JPH09115855A - Laser irradiation - Google Patents
Laser irradiationInfo
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- JPH09115855A JPH09115855A JP29374295A JP29374295A JPH09115855A JP H09115855 A JPH09115855 A JP H09115855A JP 29374295 A JP29374295 A JP 29374295A JP 29374295 A JP29374295 A JP 29374295A JP H09115855 A JPH09115855 A JP H09115855A
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- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はレーザー照射方法に関す
るものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a laser irradiation method.
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザー照射により被形成面を加工、あ
るいは半導体膜作製において、アニール処理または結晶
化処理を行う際、レーザー照射を行う室(本明細書では
レーザー照射室と呼ぶことにする)においてはレーザー
照射を開始する前に、一旦処理室内を真空ポンプにより
高真空にしてから後、酸素等の気体を導入することによ
り、処理にてきする圧力に戻すという工程を採用してい
た。2. Description of the Related Art In a chamber for performing laser irradiation (hereinafter referred to as a laser irradiation chamber) when a surface to be formed is processed by laser irradiation or an annealing treatment or a crystallization treatment is performed in semiconductor film production. Employs a process in which before the laser irradiation is started, the processing chamber is once evacuated to a high vacuum with a vacuum pump and then a gas such as oxygen is introduced to restore the pressure to the processing.
【0003】しかしながら、この工程を採った後、半導
体膜作製のための結晶化をレーザー照射により行った場
合、処理後の半導体膜の特性が不良となる等の問題があ
った。However, when crystallization is performed by laser irradiation for producing a semiconductor film after this step is taken, there is a problem that the characteristics of the processed semiconductor film become poor.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
に鑑みてなされたものであり、レーザー照射した後の半
導体膜等の不純物に敏感な膜をレーザー照射により処理
する場合に得られる膜を高品質なものとすることを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is a film obtained when a film sensitive to impurities such as a semiconductor film after laser irradiation is processed by laser irradiation. Is intended to be of high quality.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため以下の構成を採用した。The present invention has the following features to attain the object mentioned above.
【0006】第1の構成 レーザー照射室内で被処理物に対してレーザー光を用い
て処理する際、前記処理に要する圧力に達した時点で圧
力を一定として、前記レーザーを用いた照射を行うこと
とする。First configuration: When an object to be processed is treated with a laser beam in a laser irradiation chamber, irradiation with the laser is carried out with the pressure kept constant when the pressure required for the processing is reached. And
【0007】第2の構成 レーザー照射室内で基板上の非単結晶半導体層を結晶化
する際、結晶化に要する圧力に達した時点で圧力を一定
として、前記非単結晶半導体層にレーザー光を照射する
こととする。Second Configuration When crystallizing the non-single crystal semiconductor layer on the substrate in the laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for crystallization is reached, and laser light is applied to the non-single crystal semiconductor layer. It will be irradiated.
【0008】第3の構成 レーザー照射室内で基板上の非単結晶半導体層をアニー
ルする際、アニールに要する圧力に達した時点で圧力を
一定として、前記非単結晶半導体層にレーザー光を照射
することとする。Third Structure When the non-single crystal semiconductor layer on the substrate is annealed in the laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for the annealing is reached, and the non-single crystal semiconductor layer is irradiated with laser light. I will.
【0009】第4の構成 レーザー照射室内で基板上の非単結晶半導体層を結晶化
する際、結晶化に要する圧力に達した時点で圧力を一定
として、前記非単結晶半導体層にレーザー光を照射する
と同時に前記レーザー照射室のクリーニングを行うこと
とする。Fourth Structure When crystallizing the non-single crystal semiconductor layer on the substrate in the laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for the crystallization is reached, and laser light is applied to the non-single crystal semiconductor layer. At the same time as the irradiation, the laser irradiation chamber is cleaned.
【0010】第5の構成 レーザー照射室内基板上の非単結晶半導体層をアニール
する際、アニールに要する圧力に達した時点で圧力を一
定として、前記非単結晶半導体層にレーザー光を照射す
ると同時に前記レーザー照射室のクリーニングを行うこ
ととする。Fifth Structure When annealing the non-single-crystal semiconductor layer on the substrate inside the laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for the annealing is reached, and the non-single-crystal semiconductor layer is irradiated with laser light at the same time. The laser irradiation chamber is cleaned.
