the first peak group and the time integration of the energy intensity in the second peak group in one pulse. Further, the energy density that is optimal for crystallization of the amorphous semiconductor on the same substrate is constant. The optimum energy density is affected by the laser pulse waveform, specifically the maximum peak intensity ratio. The area of the pulse waveform means energy density. The optimum energy density has an allowable width (OED range: optimum energy density range) of about 10 mJ / cm 2 in a conventional amorphous silicon thin film. If it is within this allowable width, crystallization by laser treatment is performed equally. In order to satisfy the allowable width, it is necessary to make the difference in the maximum peak intensity ratio within 4%. Therefore, the difference was set to 4% or less.

예를 들면, 피크 강도의 단위를 임의 단위로 해서 2nd/1st 최대 피크 강도비가 18.2%인 경우, 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 상대 수치로 100, 2번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 마찬가지로 18.2이면 최적 에너지 밀도는 439.5mJ/㎠로 된다. 2nd/1st 최대 피크 강도비가 23.1%인 경우, 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 상대 수치로 93, 2번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 21.5이면 최적 에너지 밀도는 451.3mJ/㎠로 된다. 2nd/1st 최대 피크 강도비가 26.2%인 경우, 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 상대 수치로 89, 2번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 23.5이면 최적 에너지 밀도는 459.2mJ/㎠로 된다. For example, when the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio is 18.2% with the unit of the peak intensity as an arbitrary unit, the maximum peak intensity in the first peak group is relative to the value in the 100 and second peak groups. If the maximum peak intensity is similarly 18.2, the optimum energy density is 439.5 mJ / cm 2. When the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio is 23.1%, the optimum energy density is 451.3 mJ / if the maximum peak intensity in the first peak group is 93 as a relative value and the maximum peak intensity in the second peak group is 21.5. It becomes cm2. When the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio is 26.2%, the optimum energy density is 459.2 mJ / if the maximum peak intensity in the first peak group is 89 as the relative value and the maximum peak intensity in the second peak group is 23.5. It becomes cm2.

이들 관계로부터 최소 제곱법에 의한 1차 회귀를 행하면 도 9에 나타내는 선형 A가 얻어진다. 이 선형 A에 의거하면, 예를 들면 2nd/1st 최대 피크 강도비가 22.4%인 경우를 보면 최적 에너지 밀도의 폭(10mJ/㎠)은 455mJ/㎠~445mJ/㎠의 범위 내에 있다. 최적 에너지 밀도 445mJ/㎠에 대응하는 2nd/1st 최대 피크 강도비는 20.44%이고, 최적 에너지 밀도 455mJ/㎠에 대응하는 2nd/1st 최대 피크 강도비가 24.49%이다. 이 폭을 최대 피크 강도비의 차로 나타내면 24.49%-20.44%=4.05%로 된다. 따라서, 최대 피크 강도비의 차를 4% 이하로 하면, 최적 에너지 밀도에 있어서의 허용 범위 내에 포함될 수 있다. From these relations, linear A shown in Fig. 9 is obtained by performing first-order regression using the least squares method. Based on this linear A, for example, when the maximum peak intensity ratio of 2nd / 1st is 22.4%, the width (10 mJ / cm 2) of optimal energy density is in the range of 455 mJ / cm 2 to 445 mJ / cm 2. The 2nd / 1st maximum peak intensity ratio corresponding to the optimum energy density of 445mJ / cm 2 is 20.44%, and the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio corresponding to the optimal energy density of 455mJ / cm 2 is 24.49%. When this width is represented by the difference of the maximum peak intensity ratio, it becomes 24.49% -20.44% = 4.05%. Therefore, when the difference of the maximum peak intensity ratio is 4% or less, it can be included within the allowable range in the optimum energy density.

또한, 복수의 펄스 레이저광은 서로 다른 펄스 발생 타이밍에서 비정질 반도체에 조사되어 단위 시간당 비정질 반도체에 조사되는 펄스수를 증가시킬 수 있고, 또한 의사적으로 펄스폭을 확대시킬 수 있다. In addition, the plurality of pulsed laser lights may be irradiated to the amorphous semiconductor at different pulse generation timings, thereby increasing the number of pulses irradiated to the amorphous semiconductor per unit time, and also pseudo-expanding the pulse width.

서로 다른 펄스 발생 타이밍은 레이저 광원에 의한 출력시에 얻어져도 좋고, 또한 경로 도중에서 위상차가 부여되어서 얻어지는 것이어도 좋다. 분파에 의해 위상차를 부여할 수 있지만, 펄스 레이저광의 분파도 그 수단이 특별히 한정되는 것이 아니고, 빔 스플리터 등을 적절하게 이용할 수 있다. Different pulse generation timings may be obtained at the time of output by the laser light source, or may be obtained by providing a phase difference in the middle of the path. Although a phase difference can be provided by division, the means for the division of pulsed laser light is not particularly limited, and a beam splitter or the like can be suitably used.

다른 펄스 발생 타이밍에서 비정질 반도체에 의해 펄스 레이저광이 조사될 때에 펄스가 서로 겹치지 않도록 해도 좋고, 또한 펄스의 일부가 겹치도록 해도 좋다. When the pulse laser light is irradiated by the amorphous semiconductor at different pulse generation timings, the pulses may not overlap with each other, or a part of the pulses may overlap.

또한, 펄스 레이저광의 경로에는 펄스 레이저광의 투과율을 조정 가능한 가변 감쇠기를 설치할 수 있다. 가변 감쇠기에 의해 펄스 레이저광을 소망의 에너지 밀도로 비정질 반도체에 조사할 수 있고, 또한 공통되는 에너지 밀도로 복수의 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 조사할 수 있다. Further, a variable attenuator capable of adjusting the transmittance of the pulse laser light can be provided in the path of the pulse laser light. A pulsed laser light can be irradiated to the amorphous semiconductor at a desired energy density by a variable attenuator, and a plurality of pulsed laser light can be irradiated to the amorphous semiconductor at a common energy density.

