【課題】レーザー照射の位置ずれを最小に抑えることができる結晶化方法および結晶化装置を提供する。
【解決手段】結晶化方法は、装置パラメータおよびステップ移動量補正テーブルを読み出し可能に保存しておき、ＸＹステージ機構の上に基板を載置し、撮像手段により基板上のマークを検出し、マークの検出位置に基づいてレーザー光学系1-7と基板50とを相対的に位置合せし、入力されたレシピに応じて装置パラメータを読み出し、読み出した装置パラメータに従ってレーザー光学系から所定のレーザー光を半導体膜に照射し、ステップ移動量補正テーブル46,47を読み出し、読み出したステップ移動量補正テーブルを用いてＸＹステージ機構10の動作を制御し、基板のステップ移動量を補正し、補正されたステップ移動量だけ基板を移動させたところで、装置パラメータに従ってレーザー光学系から所定のレーザー光を半導体膜に照射し、前記ステップ移動量補正とレーザー照射とを繰り返し実行する。 （もっと読む）

【課題】 結晶化を促進した触媒元素の濃度の低い結晶質半導体層を簡便に製造する方法を提供することにある。
【解決手段】本発明による結晶質半導体層の製造方法は、第１領域と第２領域とを有する半導体層（１１０）を用意する工程と、結晶化を促進する触媒元素を半導体層（１１０）の第１領域に付与する工程と、半導体層（１１０）に対して熱アニール処理を行う工程であって、触媒元素の少なくとも一部を半導体層（１１０）の第１領域から第２領域に移動させる工程と、半導体層（１１０）の第２領域の少なくとも一部を除去する工程とを包含する。 （もっと読む）

【課題】 歩留まり良く、大結晶粒アレイ半導体薄膜を作製できる結晶化方法、薄膜トランジスタの製造方法、レーザ結晶化用基板、薄膜トランジスタおよび表示装置を提供する。
【解決手段】 基板に非単結晶半導体膜を形成する工程と、前記非単結晶半導体膜上に結晶化用レーザ光の一部を吸収する光吸収性膜を形成する工程と、前記光吸収性膜の表面において、連続する周期的な光強度分布を形成する前記結晶化用レーザ光を照射する工程と、を有する結晶化方法であって、前記光吸収性膜の前記結晶化用レーザ光の吸収率をＡcap、前記非単結晶半導体膜の前記結晶化用レーザ光の吸収率をＡsi、前記吸収率Ａcapと前記吸収率Ａsiとで定義される光吸収比率をｒ＝Ａcap/(Ａcap＋Ａsi)としたときに、前記光吸収比率ｒを所望する結晶粒長を得る値に選択した光吸収性膜にする。 （もっと読む）

【課題】 基板の歪を生ずることなく、不純物領域の不純物の活性化率を向上させ、優れた特性の薄膜半導体装置を製造することを可能とする薄膜半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】 絶縁性基板上に非単結晶半導体層を形成する工程と、前記非単結晶半導体層にレーザー光を照射して結晶化領域を形成する工程と、前記結晶化領域上にゲート絶縁膜及びゲート電極を形成する工程と、前記結晶化領域の所定の位置の上層部を非結晶化するプリアモルファス化工程と、前記結晶化領域の所定の位置に不純物をドーピングする工程と、熱処理により前記結晶化領域の所定の位置にソース領域及びドレイン領域を形成する工程とを具備することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】シリコンなどのアモルファス薄膜を効率的に、かつ良質に結晶化させる。
【解決手段】アモルファス薄膜（ａ−シリコン薄膜２）を結晶化させる際に、結晶化を助長する触媒が含まれる環境下（溶液塗布層３）に該アモルファス薄膜を置いて該アモルファス薄膜に、レーザ光源２０から照射されたレーザ光２１を照射して、前記環境から得られる触媒を前記アモルファス薄膜中に導入する。その後、固相結晶化することにより微細に制御された触媒により良好かつ効率よく結晶化がなされる。必要最低量で導入された触媒は、その後、除去処理を不要にすることもでき、触媒を無駄なく使用できる。レーザ光２１は、スポット状にして、面積、位置を微細に制御することで触媒の導入位置等を微細に制御できる。 （もっと読む）

