專利名稱：激光退火方法及激光退火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于將激光照射到形成于絕緣基板上的非晶質(zhì)半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜上來改善薄膜質(zhì)量和擴大結(jié)晶顆粒或進行單晶化的激光退火方法及激光退火裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等顯示裝置用由玻璃或溶融石英等基板上的非晶質(zhì)或多晶硅膜所形成的像素晶體管(薄膜晶體管)開關(guān)來形成圖像。假如可以同時在該基板上形成驅(qū)動像素晶體管的驅(qū)動器電路的話，就能夠期望飛躍性地降低制造成本和提高可靠性。但是，在形成構(gòu)成驅(qū)動器電路的晶體管(薄膜晶體管)的能動層的硅膜為非晶質(zhì)的情況下，遷移率所代表的薄膜晶體管的性能較低，難以制作高速·高性能的電路。
為了制作這些高速高性能的電路，需要采用遷移率高的薄膜晶體管，為了實現(xiàn)這一目的而必須改善硅薄膜的結(jié)晶性。作為這種結(jié)晶性的方法，此前受激準分子激光退火方法受到關(guān)注，該方法是用受激準分子激光照射形成于玻璃等絕緣基板上的非晶質(zhì)硅膜，使非晶質(zhì)硅膜轉(zhuǎn)變成多晶硅膜來改善遷移率。然而，利用受激準分子照射得到的多晶膜其結(jié)晶粒徑在幾十～幾百nm左右，要應(yīng)用于驅(qū)動液晶面板的驅(qū)動器電路等，性能還不夠。
作為解決該問題的現(xiàn)有技術(shù)，在“日本公開專利特開2003-124136號公報”中揭示了通過將時間調(diào)制過的連續(xù)振蕩激光會聚成線狀后高速掃描照射來使結(jié)晶在掃描方向橫方向生長，即形成帶狀結(jié)晶的方法。這是通過受激準分子激光退火處理使基板整個面多晶化后，僅在形成驅(qū)動電路的區(qū)域，在與形成的晶體管的電流通路(漏極-源極方向)一致的方向上掃描激光來使結(jié)晶顆粒橫方向生長，結(jié)果，使得橫切電流通路的晶界不存在，從而大幅提高遷移率。此外，還有作為相關(guān)技術(shù)的“日本公開專利特開2003-86505號公報”。
為了將上述現(xiàn)有技術(shù)使用的連續(xù)振蕩YAG激光器二次諧波等固體激光整形成細長形，而采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多透鏡陣列或萬花筒，或用于降低可干涉性(相干性)的旋轉(zhuǎn)擴散板作為均化器(光束整形器)，所以能量損失大。
另外，將激光光束的短方向整形成20微米左右的細長形，以100mm/s左右的掃描速度照射所要的區(qū)域，但能得到良好的橫向生長結(jié)晶的能量條件范圍窄，因能量變動易在硅膜上產(chǎn)生損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種整形成不會產(chǎn)生能量損失、高效率的細長形，形成能量條件范圍寬的高遷移率硅膜的激光退火方法及激光退火裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的激光退火方法及激光退火裝置使用衍射光學(xué)元件或使用波爾(powell)透鏡和柱面透鏡的組合作為均化器(光束整形器)。另外，用成像透鏡縮小投影整形后的光束，能夠得到短方向尺寸(或者掃描方向尺寸)為所要尺寸的細長形光束。這時光束在掃描方向的尺寸可以達到2～10μm，更好是2～4μm。掃描速度最好是300～1000mm/s，500～1000mm/s更好。另外，本發(fā)明并不限定于以上結(jié)構(gòu)，可以在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的范圍內(nèi)有各種變更。
采用本發(fā)明的激光退火方法以及激光退火裝置，使用結(jié)構(gòu)簡單的衍射光學(xué)元件或使用波爾(powell)透鏡和柱面透鏡的組合作為均化器(光束整形器)，能夠以很小的能量損失整形成細長形的光束。
另外，用成像透鏡縮小投影整形過的光束形狀，就能夠得到短方向尺寸(或掃描方向尺寸)為所要尺寸的細長形光束。這時光束在掃描方向的尺寸為2～10μm，2～4μm更好。掃描速度最好是300～1000mm/s，500～1000mm/s更好，這就能夠進行在激光照射區(qū)域內(nèi)可形成帶狀結(jié)晶的良好的退火處理。
采用本發(fā)明，可穩(wěn)定得到遷移率高的硅膜，能夠得到性能優(yōu)良的薄膜半導(dǎo)體裝置基板。另外，適用于以液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置為代表的顯示裝置的制造，就能夠?qū)崿F(xiàn)所謂的系統(tǒng)化。
參照附圖所作的如下描述將使本發(fā)明的這些和另外的特征、目的和優(yōu)點更加清楚。


圖1是本發(fā)明的一個實施例的激光退火裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是適用于本發(fā)明的一個實施例的激光退火裝置的衍射光學(xué)元件方式的均化器的說明圖。
圖3是可適用于本發(fā)明的一個實施例的激光退火裝置的波爾(powell)透鏡方式的均化器的說明圖。
圖4是在改變整形光束短方向的尺寸的情況下能夠?qū)嵤┝己玫耐嘶鹛幚淼墓β拭芏确秶€圖。
圖5是在改變整形光束的掃描速度的情況下能夠?qū)嵤┝己玫耐嘶鹛幚淼墓β拭芏确秶€圖。
圖6是在改變整形光束短方向的尺寸的情況下能夠?qū)嵤┝己玫耐嘶鹛幚淼钠骄芰棵芏鹊南孪拗档那€圖。
圖7是本發(fā)明的一個實施例的激光退火方法的說明圖。