또한, 펄스 레이저광의 에너지 밀도는 펄스 레이저 광원의 출력의 제어와 상기 가변 감쇠기의 한쪽 또는 양쪽에 의해 행할 수 있다. Further, the energy density of the pulsed laser light can be performed by controlling the output of the pulsed laser light source and one or both of the variable attenuators.

(발명의 효과) (Effects of the Invention)

이상과 같이 본 발명에 의하면, 다른 경로로 도파되는 복수의 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 조사해서 상기 비정질 반도체를 결정화하는 결정질 반도체의 제조 방법으로서, As described above, according to the present invention, a method of manufacturing a crystalline semiconductor for crystallizing the amorphous semiconductor by irradiating the amorphous semiconductor with a plurality of pulsed laser light guided through different paths,

상기 복수의 펄스 레이저광은 시간적 강도 변화에 있어서 1펄스에 적어도 1번째의 피크군과 그 후에 나타나는 2번째의 피크군을 갖고, 또한 상기 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 상기 1펄스에 있어서의 최대 높이로 되어 있고, The plurality of pulsed laser lights have at least a first peak group and a second peak group appearing after each pulse in a temporal intensity change, and the maximum peak intensity in the first peak group is the first pulse. It becomes the maximum height in

상기 1번째의 피크군의 상기 최대 피크 강도(a)와 상기 2번째의 피크군의 최대 피크 강도(b)의 비(b/a)를 최대 피크 강도비로 하고, 기준이 되는 상기 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 하여, 상기 복수의 펄스 레이저광의 상기 최대 피크 강도비가 상기 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 되도록 하므로, 비정질 반도체를 보다 균일하게 결정화할 수 있다. The ratio (b / a) of the maximum peak intensity (a) of the first peak group to the maximum peak intensity (b) of the second peak group is defined as a maximum peak intensity ratio, and the maximum peak intensity ratio as a reference. As a reference maximum peak intensity ratio, the maximum peak intensity ratio of the plurality of pulsed laser lights is set to a difference of 4% or less with respect to the reference maximum peak intensity ratio, so that the amorphous semiconductor can be crystallized more uniformly.

도 1은 본 발명의 일실시형태의 레이저 어닐 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 마찬가지로 펄스 레이저광의 계측 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3은 마찬가지로 펄스 레이저광에 있어서의 펄스 파형의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 마찬가지로 2대의 펄스 레이저 광원으로부터 출력되는 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비를 설명하는 도면이다.
도 5는 마찬가지로 2대의 펄스 레이저 광원으로부터 출력되는 펄스 레이저광의 중첩을 설명하는 도면이다.
도 6은 마찬가지로 최대 피크 강도비 18.2%로 에너지 밀도를 변경한 펄스 레이저광의 조사에 의해 비정질 규소 박막을 결정화해서 얻어진 다결정 규소 박막의 불균일 모니터에 의한 도면 대용 사진이다.
도 7은 마찬가지로 최대 피크 강도비 23.0%로 에너지 밀도를 변경한 펄스 레이저광의 조사에 의해 비정질 규소 박막을 결정화해서 얻어진 다결정 규소 박막의 불균일 모니터에 의한 도면 대용 사진이다.
도 8은 마찬가지로 최대 피크 강도비 26.2%로 에너지 밀도를 변경한 펄스 레이저광의 조사에 의해 비정질 규소 박막을 결정화해서 얻어진 다결정 규소 박막의 불균일 모니터에 의한 도면 대용 사진이다.
도 9는 마찬가지로 펄스 레이저광에 있어서의 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도에 대한 2번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도의 비와 결정화에 최적인 조사 에너지 밀도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 10은 마찬가지로 기준 펄스 레이저광 이외의 다른 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 설정하는 이유를 설명하는 도면이다. 1 is a schematic view showing a laser annealing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram similarly showing a measurement configuration of pulsed laser light.
It is a figure which shows an example of the pulse waveform in pulse laser light similarly.
4 is a view for explaining the maximum peak intensity ratio of pulsed laser light output from two pulsed laser light sources.
5 is a view for explaining superposition of pulsed laser light output from two pulsed laser light sources.
Fig. 6 is a drawing substitute photograph by a non-uniform monitor of a polycrystalline silicon thin film obtained by crystallizing an amorphous silicon thin film by irradiation of pulsed laser light whose energy density is changed to a maximum peak intensity ratio of 18.2%.
Fig. 7 is a drawing substitute photograph by a non-uniform monitor of a polycrystalline silicon thin film obtained by crystallizing an amorphous silicon thin film by irradiation of pulsed laser light whose energy density is changed to a maximum peak intensity ratio of 23.0%.
FIG. 8 is a photograph substitute for a drawing by a non-uniform monitor of a polycrystalline silicon thin film obtained by crystallizing an amorphous silicon thin film by irradiation of pulsed laser light whose energy density is changed to a maximum peak intensity ratio of 26.2%.
Fig. 9 is a diagram showing the relationship between the ratio of the maximum peak intensity in the second peak group to the maximum peak intensity in the first peak group in the pulse laser light and the irradiation energy density optimal for crystallization. .
10 is a view for explaining why the maximum peak intensity ratio of pulse laser light other than the reference pulse laser light is set to a difference of 4% or less with respect to the reference maximum peak intensity ratio.

본 발명의 일실시형태에 대해서 첨부 도면에 의거해서 설명한다. One embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

우선, 본 실시형태의 결정질 반도체의 제조 장치에 대해서 도 1 및 도 2를 이용해서 설명한다. First, the manufacturing apparatus of the crystalline semiconductor of this embodiment is demonstrated using FIG. 1 and FIG.

도 1에 나타내는 바와 같이, 결정질 반도체의 제조 장치에 상당하는 레이저 어닐 장치(1)는 펄스 레이저광을 출력하는 2대의 펄스 레이저 광원(2, 3)을 갖고 있다. As shown in Fig. 1, the laser annealing device 1 corresponding to a manufacturing device of a crystalline semiconductor has two pulse laser light sources 2, 3 for outputting pulse laser light.