【課題】 二回照射法の２回目照射において光強度分布の最低強度と半導体膜の溶融強度との関係を高精度に制御して、２回目照射を良好に且つ安定的に行う結晶化方法。
【解決手段】 所定の光強度分布の光を非単結晶半導体膜に照射して結晶化半導体膜を生成する本発明の結晶化方法は、第１方向に沿って強度勾配を有する光強度勾配分布の光を非単結晶半導体膜に照射する１回目照射工程と、第１方向とほぼ直交する第２方向に沿って光強度がＶ字状に一次元的に変化するＶ字型光強度分布（５１）と、このＶ字型光強度分布の底部において第２方向に沿って光強度がディップ状に一次元的に変化するディップ型光強度分布（５２）との合成分布の光を、非単結晶半導体膜に照射する２回目照射工程とを含む。 （もっと読む）

【課題】一次元成長結晶を用いて作成したＴＦＴよりも電気特性値が良好で、且つばらつきを最小の範囲に抑制することができる薄膜トランジスタを提供することを課題とする。
【解決手段】平面上に二次元方向に結晶成長された結晶成長領域と、この結晶成長領域に形成されたソース領域Ｓ及びドレイン領域Ｄと、これらソース領域とドレイン領域間のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極Ｇを有する薄膜トランジスタ１１であり、前記ソース領域又はドレイン領域の前記チャネル領域の側端部Ｅは、結晶長開始位置から１μｍ〜３．５μｍの位置に位置合わせして設けられていることを特徴とする薄膜トランジスタ。 （もっと読む）

【課題】薄膜トランジスタ及びその製造方法を供給する。
【解決手段】薄膜トランジスタは基板と、該基板上に形成され、チャンネル層にシード及び結晶粒境界が存在しない半導体層パターンと、該半導体層パターン上に形成されたゲート絶縁膜及び該ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とを含む。この方法は、基板上に非晶質シリコン層を形成する段階と、該非晶質シリコン層を結晶化し、パターニングしてチャンネル層にシード及び結晶粒境界が存在しない半導体層パターンを形成する段階と、前記半導体層パターン上にゲート絶縁膜を形成する段階及び前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する段階とを含む。結晶化触媒の均一な低濃度制御及び結晶化位置を調節することによって、薄膜トランジスタのチャンネル層内にシード及び結晶粒境界が存在しないようにしたり、結晶粒境界が一つ存在するように調節して素子特性及び均一度を良くする。 （もっと読む）

【課題】ガラス基板上に薄膜半導体層を形成した３次元集積回路装置を提供する。
【解決手段】ガラス基板１１上に、単結晶もしくは準単結晶の薄膜半導体層１３，１６が、層間絶縁層１４を介して複数層積層形成され、複数層の薄膜半導体層１３，１６のうち１層以上に能動素子Ｔｒ２１，Ｔｒ２２が形成されている３次元集積回路装置１０を構成する。 （もっと読む）

【課題】絶縁基板上に形成された非晶質あるいは粒状多結晶シリコン膜の所望の領域に、連続発振レーザ光を走査して帯状多結晶領域を形成するに際の対物レンズの熱レンズ効果発生に伴う照射レーザ光の集光ビーム形（短軸幅）の変化による結晶状態の変動を防止する。
【解決手段】アニールを行う際に照射するレーザ光のプロファイルから、線状ビームの短軸幅を算出し、算出された短軸幅の変動の平方根に比例するように照射する出力(パワー)を調整することで、レーザ照射部における上昇温度が一定となるように補正する。これにより、対物レンズの熱レンズ効果で集光状態が変化しても、常に一定の温度上昇が得られる条件でのレーザ光照射が実現でき、一定の結晶状態の帯状多結晶シリコン膜が得られる。 （もっと読む）