圖8是照射整形光束來在非晶質(zhì)硅膜基板上形成帶狀結(jié)晶的狀況的說明圖。
圖9是照射整形光束來在多晶硅膜基板上形成帶狀結(jié)晶的工序的說明圖。
圖10是用在圖9形成的帶狀結(jié)晶形成薄膜晶體管的工序的說明圖。
圖11是由多個面板構(gòu)成的基板的說明圖。
圖12是以一個面板內(nèi)的信號線驅(qū)動電路為例說明帶狀結(jié)晶區(qū)域的各種配置的說明圖。
具體實施例方式
以下參照實施例的圖詳細說明本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明的一個實施例的激光退火裝置的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。該光學(xué)結(jié)構(gòu)由以下部件構(gòu)成由激勵用LD(激光二極管)1和光導(dǎo)纖維2連接起來產(chǎn)生連續(xù)振蕩激光3的激光振蕩器4、進行激光3開/關(guān)的快門5、用來調(diào)整激光3的能量的透過率連續(xù)可變的ND濾波器6、用來對從激光振蕩器4輸出的激光3進行時間調(diào)制來實現(xiàn)脈沖化和能量的時間調(diào)制的調(diào)制器7、用來調(diào)整激光3的光束直徑的光束擴束器(光束縮束器)9、將激光3整形成細長形如線形、矩形、橢圓形、長圓形的光束的光束整形器10、用來將整形過的激光3的長方向調(diào)整到規(guī)定尺寸的矩形開口隙縫11和將用光束整形器10整形成細長形的激光光束像縮小投影到安置在XY工作臺12上的基板13上的成像透鏡14。
這里，所說明的是用電光學(xué)調(diào)制器(以下稱為EO調(diào)制器)7a和偏振分束器8作為調(diào)制器7的例子，但并不限定于此。
下面，詳細說明各部分的動作和功能。連續(xù)振蕩激光3的波長最好是可被作為退火對象的非晶質(zhì)或多晶硅薄膜吸收的波長，即從紫外波長到可見光波長，更具體地說可以用Ar激光器或Kr激光器的二次諧波、Nd:YAG激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YLF激光器的二次諧波以及三次諧波等。其中，考慮到輸出的大小以及穩(wěn)定性，最好是LD(激光二極管)激勵Nd:YAG激光器的二次諧波(波長532nm)或Nd:YVO4激光器的二次諧波(波長532nm)。在以下的說明中，對使用LD激勵Nd:YVO4激光器的二次諧波的情況進行說明。
快門5使從激光振蕩器4振蕩的激光3通/斷(ON/OFF)。即，激光振蕩器4在一直以恒定的輸出產(chǎn)生激光3的狀態(tài)下，快門5通常處于關(guān)閉狀態(tài)，激光3被快門5擋住。僅在照射激光3的情況下，打開快門5(處于ON狀態(tài))輸出激光3。雖然使激勵用激光二極管1導(dǎo)通/截止就可以進行激光3的通/斷，但為了確保激光輸出的穩(wěn)定性而并不希望這樣。此外，從安全上考慮在想要緊急停止激光3的照射的情況下，只要關(guān)閉快門5就可以。
通過了快門5的激光3透過用于調(diào)整輸出的透過率連續(xù)可變的ND濾波器6而入射到調(diào)制器7上。作為透過率連續(xù)可調(diào)的ND濾波器6最好是激光透過后偏振方向不旋轉(zhuǎn)的濾波器。但是，如后面所說的那樣，在采用不受偏振方向影響的AO調(diào)制器作為調(diào)制器7的情況下，就不受此限制。EO調(diào)制器7a經(jīng)驅(qū)動器(未示出)在波克爾斯盒(晶體)(圖中以符號7a圖示出)上施加電壓，使透過晶體的激光3的偏振方向旋轉(zhuǎn)，置于晶體后方的偏振分束器8能夠僅使P偏振分量通過，使S偏振分量偏轉(zhuǎn)90度來進行激光3的通/斷以及輸出的調(diào)節(jié)。但是，利用EO調(diào)制器7a的輸出的調(diào)整在本實施例中不是必需的功能，只進行激光3的通/斷就足夠了。
交替施加用于使激光3的偏振方向旋轉(zhuǎn)成相對于偏振分束器8以P偏振光入射的電壓V1和用于使激光3的偏振方向旋轉(zhuǎn)成以S偏振光入射的電壓V2，或在V1和V2之間任意變化的電壓來對激光3進行時間調(diào)制。在圖1中，作為EO調(diào)制器7a是以組合波克爾斯盒和偏振分束器8來說明的，但也能采用各種偏振元件代替偏振分束器。另外，圖1中直至波克爾斯盒部分都作為EO調(diào)制器來說明，但由于也有以包括直到各種偏振元件的狀態(tài)作為EO調(diào)制器在市場銷售的情況，所以有時也把組合了波克爾斯盒和偏振分束器8(或者各種偏振元件)的整體稱為EO調(diào)制器。
另外，作為調(diào)制器7的其他實施例，還可以使用AO(聲光學(xué))調(diào)制器。一般說來，AO調(diào)制器與EO調(diào)制器相比，驅(qū)動頻率低，衍射效率為70～90％，與EO調(diào)制器相比，效率也差，但是即使在激光不是直線偏振光的情況下也能夠進行通/斷，即使使用透過激光的偏振方向旋轉(zhuǎn)的濾波器作為透過率連續(xù)可變ND濾波器6的情況下也不會產(chǎn)生問題。這樣，使用EO調(diào)制器7a(以及偏振分束器8)或AO調(diào)制器等調(diào)制器7，就能夠從連續(xù)振蕩激光在任意時刻得到具有任意波形(能量隨時間變化)的激光。即，能夠進行所期望的時間調(diào)制。
用于調(diào)整光束直徑的擴束器(或縮束器)9調(diào)整光束直徑后，經(jīng)時間調(diào)制過的激光3入射到光束整形器10上，光束整形器10是用于將激光3整形成細長形的光束的光學(xué)元件。通常，由于氣體激光器和固體激光器具有高斯型的能量分布，就這樣還不能用于本發(fā)明的激光退火處理。如果振蕩器輸出不夠大，光束直徑很寬，僅切出中心部位比較均勻的部分，就能夠得到幾乎均勻的能量分布，但舍棄了光束的周邊部分，大部分的能量都被浪費了。為了解決該缺點，使用光束整形器10將高斯型的分布變換為均勻的分布。