펄스 레이저 광원(2, 3)은 각각, 예를 들면 엑시머 레이저 발진 광원이며, 파장 308㎚, 펄스 주파수 1~600Hz의 펄스 레이저광을 출력하는 것이다. The pulse laser light sources 2 and 3 are, for example, excimer laser oscillation light sources, and output pulse laser light having a wavelength of 308 nm and a pulse frequency of 1 to 600 Hz.

펄스 레이저 광원(2)의 출력측에는 펄스 레이저 광원(2)으로부터 출력되는 펄스 레이저광의 감쇠율을 조정 가능한 가변 감쇠기(4)가 배치되어 있다. 또한, 펄스 레이저 광원(3)의 출력측에는 펄스 레이저 광원(3)으로부터 출력되는 펄스 레이저광의 감쇠율을 조정 가능한 가변 감쇠기(5)가 배치되어 있다. On the output side of the pulse laser light source 2, a variable attenuator 4 capable of adjusting the attenuation rate of the pulse laser light output from the pulse laser light source 2 is arranged. Further, on the output side of the pulse laser light source 3, a variable attenuator 5 capable of adjusting the attenuation rate of the pulse laser light output from the pulse laser light source 3 is arranged.

가변 감쇠기(4)의 출력측에는 가변 감쇠기(4)로부터 출력되는 펄스 레이저광의 일부를 계측용으로 투과하고, 잔부를 처리용으로 반사하는 하프 미러(6)가 배치되어 있다. A half mirror 6 is disposed on the output side of the variable attenuator 4 to transmit a part of the pulsed laser light output from the variable attenuator 4 for measurement and to reflect the remainder for processing.

하프 미러(6)의 투과측에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 펄스 레이저광의 파형을 계측하는 계측기(7)의 수광부(7a)가 배치 가능하게 되어 있다. 계측기(7)에는 제어부(8)가 전기적으로 접속되어 있고, 계측기(7)의 계측 결과가 제어부(8)에 출력된다. On the transmission side of the half mirror 6, as shown in Fig. 2, the light receiving portion 7a of the measuring instrument 7 for measuring the waveform of the pulsed laser light can be arranged. The control unit 8 is electrically connected to the measuring device 7, and the measurement result of the measuring device 7 is output to the control unit 8.

가변 감쇠기(5)의 출력측에는 하프 미러(6)에 의해 반사된 펄스 레이저광을 일면측에서 광학계(12)측으로 반사하고, 가변 감쇠기(5)로부터 출력되는 펄스 레이저광을 타면측에서 반사하는 미러(9)가 배치되어 있다. On the output side of the variable attenuator 5, a mirror that reflects the pulsed laser light reflected by the half mirror 6 from one side to the optical system 12 side, and reflects the pulsed laser light output from the variable attenuator 5 on the other side (9) is arranged.

미러(9)의 상기 타면 반사측에는 하프 미러(10)가 배치되어 있고, 미러(9)에 의해 반사된 펄스 레이저광의 일부를 계측용으로 투과하고, 잔부를 처리용으로 광학계(12)측으로 반사된다.A half-mirror 10 is disposed on the other surface reflection side of the mirror 9, and a part of the pulsed laser light reflected by the mirror 9 is transmitted for measurement, and the remainder is reflected to the optical system 12 side for processing. .

하프 미러(10)의 투과측에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 펄스 레이저광의 파형을 계측하는 계측기(11)의 수광부(11a)가 배치 가능하게 되어 있다. 계측기(11)에는 제어부(8)가 전기적으로 접속되어 있고, 계측기(11)의 계측 결과가 제어부(8)에 출력된다. On the transmission side of the half mirror 10, as shown in Fig. 2, a light receiving portion 11a of the measuring instrument 11 for measuring the waveform of the pulsed laser light can be arranged. The control unit 8 is electrically connected to the measuring instrument 11, and the measurement result of the measuring instrument 11 is output to the control unit 8.

광학계(12)는 미러(9)의 한쪽의 반사면에서 반사된 펄스 레이저광과 하프 미러(10)에 의해 반사된 펄스 레이저광의 2개의 펄스 레이저광을 도파하고, 빔 형상의 정형 등을 행해서 동일 경로에 출사하도록 구성되어 있다. 광학계(12)는, 예를 들면 미러, 렌즈, 호모게나이저 등에 의해 구성된다. The optical system 12 waveguides two pulse laser beams of pulse laser light reflected from one of the reflective surfaces of the mirror 9 and pulse laser light reflected by the half mirror 10, and performs beam shaping or the like. It is configured to exit the route. The optical system 12 is formed of, for example, a mirror, a lens, a homogenizer, or the like.

광학계의 구성은 본 발명으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 펄스 레이저광의 수에 따라서 복수 형성될 수도 있다. The configuration of the optical system is not particularly limited as the present invention, and may be formed in plural depending on the number of pulsed laser lights.

또한, 제어부(8)에는 펄스 레이저 광원(2, 3) 및 가변 감쇠기(4, 5)가 제어 가능하게 접속되어 있고, 제어부(8)는 펄스 레이저 광원(2, 3)의 출력 조정이나 펄스 개시 타이밍의 설정, 가변 감쇠기(4, 5)에서의 감쇠율의 제어 등 레이저 어닐 장치(1) 전체의 제어를 행한다. Further, the control unit 8 is connected to the pulse laser light sources 2 and 3 and the variable attenuators 4 and 5 so as to be controllable, and the control unit 8 controls the output of the pulse laser light sources 2 and 3 or starts pulses. Control of the entire laser annealing device 1, such as setting timing and controlling the attenuation rate in the variable attenuators 4 and 5, is performed.

제어부(8)는 CPU와 이것을 동작시키는 프로그램, 그 프로그램 등을 격납하는 ROM, 작업 영역이 되는 RAM, 데이터를 불휘발로 유지하는 플래시 메모리 등을 구비한 것으로 할 수 있다. The control unit 8 may be provided with a CPU, a program for operating the program, a ROM for storing the program and the like, a RAM as a work area, a flash memory for nonvolatile data, and the like.