【課題】一次元成長結晶を用いて作成したＴＦＴよりも電気特性値が良好で、かつばらつきも小さくすることができることを課題とする。
【解決手段】基板上に設けられた非単結晶半導体薄膜にレーザ光を照射して形成された，中心部から放射状に横方向に結晶成長された結晶成長領域と、この結晶成長領域に設けられた第１導電型の領域と、この第１導電型の領域に設けられた第２導電型のソール領域１３及びドレイン領域１４と、これらソース領域１３とドレイン領域１４間のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極１７を有する薄膜トランジスタであって、前記チャネル領域のチャネル長方向Ｌ_１は前記結晶成長の方向と平行となるように配置されていることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】線状レーザビームの照射により結晶化される半導体膜の結晶粒の面方位を揃える。また、結晶粒の面方位が揃った結晶性半導体を高い歩留まりで作製する。
【解決手段】基板上に、下地の絶縁膜、半導体膜及びキャップ膜を形成する。連続発振レーザなどのレーザから発振されるレーザビームを非球面シリンドリカルレンズまたは屈折率分布レンズにより幅が５μｍ以下の線状のレーザビームに集光する。この線状レーザビームを照射して半導体膜を完全溶融させ、かつ線状レーザビームを走査することで、完全溶融した半導体膜をラテラル成長させる。線状ビームの幅が５μｍ以下と非常に細いため、液体状態となっている半導体の幅も狭くなり、液体状態の半導体に乱流が発生することが抑制される。このため、隣り合う結晶粒の成長方向が乱流で乱れることなく、均一化されるため、ラテラル成長した結晶粒の面方位を揃えることができる。 （もっと読む）

【課題】ＬＣＤなどの平板ディスプレーに使用されるＴＦＴのための多結晶シリコン薄膜を製造する際に、熱処理後の基板の冷却速度を速め、平板ディスプレーの生産性を向上させることができる非晶質シリコン結晶化システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る熱処理システム１０は、基板３７を熱処理する基板熱処理部２０と、基板熱処理部２０の最大冷却速度より速い速度で基板３７を冷却する基板冷却部３０と、基板３７を格納する基板格納部４０とを含むことを特徴とする。特に、本発明によれば、別の基板冷却部を備えることによって、結晶化熱処理後の基板冷却速度を速めることができ、平板ディスプレーの生産性を大きく向上させることができる。 （もっと読む）

【課題】結晶欠陥が低減されて結晶性が良好な半導体膜の形成方法及びその成方法を用いて製造された半導体装置並びにディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】ガラス基板１１上に非晶質シリコン膜１２を形成する工程と、非晶質シリコン膜１２の表面に、結晶化を促進する触媒物質であるニッケルを含むニッケル薄膜１３を形成する工程と、非晶質シリコン膜１２を熱処理して、非晶質シリコン膜１２を結晶性シリコン膜１２に結晶化する工程と、結晶性シリコン膜１２に、隣接する各結晶粒の結晶方位角度差が、概略１０°以下あるいは５８°〜６２°を保持する最も高い値になるようなエネルギー密度を有するエキシマレーザーを照射して、結晶性シリコン膜１２の結晶性をさらに向上させて多結晶半導体膜とする工程とを包含する。 （もっと読む）

【課題】 様々な結晶粒径を有する多結晶半導体膜を用いて薄膜トランジスタを形成する場合において、薄膜トランジスタ特性を向上させつつ、キャリア移動度など、その特性のばらつきの増加を抑制すること。
【解決手段】 絶縁基板上に形成された非晶質半導体膜をレーザー光を照射して加熱することにより作成する多結晶半導体膜において、レーザー光の波長をλとすると、単一結晶を構成する結晶粒界の当該レーザー光スキャン方向及びこれに垂直な方向の間隔がλ／２の整数倍からなり、これら２方向における間隔が異なる結晶粒界を含む半導体膜、及びこの半導体膜を用いて薄膜トランジスタを作成する。 （もっと読む）

【課題】 半導体層がアモルファス半導体のＭＩＳトランジスタと、半導体層が多結晶半導体のＭＩＳトランジスタが形成された表示装置において、各ＭＩＳトランジスタをボトムゲート構造にしたときに多結晶半導体でなる半導体層の結晶性をよくする。
【解決手段】 基板の第１の領域に形成された第１のＭＩＳトランジスタ、および前記第１の領域とは異なる第２の領域に形成された第２のＭＩＳトランジスタは、それぞれ、前記基板と前記半導体層の間にゲート電極を有し、前記第１のＭＩＳトランジスタは、前記半導体層がアモルファス半導体でなり、前記第２のＭＩＳトランジスタは、前記半導体層が多結晶半導体でなり、前記第２のＭＩＳトランジスタのゲート電極は、前記第１のＭＩＳトランジスタのゲート電極よりも薄い表示装置。 （もっと読む）