可以使用衍射光學(xué)元件22作為光束整形器10，通過光刻蝕工藝使衍射光學(xué)元件22在石英等基板上形成細微的臺階，將透過各臺階部分的激光形成的衍射圖案在成像面(矩形開口隙縫11)上合成，結(jié)果在成像面(矩形開口隙縫11)上得到所期望的能量分布。
圖2是可以用于本發(fā)明的一個實施例的激光退火裝置的衍射光學(xué)元件方式的均化器的說明圖。這里所用的衍射光學(xué)元件22被設(shè)計制作成通過入射具有如圖2所示那樣的功率密度的激光21能夠在一個方向(圖2(a)所示的x方向)呈均勻分布，并且在其直角方向(圖2(b)所示的y方向)會聚成高斯分布。從而得到使用了衍射光學(xué)元件22的情況下的長方向的強度分布為±3％左右的均勻分布。
圖3是可以用于本發(fā)明的一個實施例的激光退火裝置的波爾(powell)透鏡元件方式的均化器的說明圖。可以用圖3所示的波爾(powell)透鏡23和柱面透鏡24的組合來代替衍射光學(xué)透鏡22作為光束整形器10。波爾(powell)透鏡23是柱面透鏡的一種，如圖3(a)所示，在入射高斯分布的激光21的情況下，中心部分的能量密度高的部分稀疏，周邊部分的能量密度低的部分變密而在投影面(圖1中為矩形開口隙縫11面)上成像。相對于與圖3(a)所示的面成直角的方向，即與紙面垂直的方向，由于用波爾(powell)透鏡23單體能量分布不會有變化，所以如圖3(b)所示，由柱面透鏡24會聚。
結(jié)果，就在矩形開口隙縫11面上形成在長方向(圖3(a)所示的方向)具有均勻的能量分布而在短方向(圖3(b)所示的方向)具有高斯分布的細長形光束，使用波爾(powell)透鏡23的情況下，在長方向的強度分布得到±5％左右的均勻分布。
另外，根據(jù)需要，長方向的光束周邊部的能量密度變化大的部分，或者下擺邊緣部分(在衍射光學(xué)元件的情況下為高次衍射光)被矩形開口隙縫11擋住，得到前后沿陡峭的能量分布。
這里，根據(jù)圖8來說明掃描照射被時間調(diào)制過且整形成細長光束狀的連續(xù)振蕩激光的情況下的非晶質(zhì)硅薄膜的變動。
圖8說明的是照射整形光束而在非晶質(zhì)硅膜基板上形成帶狀結(jié)晶的狀況。如前所述，在本實施例中，用在玻璃基板上形成有非晶質(zhì)硅薄膜的基板200作為退火對象。如圖8(a)所示，讓會聚成細長狀的激光201在非晶質(zhì)硅膜200上掃描，照射到區(qū)域202。以適當?shù)墓β拭芏日丈涞那闆r下，激光照射區(qū)域202以外的非晶質(zhì)膜200原封不動地存留下來，激光照射區(qū)域202內(nèi)的非晶質(zhì)硅熔融。
然后，因激光201的通過而急劇凝固并結(jié)晶。這時，如圖8(b)所示，最初從熔融區(qū)域的硅開始冷卻并凝固，形成具有隨機結(jié)晶取向的微晶204。各微晶在激光的掃描方向繼續(xù)生長，但由于其生長速度因結(jié)晶取向而異，最終僅具有生長速度最快的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒繼續(xù)生長。即，如圖8(b)所示，具有生長速度最慢的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒205受到周圍的具有生長速度快的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒206、207的生長的抑制，而終止了結(jié)晶生長。
具有中等生長速度的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒206持續(xù)生長，還受到生長速度快的結(jié)晶顆粒207、208的生長的抑制，也停止了結(jié)晶生長。最終，具有生長速度最快的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒207、208持續(xù)生長。但是，并不是無限制地生長，一旦生長到5～50μm左右的長度，又受到開始新的生長的結(jié)晶顆粒的抑制，結(jié)果就得到寬度0.2～2μm、長度5～50μm的結(jié)晶顆粒。
這些結(jié)晶生長一直持續(xù)到最后的結(jié)晶顆粒207、208、209、210、211、212在嚴格意義上來說是獨立的結(jié)晶顆粒，但具有幾乎相同的結(jié)晶取向，熔融再結(jié)晶部分就成為硅結(jié)晶在橫方向生長由帶狀結(jié)晶顆粒構(gòu)成的多晶膜。該多晶膜實際上能夠看作是單晶(贗單晶)。但是，在該激光退火后表面的凹凸在10nm以下，呈極為平坦的狀態(tài)。
如上所述，把激光201照射到上述非晶質(zhì)硅膜上，被激光照射的區(qū)域就被退火成島狀(花磚狀)，僅具有特定結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒生長，嚴格地說是多晶的狀態(tài)，但是形成具有幾乎接近單晶性質(zhì)的區(qū)域。特別是，在不橫切晶界的方向?qū)嶋H上可以認為是單晶。該硅膜的遷移率為400cm2/Vs以上，得到典型的遷移率為450cm2/Vs。
在玻璃基板上形成多晶膜的情況下也得到同樣的結(jié)果。在激光照射開始時，由于存在多晶，這些結(jié)晶顆粒分別成為籽晶，與非晶質(zhì)的情況下一樣，在激光的掃描方向上，結(jié)晶向橫方向生長。這些橫方向生長的帶狀結(jié)晶與從非晶質(zhì)狀態(tài)生長沒有區(qū)別。
這里，說明在絕緣基板上經(jīng)絕緣膜以50nm的膜厚形成的非晶質(zhì)或多晶硅薄膜上使整形光束的短方向的尺寸以及掃描速度變化來進行退火處理的結(jié)果。首先，圖4示出在使掃描速度恒定為300mm/s，使整形成細長形的激光的短方向尺寸變化的情況下，能夠使非晶質(zhì)硅膜形成良好的帶狀結(jié)晶的功率密度范圍。