제어부(8)는 펄스 레이저 광원(2, 3)의 출력 조정에 의해 펄스 레이저광에 있어서의 최대 피크 강도비의 조정을 행할 수 있다. 또한, 제어부(8)의 제어에 의해 펄스 레이저 광원(2, 3)의 가스 혼합비를 조정하여, 결과적으로 펄스 레이저광에 있어서의 최대 피크 강도비의 조정을 행하도록 해도 좋다. 이들 제어에 있어서, 제어부(8)는 피크 강도비 조정부에 상당한다. The control unit 8 can adjust the maximum peak intensity ratio in the pulse laser light by adjusting the output of the pulse laser light sources 2 and 3. Further, the gas mixing ratio of the pulse laser light sources 2 and 3 may be adjusted under the control of the control unit 8, and as a result, the maximum peak intensity ratio in the pulse laser light may be adjusted. In these controls, the control section 8 corresponds to a peak intensity ratio adjustment section.

또한, 펄스 레이저광의 비정질 반도체 상의 에너지 밀도는 제어부(8)에 의한 펄스 레이저 광원(2, 3)에서의 출력 조정이나 가변 감쇠기(4, 5)에서의 감쇠율 조정에 의해 설정할 수 있다. 즉, 제어부(8) 및 가변 감쇠기(4, 5)는 에너지 밀도 설정부에 상당한다. In addition, the energy density of the pulse laser light on the amorphous semiconductor can be set by adjusting the output of the pulse laser light sources 2 and 3 by the control unit 8 or adjusting the attenuation ratio of the variable attenuators 4 and 5. That is, the control unit 8 and the variable attenuators 4 and 5 correspond to the energy density setting unit.

광학계(12)의 출사측에는 복수로 이루어지는 펄스 레이저광의 일부를 계측용으로 투과하고, 잔부를 처리용으로 반사하는 하프 미러(13)가 배치되어 있다. A half mirror 13 is disposed on the exit side of the optical system 12 to transmit a part of a plurality of pulsed laser beams for measurement and reflect the remainder for processing.

하프 미러(13)의 투과측에는 각 펄스 레이저광의 에너지 밀도를 측정하는 계측기(14)의 수광부(14a)가 배치되어 있다. 계측기(14)에는 제어부(8)가 전기적으로 접속되어 있어 계측기(14)의 계측 결과가 제어부(8)에 출력된다. On the transmission side of the half mirror 13, a light receiving portion 14a of a measuring instrument 14 for measuring the energy density of each pulse laser light is arranged. The control unit 8 is electrically connected to the measuring instrument 14 so that the measurement result of the measuring instrument 14 is output to the control unit 8.

하프 미러(13)의 반사측에는 비정질 반도체막(15a)이 형성된 기판(15)을 유지하는 스테이지(16)가 배치되어 있다. 기판(15)은, 예를 들면 유리 기판이며, 비정질 반도체막(15a)은, 예를 들면 비정질 규소 박막이다. On the reflective side of the half mirror 13, a stage 16 for holding the substrate 15 on which the amorphous semiconductor film 15a is formed is disposed. The substrate 15 is, for example, a glass substrate, and the amorphous semiconductor film 15a is, for example, an amorphous silicon thin film.

스테이지(16)는 스테이지(16)의 면 방향(XY 방향)을 따라서 이동 가능하게 되어 있다. 스테이지(16)에는 상기 면 방향을 따라서 스테이지(16)를 고속 이동시키는 이동 장치(17)가 구비되어 있다. The stage 16 is movable along the plane direction (XY direction) of the stage 16. The stage 16 is equipped with a moving device 17 that moves the stage 16 at a high speed along the plane direction.

이어서, 레이저 어닐 장치(1)를 이용한 비정질 반도체막(15a)을 원료로 하는 반도체 제조 방법에 대해서 설명한다. Next, a semiconductor manufacturing method using the amorphous semiconductor film 15a using the laser annealing device 1 as a raw material will be described.

스테이지(16) 상에는 결정화해야 할 비결정질 반도체(15a)가 상층에 형성된 기판(15)을 적재해서 유지한다. On the stage 16, an amorphous semiconductor 15a to be crystallized is loaded and held on the substrate 15 formed on the upper layer.

본 발명에서는 비정질 반도체로서 기판 상에 형성된 비정질 규소 박막이 적합하게 사용된다. 비정질 규소 박막을 결정화함으로써 다결정 규소 박막을 얻을 수 있다. 비정질 규소 박막은 통상은 45~55㎚의 두께로 형성되어 있지만, 본 발명으로서는 그 두께가 특별히 한정되는 것은 아니다. In the present invention, an amorphous silicon thin film formed on a substrate is suitably used as an amorphous semiconductor. A polycrystalline silicon thin film can be obtained by crystallizing the amorphous silicon thin film. The amorphous silicon thin film is usually formed to a thickness of 45 to 55 nm, but the thickness is not particularly limited as the present invention.

또한, 기판에는 통상은 유리 기판이 이용되지만, 본 발명으로서는 기판의 재질이 특별히 한정되는 것이 아니고, 기타 재질이어도 좋다. In addition, although a glass substrate is usually used for the substrate, the material of the substrate is not particularly limited and other materials may be used in the present invention.

이어서, 제어부(8)에 의해 펄스 레이저 광원(2, 3)을 각각 제어하여 펄스 레이저 광원(2, 3)으로부터 각각 펄스 레이저광을 출력한다. 각 펄스 레이저광은 동일한 파장, 동일한 반복 주파수를 갖고, 펄스 개시 타이밍이 달라서 비정질 반도체막 상에서 위상차를 갖도록 한다. 각 펄스 레이저광에 있어서의 펄스 개시 타이밍의 설정에 의해 다른 펄스 레이저광 사이에서 반복 주파수에 대해 위상차를 갖도록 서로 다른 펄스 발생 타이밍에서 각각 펄스 레이저광을 출력하여 비정질 반도체막(15a)에 조사한다. Subsequently, the pulse laser light sources 2 and 3 are respectively controlled by the control unit 8 to output pulse laser light from the pulse laser light sources 2 and 3, respectively. Each pulse laser light has the same wavelength and the same repetition frequency, and the pulse start timing is different so that it has a phase difference on the amorphous semiconductor film. By setting the pulse start timing in each pulse laser light, pulse laser light is outputted at different pulse generation timings so as to have a phase difference with respect to a repetition frequency between different pulse laser lights, and the amorphous semiconductor film 15a is irradiated.