【課題】 光変調素子を交換することなく被照射材料の特性に応じた適切なディップ強度を可変的に実現して、所望の大きさの結晶粒を安定的に形成する結晶化装置。
【解決手段】 １８０度と実質的に異なる位相差の位相段差の段差線を有し、入射光を位相変調する光変調素子（１）と、位相段差の段差線とほぼ直交する方向に傾いた照明光で光変調素子を照明する照明光学系（２）と、光変調素子により位相変調された光に基づいて所定の光強度分布を結晶化する所定面に形成する結像光学系（３）とを備えている。照明光学系は、位相段差の位相進みの側から位相遅れの側へ向かう第１方向に沿って光変調素子を照明する第１照明光と、位相段差の位相遅れの側から位相進みの側へ向かう第２方向に沿って光変調素子を照明する第２照明光とで光変調素子を同時に照明し、第１照明光の光強度と第２照明光の光強度とを実質的に異なる値に設定するための光強度設定機構を有する。 （もっと読む）

【課題】半導体装置の製造方法の１形態として、多結晶半導体を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する工程で、ＴＦＴ内部にあるチャネル領域に、異なる結晶粒径を有する構造を形成することは困難であった。そのため、チャネル領域に電流駆動能力の大きい結晶粒の大きいＴＦＴを形成すると寄生バイポーラ効果により電気的な動作が不安定になる。又寄生バイポーラ効果を抑制可能な微細結晶を用いた場合には、電流駆動能力が小さくなるという課題がある。
【解決手段】チャネル部分に半透過マスクを用いたパターンを形成し、レーザーアニールを行う場合に、チャネル近傍でのアニール後の結晶粒の分布を制御する。例えばチャネル中央領域に強いレーザーアニールを行い、ゲート端部に弱いレーザーアニールを施すことで寄生バイポーラ動作の発生を抑制し、且つ高い電流駆動能力を持つ半導体装置としてのＴＦＴの製造方法を提供することができる。 （もっと読む）

【課題】シリコン膜にエネルギーを印加して第１ポリシリコン膜に改質した後、さらにレーザーアニールを行い、結晶粒径の大きい第２ポリシリコン膜に改質する方法が用いられている。この際レーザー光強度が少なすぎると残留する粒径が小さい第１ポリシリコンの影響が大きくなる。逆に大きすぎると種結晶が失われ第２ポリシリコンが微結晶化する。このようにレーザ光強度に対して膜質が敏感に変動するという課題がある。
【解決手段】島状の構造を持つシリコン膜の周辺部の膜厚を厚膜化する。その後第１のポリシリコン膜に改質した後、第１のポリシリコン膜中央部をレーザー光で溶融させ、周辺部の厚膜化した領域に残された第１のポリシリコンを種として再結晶化する。レーザー光強度を中央部が溶融し、厚膜部に種が残る範囲に設定することで再現性の高いレーザーアニール工程を有する半導体装置の製造方法が提供できる。 （もっと読む）

【課題】室温でも大粒径に結晶化でき、省電力、結晶化の位置ずれの発生を減少させた結晶化方法、被結晶化基板、薄膜トランジスタの製造方法、薄膜トランジスタ及び表示装置を提供すること。
【解決手段】非単結晶半導体膜に光強度が単調増加と単調減少する光強度分布を少なくとも一部に有するパルスレーザ光を照射して照射部を結晶化する結晶化方法であって、前記非単結晶半導体膜は、前記レーザ光の入射面上に前記レーザ光に対して膜厚方向で且つ前記非単結晶半導体膜側に光吸収係数が徐々に大きくなるような吸収特性を有するキャップ膜が設けられたものであることを特徴とする結晶化方法。 （もっと読む）