圖4示出的是使整形光束的短方向尺寸變化的情況下能夠?qū)嵤┝己玫耐嘶鹛幚淼墓β拭芏确秶D4中，橫軸以μm為單位表示整形成細長形的激光的短方向(寬度)尺寸，縱軸以MW/cm2為單位表示整形成細長形的激光的最大功率密度。這里所示的最大功率密度是在短方向的中心的功率密度，由于短方向為高斯分布，所以以2倍于平均功率密度的值來表示。
對具有高斯分布的輪廓的激光來說，所謂平均功率密度是以最大功率密度(中心的功率密度)為1時直至13.5％的部分為光束直徑(這里為短方向光束寬度)，將全功率在該光束直徑(光束寬度)內(nèi)平均化后的值。在高斯分布的情況下，最大功率密度的1/2就是平均功率密度。這里，良好的意思是指在被激光照射的硅膜熔融再凝固時結(jié)晶沿激光掃描的方向橫方向生長，大的晶粒形成帶狀。
圖4中，陰影區(qū)域是能夠?qū)崿F(xiàn)帶狀結(jié)晶的范圍。在陰影區(qū)域以下的條件下，被激光照射到的硅膜為非晶質(zhì)的情況下，雖然多晶化了但不能夠橫方向生長，結(jié)晶顆粒小，即所謂微晶狀態(tài)。被激光照射的硅膜是受激準分子激光或固體脈沖激光等的照射所形成的多晶膜的情況下，形成帶狀結(jié)晶的最大功率密度的下限值向高功率密度側(cè)移動5～10％。該情況下，由于在功率密度低的條件下硅膜完全不熔融，幾乎不發(fā)生結(jié)晶生長。另一方面，比陰影區(qū)域更上的條件下，與激光照射到的硅膜的種類無關(guān)，熔融的硅因表面張力而凝集，成為已經(jīng)不是均勻的硅膜的狀態(tài)。
從圖4可清楚知道，隨著短方向尺寸的減少，必要的功率密度增加，但是功率密度范圍急劇加寬。圖4中，整形過的光束在短方向的尺寸為3.0μm的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的退火的光束中心的最大功率密度的下限值為0.45MW/cm2，最大功率密度的上限值為1.04MW/cm2。這里，整形成細長形的光束的短方向的尺寸為3.0μm的情況下，使用輸出10W的振蕩器作為激光振蕩器4，考慮到中途在光學(xué)系統(tǒng)元件表面的反射損耗，長方向的尺寸可以取為500μm左右。
圖5所示的是使整形成細長形的光束的短方向的尺寸恒定為3.0μm，使掃描速度變化的情況下，能夠使非晶質(zhì)硅膜形成良好的帶狀結(jié)晶的功率密度范圍。
圖5是使整形后的光束的掃描速度變化的情況下能夠?qū)嵤┝己玫耐嘶鹛幚淼墓β拭芏确秶那€圖。圖5中，橫軸是以mm/s為單位的激光掃描速度，縱軸是以MW/cm2為單位的功率密度。這里所示的功率密度與圖4一樣，是在短方向的中心的功率密度，由于短方向為高斯分布，所以是2倍于平均功率密度的值即最大功率密度。這里，與圖4中的說明一樣，所謂良好是指在被激光照射的硅膜熔融再凝固時結(jié)晶沿激光掃描的方向橫方向生長，形成大的結(jié)晶顆粒，即形成帶狀結(jié)晶。
圖5中，陰影區(qū)域是能夠?qū)崿F(xiàn)良好的退火的范圍。在陰影區(qū)域以下的條件下，被激光照射到的硅膜為非晶質(zhì)的情況下，雖然多晶化了但結(jié)晶顆粒小，即所謂微晶狀態(tài)。另外，在功率密度小的情況下，硅膜不熔融，依然是非晶質(zhì)硅膜。在進行實驗的范圍內(nèi)，可進行良好的退火的功率密度的下限值隨掃描速度的增加稍微增加，但是變化不大。
另一方面，在陰影區(qū)域以上的條件下，不因激光照射到的硅膜的種類而熔融，硅因表面張力而凝集，已經(jīng)成為不存在均勻的硅膜的狀態(tài)。從圖5還可以知道，隨著掃描速度的增加，所需要的功率密度僅增加一點，導(dǎo)致凝集的功率密度急劇增加。因此，最終掃描速度增加的同時，能夠進行良好的退火的功率密度范圍也急劇變寬。如圖5所示，以高速進行掃描，良好的功率密度的上限值急劇增加，這是因為以高速進行掃描使硅熔融的時間縮短，難以發(fā)生硅膜的凝集。
圖6中示出以掃描速度為參數(shù)在使整形成細長形的激光的短方向尺寸變化時的良好的退火處理即硅膜熔融后再凝固時結(jié)晶在激光掃描的方向橫向生長，可形成帶狀結(jié)晶顆粒的平均能量密度的下限值。
圖6是使整形光束的短方向的尺寸變化時能夠?qū)嵤┝己玫耐嘶鹛幚淼钠骄芰棵芏鹊南孪拗档那€圖。圖6中，圖示中從上開始依次是掃描速度v＝50mm/s、150mm/s、300mm/s、500mm/s的4條曲線。圖6中，橫軸是以μm為單位的整形成細長形的激光的短方向(寬度)尺寸，縱軸是以J/cm2為單位的退火處理所需要的平均能量密度的下限值。
這里，平均能量密度是從光束的平均功率密度即圖4和圖5所示的最大功率密度的1/2的值和通過短方向的尺寸即中心的功率密度的13.5％的部分所需要的時間計算出來的。即，所照射的能量密度是以照射的激光的最大功率密度的1/2和通過時間(短方向尺寸/掃描速度)之積計算出來。簡單地考慮的話(忽略熱向玻璃基板等的擴散)，將短方向尺寸取半(激光通過的時間也變成一半)，功率密度加倍，所照射的能量密度不變。這樣考慮的話，圖6中掃描速度恒定的情況下，可以進行退火處理的能量密度的下限值恒定而與短方向尺寸無關(guān)，即曲線圖肯定與X軸平行。
但是，圖6所示的結(jié)果可知，隨著短方向尺寸減小，所需的能量密度也減小。同樣，從圖6可知，高速掃描時所需的能量密度也小。這是因為，減小短方向尺寸，或增大掃描速度，或是兩者同時進行，熱向基板的擴散就減少。即，短方向的尺寸越小，或者高速掃描，能量效率就越高。
這意味著減小短方向尺寸能夠增大長方向尺寸。即，這意味著即使把短方向尺寸減半也不必使功率密度增為2倍，能夠以多余的功率使長方向的尺寸變大。這里的長方向尺寸相當于在掃描激光時能夠進行退火處理的寬度。即，意味著能夠擴大一次掃描可退火的寬度，能夠提高產(chǎn)量。另外，增大掃描速度對提高產(chǎn)量也有效。