엑시머 레이저 발진기 등의 펄스 레이저 광원(2, 3)으로부터 출력되는 펄스 레이저광은, 도 3에 나타내는 바와 같이 시간적 변화에 있어서 1펄스에 1번째의 피크군(P1)과 그 후에 나타나는 2번째의 피크군(P2)을 갖고 있다. 또한, 1번째의 피크군(P1)에 있어서의 최대 피크 강도(a)는 2번째의 피크군(P2)에 있어서의 최대 피크 강도(b)보다 크고, 최대 피크 강도(a)가 1펄스에 있어서의 최대 높이로 되어 있다.The pulse laser light output from the pulse laser light sources 2 and 3, such as an excimer laser oscillator, is the first peak group P1 in one pulse and the second peak appearing thereafter in a temporal change as shown in FIG. 3. It has a group (P2). Further, the maximum peak intensity (a) in the first peak group (P1) is greater than the maximum peak intensity (b) in the second peak group (P2), and the maximum peak intensity (a) is equal to one pulse. It becomes the maximum height.

도 3에서는 동일한 엑시머 레이저 발진기를 이용해서 그 출력 에너지를 850mJ, 950mJ 및 1,050mJ로 각각 설정한 경우의 펄스 파형을 나타내고 있다. 최대 피크 강도비(b/a)(이후, 적절히 「2nd/1st 최대 피크 강도비」라고 칭함)는 출력 에너지가 높을수록 커지고 있고, 출력 에너지가 작을수록 작아진다. 3 shows a pulse waveform when the output energy is set to 850 mJ, 950 mJ, and 1,050 mJ, respectively, using the same excimer laser oscillator. The maximum peak intensity ratio (b / a) (hereinafter appropriately referred to as "2nd / 1st maximum peak intensity ratio") increases as the output energy increases, and decreases as the output energy decreases.

펄스 레이저 광원(2, 3)으로부터 출력된 펄스 레이저광은 각각 가변 감쇠기(4, 5)에 이르고, 이것을 통과함으로써 소정의 감쇠율로 감쇠된다. 감쇠율은 제어부(8)에 의해 제어되어 비정질 반도체막(15a) 상에서 펄스 레이저 광원(2, 3)으로부터 출력된 펄스 레이저광이 각각 동일한 에너지 밀도가 되도록 조정된다. The pulsed laser light output from the pulsed laser light sources 2 and 3 reaches the variable attenuators 4 and 5, respectively, and is attenuated at a predetermined attenuation rate by passing them. The attenuation rate is controlled by the control unit 8 and adjusted so that the pulse laser light output from the pulse laser light sources 2 and 3 on the amorphous semiconductor film 15a has the same energy density, respectively.

가변 감쇠기(4)에 의해 감쇠되어서 출력된 펄스 레이저광은 하프 미러(6)에 의해 일부가 투과되고, 잔부가 반사된다. 하프 미러(6)를 투과한 펄스 레이저광은 수광부(7a)에서 수광되고, 계측기(7)에 의해 펄스 파형이 측정된다. 계측기(7)에 의한 펄스 파형의 계측 결과는 제어부(8)에 송신된다. A portion of the pulse laser light output by being attenuated by the variable attenuator 4 is transmitted by the half mirror 6, and the remainder is reflected. The pulsed laser light transmitted through the half mirror 6 is received by the light receiving unit 7a, and the pulse waveform is measured by the measuring device 7. The measurement result of the pulse waveform by the measuring instrument 7 is transmitted to the control unit 8.

하프 미러(6)에 의해 반사된 펄스 레이저광의 잔부는 전반사 미러(9)의 한쪽의 반사면에서 반사되어서 광학계(12)에 도입된다. The remainder of the pulsed laser light reflected by the half mirror 6 is reflected from one reflective surface of the total reflection mirror 9 and is introduced into the optical system 12.

가변 감쇠기(5)에 의해 감쇠되어서 출력된 펄스 레이저광은 미러(9)의 다른 쪽의 반사면에서 반사되어서 하프 미러(10)에 입사된다. 하프 미러(10)에 입사된 펄스 레이저광은 하프 미러(10)에서 일부가 투과되어서 수광부(11a)에서 수광되고, 잔부가 반사되어 광학계(12)에 입사된다. 수광부(11a)에서 수광된 펄스 레이저광은 계측기(11)에 의해 펄스 파형이 계측된다. 계측기(11)에 의한 펄스 파형의 계측 결과는 제어부(8)에 송신된다. The pulse laser light output by being attenuated by the variable attenuator 5 is reflected from the other reflective surface of the mirror 9 and is incident on the half mirror 10. The pulsed laser light incident on the half mirror 10 is partially transmitted from the half mirror 10 and is received by the light receiving portion 11a, and the remainder is reflected to enter the optical system 12. The pulsed laser light received by the light receiving unit 11a is measured by a pulse waveform by the measuring instrument 11. The measurement result of the pulse waveform by the measuring instrument 11 is transmitted to the control unit 8.