在以光束整形器10單體就能夠整形成所要的尺寸和形狀的情況下，能夠就這樣照射到基板上進行退火處理。然而，在使用衍射光學(xué)元件作為光束整形器10的情況下，以現(xiàn)在的光刻蝕技術(shù)難以制作可以會聚到數(shù)微米的光束直徑(相當于本實施例中短方向的光束寬度)的衍射光學(xué)元件。即，由于受到刻蝕精度以及刻蝕所形成的臺階數(shù)的限制，要會聚到波長的2～3倍左右，即相對這里所使用的532nm的波長為1μm左右的光斑，或者將本發(fā)明中整形光束的短方向尺寸會聚到1μm左右相當困難。
這意味著，如前面說明的那樣，在最適合激光退火的短方向的尺寸有限。為此，如圖1所示的那樣，首先用光束整形器10將入射的高斯分布的激光整形成必要的短方向的尺寸的幾倍～幾十倍的大小的細長形光束。然后，用成像透鏡14縮小投影。也可以根據(jù)需要在細長形的光束的成像位置設(shè)置矩形開口隙縫11擋住下擺邊緣部分，對光束形狀進行整形。
通過了矩形開口隙縫11的激光被成像透鏡14縮小成幾分之一或10分之一投影到放置在工作臺12上的基板13表面上。例如，用光束整形器10在矩形開口狹縫11的面上將短方向的尺寸整形成15μm，使用5倍的成像透鏡14縮小至1/5，或者以光束整形器10將短方向尺寸整形成60μm，使用20倍的成像透鏡14縮小至1/20，就能夠?qū)⒍谭较虺叽鐬?μm的細長形的激光照射到基板13的表面上。這樣，一邊使安置在基板13上的工作臺12移動，一邊以上述條件照射激光，就能夠使硅結(jié)晶沿激光的掃描方向橫方向生長，形成帶狀的結(jié)晶顆粒。
對于掃描速度，即使以比結(jié)晶生長速度(幾m/s)更快的速度掃描，結(jié)晶也不生長。這樣，結(jié)晶的生長速度就為掃描速度的上限。另外，考慮高速長時間(長期間)掃描1m角以上的大型玻璃基板的話，按現(xiàn)有技術(shù)，掃描速度的限制為1m/s(1000mm/s)左右。
從以上可知，將短方向的尺寸作成2～10μm；最好是如從圖6所知道的那樣能以小的能量密度退火的短方向的尺寸2～4μm，掃描速度為300～1000mm/s；更好的是如從圖5所知道的那樣能夠使可以進行良好的退火處理的功率密度范圍變大的500～1000mm/s的條件最適合于進行膜厚40～200nm的硅膜的退火處理。
照射到基板上的激光的長方向的尺寸最好是比作為照射對象的半導(dǎo)體薄膜的寬度更小。假設(shè)，預(yù)先將半導(dǎo)體薄膜作成圖案等使寬度變窄，照射激光使得激光的長方向從半導(dǎo)體薄膜露出來的情況下，在半導(dǎo)體薄膜的端部就易于發(fā)生凝集，結(jié)晶方向雜亂的區(qū)域變大。對此，使照射到基板上的激光的長方向的尺寸比作為照射對象的半導(dǎo)體薄膜的寬度更小，由于在照射區(qū)域內(nèi)半導(dǎo)體薄膜的端部沒有了，熱就能夠散到照射區(qū)域外，就不易發(fā)生凝集，還能夠抑制結(jié)晶方向雜亂的區(qū)域的擴大。
而且，從實現(xiàn)良好的退火處理的觀點來看，最好在基板13的主面上將向垂直方向(Z方向)的基板13的表面位置的變動保持得很小。例如，因基板13的彎曲或基板厚度的變動或形成于基板13上的膜的凹凸等而發(fā)生這樣的變動。為此，也可以設(shè)置自動聚焦機構(gòu)，但在上述那樣以高速掃描基板13的情況下，要使光學(xué)系統(tǒng)或工作臺12沿Z方向高速移動會有困難。為此，使用例如基板的彎曲或基板厚度的變動小的基板，最好將因Z方向的變動引起的投影到基板13表面的激光的短方向的寬度變化保持在10％以內(nèi)，即把平均能量密度的變化保持在10％以內(nèi)。
然后根據(jù)圖7來說明用上述的激光退火裝置實施的本發(fā)明的一個實施例的激光退火方法。
圖7是本發(fā)明的一個實施例的激光退火方法的說明圖。作為這里所使用的基板13最一般用的是經(jīng)絕緣薄膜(未示出)在玻璃基板101的一個主面上形成膜厚為40～200nm的非晶質(zhì)硅薄膜，再通過受激準分子激光或固體脈沖激光全面掃描來結(jié)晶成多晶硅薄膜102的多晶硅薄膜基板。這里，絕緣薄膜是SiO2或SiN或它們的復(fù)合膜。將該利用受激準分子激光或固體脈沖激光退火得到的多晶薄膜102用作像素的切換用晶體管。但是，如果在像素部的多晶化后再實施，也可以對形成有非晶質(zhì)硅膜的基板實施本發(fā)明。
用傳送機械手(未示出)等將形成有多晶硅薄膜102的基板13放置并固定在XY工作臺12上。在該多晶硅薄膜基板13的幾個地方用激光形成校準標記，檢測出所形成的校準標記并進行校準。也可以預(yù)先用光刻蝕工藝形成校準標記，也可以用噴墨的方法來形成校準標記?；蛘咭部梢栽诨?3被放置并固定到工作臺12上的階段用退火用激光或另外設(shè)置的校準標記形成用激光來形成。
另外，在使用沒有形成校準標記的多晶硅基板的情況下，也可以把壓基板13的端面頂靠到設(shè)置在XY工作臺12上的銷柱(未示出)上進行校準。把壓基板13的端面頂靠到設(shè)置在XY工作臺12上的銷柱(未示出)上等進行校準，既可以在規(guī)定區(qū)域的激光退火處理全部結(jié)束之后，在與退火區(qū)域有一定關(guān)系的位置上用激光形成校準標記，也可以用退火區(qū)域本身來代替校準標記。
只要該校準標記或退火區(qū)域本身能夠用于激光退火工序后的最初的光刻工序(通常是硅薄膜的刻蝕工序)中曝光用光刻掩模的定位就可以。此后的光刻工序中，可以用該最初的光刻工序(刻蝕工序)形成新的校準標記來使用。
校準結(jié)束后，以檢測到的校準標記位置(或基板端面)為基準根據(jù)設(shè)計上的坐標，首先，如圖7(a)所示，在漏極線(信號線)驅(qū)動電路部104上掃描照射激光103；調(diào)制器7以任意的照射時間寬度切出激光3，由光束整形器10整形成細長形的光束，在矩形開口隙縫11面上成像。成像透鏡14把成像的激光縮小成成像透鏡倍率的倒數(shù)的大小，并投影到基板表面上。即，作為成像透鏡，使用5倍透鏡時縮小到1/5的大小，使用20倍透鏡時縮小到1/20。
成像透鏡14將被投影的激光103作為細長形光束照射到多晶硅薄膜102表面上，同時，高速移動XY工作臺12，使細長形光束向與光束的長方向正交的方向(短方向)掃描，就能夠?qū)⒓す庹丈涞叫枰嘶鸬膮^(qū)域。這時，細長形的光束的短方向(寬度方向)在10μm以下，最好是2～4μm；長方向依振蕩器輸出而異，在振蕩器輸出為10W的情況下被整形成100μm～1mm。掃描速度也依硅膜厚或線狀光束的短方向的尺寸而異，在短方向尺寸為2～4μm時，合適的掃描速度范圍為300～1000mm/s，最好是500～1000mm/s。
本實施例或圖4～圖6的說明是假定在與激光的長方向正交的方向(短方向)掃描激光的情況，但本發(fā)明并不現(xiàn)定于此。例如，使激光的掃描方向與激光的長方向交差(不限于正交)的情況下，圖4～圖6中說明的短方向的尺寸可以考慮與在激光的掃描方向測得的尺寸對換。激光的掃描方向與激光的長方向正交的情況下，激光的掃描方向測得的尺寸與短方向的尺寸相等。
這里，參照圖9來說明被時間調(diào)制過的、掃描照射整形成細長形的連續(xù)振蕩激光的情況下的多晶硅薄膜的變動。
圖9是照射整形光束以在多晶硅膜基板上形成帶狀結(jié)晶的工序的說明圖。如圖9(a)所示，使會聚成細長形的激光301在多晶硅膜300上掃描，照射到區(qū)域302。以適當?shù)墓β拭芏日丈涞那闆r下，激光照射區(qū)域302以外的多晶硅膜300原樣保留下來，但激光照射區(qū)域302內(nèi)的多晶硅膜熔融。此后，因激光301的通過急速地凝固并結(jié)晶。這時，如圖9(b)所示，在照射開始部位從最初熔融的區(qū)域的硅開始冷卻并凝固，但與激光照射區(qū)域302相接的結(jié)晶顆粒例如304就成為籽晶，沿激光的掃描方向結(jié)晶生長。
但是，由于其生長速度因結(jié)晶的取向而異，最終僅具有生長速度最快的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒持續(xù)生長。即，如圖9(b)所示，具有生長速度低的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒305被周圍的具有快的生長速度的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒306、307的生長所抑制，結(jié)晶生長終止。另外，具有中等生長速度的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒306雖然繼續(xù)生長，但被生長速度更快的結(jié)晶顆粒307、308的生長所抑制，結(jié)晶生長不久就終止了。最終，具有結(jié)晶生長速度最高的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒307、308繼續(xù)生長。但是，并不是無限制地生長，一旦生長到5～50μm左右的長度，由于被不久新開始生長的結(jié)晶顆粒所抑制，被分割成幾個結(jié)晶顆粒，結(jié)果，得到寬度為0.2～2μm、長度5～50μm的結(jié)晶顆粒。
這些一直到最后持續(xù)結(jié)晶生長的結(jié)晶顆粒307、308、309、310、311、312從嚴格意義上來說是獨立的結(jié)晶顆粒，但具有幾乎相同的結(jié)晶取向，熔融再結(jié)晶的部分的硅晶體橫方向生長，成為由帶狀結(jié)晶顆粒構(gòu)成的多晶膜。實際上該多晶膜可以看成是單晶(贗單晶)。但是，該激光退火后的表面的凹凸在10nm以下，是極為平坦的表面狀態(tài)。
圖10說明的是由在圖9中形成的帶狀結(jié)晶形成薄膜晶體管的工序。如在圖9說明的那樣，將激光301照射到多晶硅薄膜300上，激光301照射過的區(qū)域302退火處理成島狀(花磚狀)，僅具有特定的結(jié)晶取向的結(jié)晶顆粒生長，嚴格意義上來說是多晶狀態(tài)，但形成的是具有幾乎接近單晶的性質(zhì)的區(qū)域。如圖10(a)所示的那樣，在退火處理后實施光刻蝕工序形成島狀的硅薄膜區(qū)域350、351，在規(guī)定區(qū)域經(jīng)過雜質(zhì)擴散、柵極絕緣膜形成等工序，如圖10(b)所示的那樣形成柵極353、源極354、漏極355，這就完成了薄膜晶體管(TFT)。
如圖10(b)所示，使帶狀結(jié)晶的晶界方向(結(jié)晶的生長方向)與電流的流動方向一致，由于電流不橫切晶界，實質(zhì)上可以認為是單晶。作為這時的硅膜的遷移率，在400cm2/Vs以上，典型的是450cm2/Vs。
在非晶質(zhì)硅膜形成于玻璃基板上的情況下，如用圖8說明的那樣，得到同樣的結(jié)果。在激光照射開始部位產(chǎn)生的微晶成為籽晶，與多晶硅膜的情況一樣，結(jié)晶沿激光的掃描方向橫方向生長。從非晶質(zhì)狀態(tài)形成的情況下和從多晶狀態(tài)形成的情況下，這些橫方向生長的帶狀結(jié)晶沒有差別。
如圖7(a)所示，一旦在漏極線(信號線)驅(qū)動電路部104上掃描照射激光103，照射到的部分的多晶硅膜(或者非晶質(zhì)硅膜)102熔融，激光103通過后，再凝固，以殘留在照射開始部位的多晶膜結(jié)晶為籽晶，結(jié)晶顆粒沿激光103的掃描方向橫方向生長，生長出帶狀結(jié)晶顆粒的集合體，即所謂贗單晶。該贗單晶從嚴格意義上來說是獨立的結(jié)晶顆粒的集合體，但結(jié)晶取向幾乎完全相同，實際上可以把熔融再結(jié)晶的部分看作是單晶。