제어부(8)에서는 계측기(7, 11)에 의해서 얻어진 펄스 파형의 계측 결과에 의거해서 1번째의 피크군의 상기 최대 피크 강도와 상기 2번째의 피크군의 최대 피크 강도의 비를 최대 피크 강도비로서 산출한다. In the control unit 8, the ratio of the maximum peak intensity of the first peak group to the maximum peak intensity of the second peak group is the maximum peak intensity ratio based on the measurement results of the pulse waveforms obtained by the instruments 7 and 11 Calculate as

구체적으로는 도 4에 나타내는 바와 같이, 펄스 레이저 광원(2)으로부터 출력된 펄스 레이저광에 관해서는 2nd/1st 최대 피크 강도비(R1)는 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도(a1)에 대한 2번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도(b1)의 비(b1/a1)로 나타내어진다. 또한, 다른쪽의 펄스 레이저 광원(3)으로부터 출력되는 펄스 레이저광의 2nd/1st 최대 피크 강도비(R2)는 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도(a2)에 대한 2번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도(b2)의 비(b2/a2)로 나타내어진다. Specifically, as shown in FIG. 4, for the pulse laser light output from the pulse laser light source 2, the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio R1 is the maximum peak intensity a1 in the first peak group It is represented by the ratio (b1 / a1) of the maximum peak intensity (b1) in the second peak group to. In addition, the 2nd / 1st maximum peak intensity ratio R2 of the pulse laser light output from the other pulse laser light source 3 is the second peak group to the maximum peak intensity a2 in the first peak group. It is represented by the ratio (b2 / a2) of the maximum peak intensity (b2).

이 실시형태에서는 최대 피크 강도비(R1)의 초기값을 기준 최대 피크 강도비(R0)로 하고, 그 후의 최대 피크 강도비(R1) 및 최대 피크 강도비(R2)가 기준 최대 피크 강도비(R0)에 대해 4% 이하의 차로 되도록 제어한다. In this embodiment, the initial value of the maximum peak intensity ratio (R1) is set as the reference maximum peak intensity ratio (R0), and the maximum peak intensity ratio (R1) and maximum peak intensity ratio (R2) thereafter are the reference maximum peak intensity ratio (R). R0) is controlled to be 4% or less.

제어 방법으로서는 펄스 레이저 광원(2, 3)의 출력을 조정함으로써 최대 피크 강도비가 변동을 4% 이하로 조정할 수 있다. 펄스 레이저광의 출력 변화가 최대 피크 강도비로서 나타내는 것은 도 3에 나타내는 바와 같이 명백하다. As a control method, the maximum peak intensity ratio fluctuation can be adjusted to 4% or less by adjusting the outputs of the pulse laser light sources 2 and 3. It is evident that the output change of the pulse laser light is represented as the maximum peak intensity ratio, as shown in FIG. 3.

펄스 레이저 광원(2, 3)의 출력 조정에 의한 에너지 밀도의 변동은 가변 감쇠기(4, 5)의 감쇠율을 조정함으로써 상쇄된다. 가변 감쇠기(4, 5)에서의 감쇠율의 조정은 최대 피크 강도비에 영향을 거의 주지 않기 때문에 에너지 밀도의 조정만을 목적으로 해서 감쇠율을 조정할 수 있다. The fluctuation of energy density by adjusting the output of the pulse laser light sources 2 and 3 is canceled by adjusting the attenuation ratios of the variable attenuators 4 and 5. Since the adjustment of the attenuation rate in the variable attenuators 4 and 5 has little effect on the maximum peak intensity ratio, the attenuation rate can be adjusted for the purpose of only adjusting the energy density.

최대 피크 강도비가 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 포함되어 있는 각 펄스 레이저광은 광학계(12)에서 소망에 의한 정형이 이루어지면서 도파가 이루어져 동일 광로 상에 출사된다. 광학계(12)를 출사시킨 복수의 펄스 레이저광은 하프 미러(13)에서 일부가 투과되고, 수광부(14a)에서 수광되며, 잔부가 하프 미러(13)에서 반사되어서 비정질 반도체막(15a)에 조사된다. 비정질 반도체막(15a)은 이동 장치(17)에 의해서 이동하는 스테이지(16)와 함께 이동함으로써 펄스 레이저광이 상대적으로 주사되면서 조사된다. Each pulse laser light in which the maximum peak intensity ratio is included in a difference of 4% or less with respect to the reference maximum peak intensity ratio is guided by a desired shaping in the optical system 12, and is waveguided and emitted on the same optical path. A plurality of pulsed laser light emitted from the optical system 12 is partially transmitted through the half mirror 13, received by the light receiving unit 14a, and the remainder is reflected by the half mirror 13 to irradiate the amorphous semiconductor film 15a. do. The amorphous semiconductor film 15a is irradiated while the pulse laser light is relatively scanned by moving together with the stage 16 moved by the moving device 17.

또한, 수광부(14a)에서 수광되는 각 펄스 레이저광은 계측기(14)의 계측 결과에 있어서 각 펄스 레이저광이 동일한 에너지 밀도로 되도록 가변 감쇠기(4, 5)의 감쇠율을 설정한다. 수광부(14a)에 있어서의 수광 위치는 비정질 반도체막(15a)으로의 조사면을 상정하는 위치에 설정되어 있다. Further, the attenuation ratios of the variable attenuators 4 and 5 are set so that each pulse laser light received by the light receiving unit 14a has the same energy density in the measurement result of the measuring instrument 14. The light-receiving position in the light-receiving section 14a is set at a position that assumes an irradiation surface to the amorphous semiconductor film 15a.

비정질 반도체막(15a) 상에서는 에너지 밀도가 동일하게 설정되고 또한 최대 피크 강도비가 기준 최대 피크 강도비에 대해 차가 4% 이하로 유지되어 있어, 비정질막이 균일하고 또한 양호하게 결정화된다. 상기 최대 피크 강도비의 조정에 의해 다른 펄스 레이저 광원(2, 3)으로부터 출력된 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비의 차를 작게 할 수 있고, 또한 경시적인 변화도 작게 할 수 있다. On the amorphous semiconductor film 15a, the energy density is set the same and the maximum peak intensity ratio is maintained at 4% or less with respect to the reference maximum peak intensity ratio, so that the amorphous film is uniformly and well crystallized. By adjusting the maximum peak intensity ratio, the difference in the maximum peak intensity ratio of the pulse laser light output from the other pulse laser light sources 2 and 3 can be made small, and the change over time can be made small.