圖11是由幾個面板構(gòu)成的基板的說明圖。在圖7中作為玻璃基板只示出了一個面板大小，實際上如圖11所示那樣在基板401上形成多個面板402。如放大一塊面板部分的圖所示的那樣，面板402內(nèi)部形成有像素區(qū)域403、信號線驅(qū)動電路區(qū)域404、掃描線驅(qū)動電路區(qū)域405、其它周邊電路區(qū)域406等。在著眼于信號線驅(qū)動電路區(qū)域404的情況下，在圖7(a)中示出連續(xù)在一個面板內(nèi)照射激光103，但是也可以用調(diào)制器7重復(fù)使激光103通/斷，來形成被分割成幾塊的帶狀結(jié)晶區(qū)域。
圖12是以一個面板內(nèi)的信號線驅(qū)動電路為例來說明帶狀結(jié)晶區(qū)域的各種配置。如圖12(a)所示，可以把信號向驅(qū)動電路區(qū)域104作為一個帶狀結(jié)晶區(qū)域421，通常使帶狀結(jié)晶區(qū)域421比信號線驅(qū)動電路區(qū)域420大1～50μm(最好是10～50μm)左右。這是由帶狀結(jié)晶區(qū)域421的最外部邊緣的結(jié)晶狀態(tài)雜亂的區(qū)域的寬度、退火裝置的照射位置精度以及作為后續(xù)工序的光刻蝕工序中的曝光位置精度來決定的。
另外，也可以如圖12(b)所示，由幾次掃描(圖12(b)中為3次或1個半來回)分割成帶狀結(jié)晶區(qū)域431、432、433來形成。這時，既可以設(shè)定為使第一次和第二次、第二次和第三次的掃描區(qū)域完全相接，也可以設(shè)置1～10μm的間隔，還可以設(shè)置1～10μm的重疊部。
另外，如圖12(c)所示，可以用調(diào)制器7進行調(diào)制，以一次掃描設(shè)定1～10μm的間隔而分割成幾個帶狀結(jié)晶區(qū)域441的退火處理，也可以以兩次掃描(一個來回)在一個地方退火，使帶狀結(jié)晶區(qū)域441、442相接或者也可以設(shè)置1～10μm的重疊部。
如圖12(d)所示，可以以幾次掃描分割(在圖12(d)中為3次或1個半來回)再在各掃描時用調(diào)制器7進行調(diào)制，以一次掃描設(shè)定1～10μm的間隔形成多個帶狀結(jié)晶區(qū)域451、452等，也可以以兩次掃描(一個來回)在一個地方對一列進行退火，使帶狀結(jié)晶區(qū)域451、452相接或者也可以設(shè)置1～10微米的重疊部。
另外，在對帶狀結(jié)晶區(qū)域461以及471的列進行退火處理的情況下，也可以在各列之間設(shè)置間隔，也可以連接起來，也可以使它們重疊。不管用哪種方法，至少，為了在面板與面板的間隙部分更新結(jié)晶生長，必須要有激光處于中斷狀態(tài)，或者成為橫方向生長停止的能量密度。另外，由于各帶狀結(jié)晶區(qū)域的1～10μm的外周邊緣部分、或者帶狀結(jié)晶區(qū)域的重疊部、或者帶狀結(jié)晶區(qū)域間的間隙為與帶狀結(jié)晶不同的結(jié)晶狀態(tài)，所以必須設(shè)計和布局成在該區(qū)域不形成晶體管。
對漏極線(信號線)驅(qū)動電路部104的激光照射結(jié)束后，使容納光束整形器后面的圖像旋轉(zhuǎn)器(未示出)的容器旋轉(zhuǎn)并將整形成細長形的光束繞光軸旋轉(zhuǎn)90度且使工作臺的掃描方向改變90度，或者使光束整形器繞光軸旋轉(zhuǎn)90度，使掃描方向也改變90度，就能夠如圖7(b)所示那樣使整形成細長形的光束與對漏極線(信號線)驅(qū)動電路部104的激光照射同樣地使激光103掃描的同時照射柵極線(掃描線)驅(qū)動電路部106。在使基板旋轉(zhuǎn)后，當然需要用校準標記再次進行校準。
或者，不是使整形成細長形的光束旋轉(zhuǎn)，也可以是使基板旋轉(zhuǎn)90度，使工作臺也向同一方向移動。只要是使掃描方向相對地旋轉(zhuǎn)90度就可以。另外，在遷移率高的硅膜僅需要信號線驅(qū)動電路部的情況下，也可以不將本發(fā)明應(yīng)用于后述的掃描驅(qū)動電路區(qū)域以及其它周邊電路部。該情況下，用由受激準分子激光或固體脈沖激光退火了的硅膜來形成掃描驅(qū)動電路區(qū)域以及其它周邊電路部。
在圖7(b)中，在一個面板內(nèi)照射連續(xù)的激光103，但與對信號線驅(qū)動電路部進行退火的情況下一樣，也可以用調(diào)制器7重復(fù)激光103的/斷，來形成分割成幾塊的帶狀結(jié)晶區(qū)域。但是，至少，為在面板與面板的間隙部分更新結(jié)晶生長，作成使激光處于中斷狀態(tài)或橫方向成長停止的能量密度。另外，在圖7(b)中，一次掃描就完成了對柵極線(掃描線)驅(qū)動電路部106的激光照射，但一次掃描的照射寬度(整形成線狀的光束的長方向尺寸)依賴于激光103的輸出，在一次掃描不能夠?qū)σ?guī)定區(qū)域全體進行退火的情況下，也可以根據(jù)需要進行多次掃描。這些與對信號線驅(qū)動電路區(qū)域進行退火的情況也是一樣的。
其次，根據(jù)需要如圖7(c)所示那樣，在接口電路部等周邊電路部107，以與激光掃描漏極線(信號線)驅(qū)動電路部104以及柵極線(掃描線)驅(qū)動電路部106相同地，一邊照射激光103一邊掃描工作臺，完成對基板13的激光退火處理。處理結(jié)束的基板13被傳送機械手(未圖示)等移走，然后送入新的基板繼續(xù)退火處理。