또한, 펄스 레이저 광원(2, 3)은 적합하게는 펄스 레이저광에 있어서의 펄스가 서로 겹치지 않고, 반복 주파수에 대해 소정의 위상차를 갖도록 서로 다른 펄스 발생 타이밍에서 각각 펄스 레이저광을 출력한다. Further, the pulse laser light sources 2 and 3 suitably output pulse laser light at different pulse generation timings so that pulses in the pulse laser light do not overlap with each other and have a predetermined phase difference with respect to the repetition frequency.

구체적으로는, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이 펄스 레이저 광원(2, 3)이 모두 펄스 주파수 600Hz에서 펄스 레이저광을 출력하는 경우에 있어서, 펄스 레이저 광원(2)에 대해서 펄스 레이저 광원(3)은 반주기 지연된 펄스 발생 타이밍에서 펄스 레이저광을 출력한다. 이것에 의해, 비정질 반도체막(15a)에는 펄스 레이저 광원(2, 3)의 2배의 펄스 주파수 1,200Hz의 펄스 레이저광이 실질적으로 조사되게 된다. Specifically, for example, as shown in Fig. 5, when the pulse laser light sources 2 and 3 both output pulse laser light at a pulse frequency of 600 Hz, the pulse laser light source 2 is a pulse laser light source 3 ) Outputs pulsed laser light at a half cycle delayed pulse generation timing. As a result, the amorphous semiconductor film 15a is substantially irradiated with pulse laser light having a pulse frequency of 1,200 Hz twice that of the pulse laser light sources 2 and 3.

서로 다른 펄스 발생 타이밍에서 각각 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 조사함으로써 펄스 주파수를 실질적으로 증가시킬 수 있고, 높은 생산성으로 펄스 레이저광의 조사를 행할 수 있다. By irradiating the pulsed laser light to the amorphous semiconductor at different pulse generation timings, the pulse frequency can be substantially increased, and the pulsed laser light can be irradiated with high productivity.

또한, 상기 실시형태에서는 2대의 펄스 레이저 광원(2, 3)을 사용하는 것에 대해 설명했지만, 2대를 초과하는 복수대의 펄스 레이저 광원을 사용할 수도 있다. In addition, although the use of two pulse laser light sources 2 and 3 has been described in the above embodiment, a plurality of pulse laser light sources exceeding two may be used.

또한, 상기 실시형태에서는 스테이지(16)를 이동시킴으로써 펄스 레이저광을 상대적으로 주사하는 것으로 했지만, 펄스 레이저광이 안내되는 광학계를 고속으로 동작시킴으로써 펄스 레이저광을 상대적으로 주사하는 것으로 해도 좋다. In the above embodiment, the pulse laser light is relatively scanned by moving the stage 16, but the pulse laser light may be relatively scanned by operating the optical system to which the pulse laser light is guided at high speed.

또한, 상기 실시형태에서는 복수의 펄스 레이저광에서 동일한 에너지 밀도로 비정질 반도체막에 조사되는 것으로 설명했지만, 복수의 펄스 레이저광이 다른 에너지 밀도로 비정질 반도체에 조사되도록 설정되는 것이어도 좋다. Further, in the above-described embodiments, it has been described that the plurality of pulsed laser lights are irradiated to the amorphous semiconductor film at the same energy density, but the plurality of pulsed laser lights may be set to be irradiated to the amorphous semiconductor at different energy densities.

이상, 본 발명에 대해서 상기 실시형태에 의거해서 설명을 행했지만, 본 발명은 상기 실시형태의 내용에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한은 적절한 변경이 가능하다. As described above, the present invention has been described based on the above-described embodiments, but the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments, and appropriate changes can be made without departing from the scope of the present invention.

1: 레이저 어닐 장치 2: 펄스 레이저 광원
3: 펄스 레이저 광원 4: 가변 감쇠기
5: 가변 감쇠기 6: 하프 미러
7: 계측기 7a: 수광부
8: 제어부 9: 전반사 미러
10: 하프 미러 11: 계측기
11a: 수광부 12: 광학계
13: 하프 미러 14: 계측기
14a: 수광부 15: 기판
15a: 비정질 반도체막 16: 스테이지
17: 이동 장치 1: laser annealing device 2: pulsed laser light source
3: pulsed laser light source 4: variable attenuator
5: variable attenuator 6: half mirror
7: Instrument 7a: Receiver
8: Control unit 9: Total reflection mirror
10: half mirror 11: instrument
11a: light receiving unit 12: optical system
13: half mirror 14: measuring instrument
14a: light receiving portion 15: substrate
15a: amorphous semiconductor film 16: stage
17: mobile device

Claims (14)