利用以上方法，能夠?qū)⒄纬杉氶L形的進行了時間調(diào)制的連續(xù)振蕩激光照射形成于玻璃基板上的非晶質(zhì)或多晶硅膜的漏極線(信號線)驅(qū)動電路區(qū)域104、柵極線(掃描線)驅(qū)動電路區(qū)域106以及根據(jù)需要照射其它周邊電路區(qū)域107。利用該照射，熔融硅膜，激光通過的同時再凝固，結(jié)晶顆粒在激光的掃描方向橫方向生長，形成帶狀結(jié)晶區(qū)域。這時所形成的結(jié)晶顆粒的大小因硅膜厚度以及激光照射條件而異，但一般說來相對于激光的掃描方向為5～50μm，相對于激光的掃描方向在正交方向為0.2～2μm左右。使形成于玻璃基板上的TFT(薄膜晶體管)的源、漏極方向與結(jié)晶的生長方向(激光的掃描方向)一致，就能夠形成高性能的晶體管。這樣，本發(fā)明的激光退火方法以及激光退火裝置能夠應(yīng)用于以使用TFT的液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置為代表的各種顯示裝置的制造中。
另外，在到此為止說明的實施例中，作為激光3用的是連續(xù)振蕩激光，但是也可以將本發(fā)明用于使用脈沖振蕩激光的裝置。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的幾個實施例，但在不背離本發(fā)明的構(gòu)思的范圍內(nèi)可以容易地作出各種變化和變型，因此，本發(fā)明不被限定于詳細的描述，而所有的變化和變型均覆蓋在所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種激光退火裝置，具備產(chǎn)生激光的激光振蕩器、把振蕩的激光整形成細長形的光束整形器和用于安置·移動應(yīng)照射被整形成細長形的激光的基板的工作臺，其特征在于所述光束整形器由衍射光學(xué)元件構(gòu)成或者由波爾(powell)透鏡和柱面透鏡的組合構(gòu)成；并具備使由所述光束整形器整形成細長形的激光縮小投影到所述基板上使照射到所述基板上時短方向的尺寸為2～10μm的成像透鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的激光退火裝置，其特征在于所述激光振蕩器是產(chǎn)生連續(xù)振蕩激光的激光振蕩器。
3.一種激光退火裝置，具備產(chǎn)生連續(xù)振蕩的激光的固體激光振蕩器、對振蕩的激光進行時間調(diào)制的調(diào)制器、把所述激光整形成細長形的光束整形器和用于安置·移動應(yīng)照射進行了時間調(diào)制且被整形成細長形的激光的基板的工作臺，其特征在于所述光束整形器由衍射光學(xué)元件構(gòu)成或者由波爾(powell)透鏡和柱面透鏡的組合構(gòu)成；并具備使被所述光束整形器整形成細長形的激光縮小投影到所述基板上使照射到所述基板上時短方向的尺寸為2～10μm的成像透鏡。
4.一種激光退火方法，將在一個主面上形成有非晶質(zhì)硅膜或多晶硅膜的基板放置在工作臺上；將整形成細長形的激光沿著與被整形成細長形的激光的長方向交叉的方向掃描照射在所述基板上的非晶質(zhì)硅膜或多晶硅膜的所要的區(qū)域上；其特征在于照射在所述基板上的被整形成細長形的激光的長方向比形成于所述基板上的非晶質(zhì)硅膜或多晶硅膜的寬度更小，在上述激光的掃描方向測得的尺寸在2～10μm的范圍。
5.如權(quán)利要求4所述的激光退火方法，其特征在于所述激光為連續(xù)振蕩激光。
6.一種激光退火方法，將在一個主面上形成有非晶質(zhì)硅膜或多晶硅膜的基板放置在工作臺上；將被時間調(diào)制過且整形成細長形的連續(xù)振蕩激光沿著與被整形成細長形的激光的長方向交叉的方向掃描照射在所述基板上的非晶質(zhì)硅膜或多晶硅膜的所要的區(qū)域上；其特征在于照射在所述基板上的被整形成細長形的激光的長方向比形成于所述基板上的非晶質(zhì)硅膜或多晶硅膜的寬度更小，在上述激光的掃描方向測得的尺寸在2～10μm的范圍。
7.如權(quán)利要求4所述的激光退火方法，其特征在于在照射在所述基板上的被整形成細長形的激光的掃描方向測得的尺寸在2～4μm的范圍。
8.如權(quán)利要求6所述的激光退火方法，其特征在于在照射在所述基板上的被整形成細長形的激光的掃描方向測得的尺寸在2～4μm的范圍。
9.如權(quán)利要求4所述的激光退火方法，其特征在于所述激光的掃描速度在300～1000mm/s的范圍。
10.如權(quán)利要求6所述的激光退火方法，其特征在于所述激光的掃描速度在300～1000mm/s的范圍。
11.如權(quán)利要求4所述的激光退火方法，其特征在于所述激光的掃描速度在500～1000mm/s的范圍。
12.如權(quán)利要求6所述的激光退火方法，其特征在于所述激光的掃描速度在500～1000mm/s的范圍。
13.如權(quán)利要求4所述的激光退火方法，其特征在于將所述激光在所述基板上照射掃描，由此將形成于所述基板表面的非晶質(zhì)硅膜或多晶硅膜變換成在所述激光的掃描方向上橫方向生長成帶狀的多晶硅膜。
14.如權(quán)利要求6所述的激光退火方法，其特征在于將所述激光在所述基板上照射掃描，由此將形成于所述基板表面的非晶質(zhì)硅膜或多晶硅膜變換成在所述激光的掃描方向上橫方向生長成帶狀的多晶硅膜。
全文摘要
在用光束整形器把由調(diào)制器調(diào)制過的激光整形成細長形的光束時，使光束整形器整形為細長形的光束沿掃描方向的尺寸為2～10μm、2～4μm更好，掃描速度為300～1000mm/s、500～1000mm/s更好，從而使激光能源利用效率高，而且能夠不易對硅薄膜產(chǎn)生損傷。這樣，就能夠以高產(chǎn)量在掃描照射激光的基板上的規(guī)定區(qū)域內(nèi)得到橫方向生長結(jié)晶(帶狀結(jié)晶)的區(qū)域。
文檔編號H01L21/20GK1649109SQ20041009129
公開日2005年8月3日 申請日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者本鄉(xiāng)干雄, 矢崎秋夫, 波多野睦子, 野田剛史, 高崎幸男 申請人:株式會社日立顯示器