다른 경로로 도파되는 복수의 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 조사해서 상기 비정질 반도체를 결정화하는 결정질 반도체의 제조 방법으로서,
상기 복수의 펄스 레이저광은 상기 비정질 반도체 상에 같은 에너지 밀도로 조사되어 시간적 강도 변화에 있어서 1펄스에 적어도 1번째의 피크군과 그 후에 나타나는 2번째의 피크군을 갖고, 또한 상기 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 상기 1펄스에 있어서의 최대 높이로 되어 있고,
상기 1번째의 피크군의 상기 최대 피크 강도(a)와 상기 2번째의 피크군의 최대 피크 강도(b)의 비(b/a)를 최대 피크 강도비로 하고, 미리 설정된 기준이 되는 상기 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 하여, 상기 복수의 펄스 레이저광의 상기 최대 피크 강도비가 상기 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 되고,
상기 복수의 펄스 레이저광은 각 펄스 레이저광 중 어느 것의 사이에 있어서도 한쪽의 상기 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비를 기준으로 하여, 다른쪽의 상기 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비가 상기 기준에 대해 4% 이하의 차로 되어 있는 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 방법. A method of manufacturing a crystalline semiconductor that crystallizes the amorphous semiconductor by irradiating the amorphous semiconductor with a plurality of pulsed laser light guided by different paths,
The plurality of pulsed laser lights are irradiated with the same energy density on the amorphous semiconductor, and have at least a first peak group and a second peak group appearing afterward in one pulse in a change in temporal intensity, and the first peak. The maximum peak intensity in the group is the maximum height in the above 1 pulse,
The ratio (b / a) of the maximum peak intensity (a) of the first peak group to the maximum peak intensity (b) of the second peak group is defined as a maximum peak intensity ratio, and the maximum peak serving as a preset reference. Taking the intensity ratio as the reference maximum peak intensity ratio, the maximum peak intensity ratio of the plurality of pulsed laser lights becomes a difference of 4% or less with respect to the reference maximum peak intensity ratio,
The plurality of pulsed laser beams are based on the maximum peak intensity ratio of the pulsed laser beam on one side, and the maximum peak intensity ratio of the other pulsed laser beam is 4% or less on the basis of any of the pulsed laser beams. A method of manufacturing a crystalline semiconductor, characterized in that it is made of a car. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 펄스 레이저광은 상기 비정질 반도체 상에서 서로 다른 펄스 발생 타이밍에서 조사되는 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 방법. According to claim 1,
The plurality of pulsed laser light is a method of manufacturing a crystalline semiconductor, characterized in that irradiated at different pulse generation timing on the amorphous semiconductor. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 펄스 레이저광은 복수의 레이저 광원으로부터 출력된 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 방법. The method of claim 1 or 2,
The plurality of pulsed laser light is a method of manufacturing a crystalline semiconductor, characterized in that output from a plurality of laser light sources. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 펄스 레이저광에 있어서의 상기 최대 피크 강도비는 미리 설정된 소정 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 방법. The method of claim 1 or 2,
The method for manufacturing a crystalline semiconductor, wherein the maximum peak intensity ratio in the plurality of pulsed laser lights is within a predetermined range. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 비정질 반도체는 기판 상에 형성된 비정질 규소 박막인 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 방법. The method of claim 1 or 2,
The amorphous semiconductor is a method of manufacturing a crystalline semiconductor, characterized in that the amorphous silicon thin film formed on a substrate. 1개 또는 2개 이상의 레이저 광원과,
상기 레이저 광원으로부터 출력되고, 시간적 강도 변화에 있어서 1펄스에 적어도 1번째의 피크군과 그 후에 나타나는 2번째의 피크군을 갖고, 상기 1번째의 피크군에 있어서의 최대 피크 강도가 상기 1펄스에 있어서의 최대 높이이고, 다른 경로로 도파되는 복수의 펄스 레이저광을 비정질 반도체에 안내하는 광학계를 갖고,
상기 복수의 펄스 레이저광은 상기 비정질 반도체 상에 같은 에너지 밀도로 조사되어 각각의 펄스 레이저광에서 상기 1번째의 피크군의 상기 최대 피크 강도(a)와 상기 2번째의 피크군의 최대 피크 강도(b)의 비(b/a)를 최대 피크 강도비로 하고, 미리 설정된 기준이 되는 상기 최대 피크 강도비를 기준 최대 피크 강도비로 하여, 상기 최대 피크 강도비가 상기 기준 최대 피크 강도비에 대해 4% 이하의 차로 되고, 또한 상기 복수의 펄스 레이저광은 각 펄스 레이저광 중 어느 것의 사이에 있어서도 한쪽의 상기 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비를 기준으로 하여, 다른쪽의 상기 펄스 레이저광의 최대 피크 강도비가 상기 기준에 대해 4% 이하의 차로 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 장치. One or two or more laser light sources,
Output from the laser light source, and has at least a first peak group and a second peak group appearing afterward in one pulse in a change in temporal intensity, and the maximum peak intensity in the first peak group is equal to the one pulse Has an optical system that guides the amorphous semiconductor to a plurality of pulsed laser lights guided by different paths,
The plurality of pulsed laser lights are irradiated with the same energy density on the amorphous semiconductor, and the maximum peak intensity (a) of the first peak group and the maximum peak intensity of the second peak group in each pulse laser light ( The ratio (b / a) of b) is set to a maximum peak intensity ratio, and the maximum peak intensity ratio, which is a preset reference, is used as a reference maximum peak intensity ratio, so that the maximum peak intensity ratio is 4% or less of the reference maximum peak intensity ratio. In addition, the plurality of pulsed laser lights are based on the maximum peak intensity ratio of one of the pulsed laser lights, and the maximum peak intensity ratio of the other of the pulsed laser lights is the reference even between any of the pulsed laser lights. A device for producing a crystalline semiconductor, which is set to have a difference of 4% or less. 제 6 항에 있어서,
상기 복수의 펄스 레이저광은 다른 펄스 발생 타이밍을 가져서 상기 비정질 반도체에 조사되는 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 장치. The method of claim 6,
The plurality of pulsed laser light has a different pulse generation timing, and the crystalline semiconductor manufacturing apparatus, characterized in that irradiated to the amorphous semiconductor. 제 7 항에 있어서,
상기 다른 펄스 발생 타이밍은 상기 레이저 광원 또는/및 상기 광학계에서 부여되고 있는 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 장치. The method of claim 7,
The other pulse generation timing is provided by the laser light source and / or the optical system. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 레이저 광원으로부터 출력되는 상기 최대 피크 강도비를 조정하는 피크 강도비 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 장치. The method according to claim 6 or 7,
And a peak intensity ratio adjustment unit that adjusts the maximum peak intensity ratio output from the laser light source. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 복수의 펄스 레이저광을 같은 에너지 밀도로 상기 비정질 반도체에 조사하기 위해 상기 에너지 밀도를 설정하는 에너지 밀도 설정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 장치. The method according to claim 6 or 7,
And an energy density setting unit that sets the energy density to irradiate the amorphous semiconductor with the same energy density. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 복수의 펄스 레이저광을 상기 비정질 반도체에 대해 상대적으로 주사해서 조사하는 주사 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 결정질 반도체의 제조 장치. The method according to claim 6 or 7,
And a scanning device that irradiates and irradiates the plurality of pulsed laser lights relative to the amorphous semiconductor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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