【0011】本発明はレーザー照射室内を減圧状態にす
る際、真空ポンプで高真空の状態を処理室内に作るとい
う状態を経てから処理に適した圧力に戻す、というので
はなく、真空ポンプで処理室内を減圧にしていく過程
で、処理に適した圧力に到達したところで圧力を一定と
して処理を開始する点に特徴がある。本発明において圧
力を一定とするとは、結晶化あるいはアニール、または
その他のレーザーの処理に必要な圧力に達した後は、そ
れ以上人為的に圧力を上げたり、または圧力を下げたり
しないという意味である。以下本発明を実施例を用いて
詳細に説明する。According to the present invention, when the laser irradiation chamber is depressurized, the vacuum pump is used to create a high vacuum state in the processing chamber and then to return it to a pressure suitable for the processing. The feature is that in the process of reducing the pressure in the chamber, when the pressure suitable for the treatment is reached, the pressure is kept constant and the treatment is started. The constant pressure in the present invention means that after the pressure required for crystallization, annealing, or other laser processing is reached, the pressure is not artificially increased or decreased. is there. The present invention will be described in detail below with reference to examples.
【0012】[0012]
【0013】〔実施例1〕本実施例はレーザー照射室
を、レーザー照射前に高真空するのでなく、レーザー照
射に必要な雰囲気の気体を流しながら、処理にひつよう
な真空度に徐々にしていくというものである。[Embodiment 1] In this embodiment, the laser irradiation chamber is not evacuated to a high vacuum before laser irradiation, but is gradually changed to a vacuum degree that is necessary for the treatment while flowing a gas in an atmosphere necessary for laser irradiation. It is going.
【0014】本実施例では薄膜半導体層の活性層をレー
ザーで結晶化させる場合を例にとって説明する。先ずレ
ーザー照射の対象となる薄膜トランジスタの活性層を形
成するまでを簡単に説明する。In this embodiment, the case where the active layer of the thin film semiconductor layer is crystallized by laser will be described as an example. First, a brief description will be given up to the formation of the active layer of the thin film transistor which is the target of laser irradiation.
【0015】まずガラス基板上に下地膜として酸化珪素
膜を3000Åの厚さにプラズマCVD法またはスパッ
タ法で成膜する。次に活性層を構成するための出発材料
となる非晶質珪素膜をプラズマCVD法または減圧CV
D法で500Åの厚さに作製する。この時敷居値をシフ
トする目的で反応性気体のシランに1〜5ppmのジボ
ランを添加して成膜させる。First, a silicon oxide film is formed as a base film on a glass substrate to a thickness of 3000 Å by plasma CVD or sputtering. Next, an amorphous silicon film as a starting material for forming the active layer is formed by a plasma CVD method or a low pressure CV method.
A thickness of 500Å is produced by the D method. At this time, for the purpose of shifting the threshold value, 1 to 5 ppm of diborane is added to silane which is a reactive gas to form a film.
【0016】ここで本発明方法を使用したレーザー照射
をこの非晶質珪素膜に適用する。非晶質珪素膜の形成さ
れたガラス基板をレーザー照射室に入れて、酸素または
窒素或いは水素、またはそれらの混合物を導入しながら
レーザー照射室内を真空にしていく。Laser irradiation using the method of the present invention is now applied to this amorphous silicon film. The glass substrate on which the amorphous silicon film is formed is placed in a laser irradiation chamber, and the laser irradiation chamber is evacuated while introducing oxygen, nitrogen, hydrogen, or a mixture thereof.
【0017】例えば酸素を導入しながらレーザー照射室
内を真空にしていく。この時のレーザー照射室内の圧力
変化の様子を図1に示す。横軸に時間の経過をとり、縦
軸はレーザー照射室の真空度を表している。縦軸の上方
にいくほど高真空であることを表している。図中曲線の
変化がなく、真空度が一定となった部分が処理に適した
圧力を表している。本実施例の場合、大気圧から照射室
内を減圧にしていき、所定の圧力例えば0.5Torr
となったところで圧力を一定として、前記の非晶質珪素
膜に対してレーザー照射を開始して非晶質珪素膜を結晶
化する。The laser irradiation chamber is evacuated while introducing oxygen, for example. FIG. 1 shows how the pressure changes in the laser irradiation chamber at this time. The abscissa represents time, and the ordinate represents the degree of vacuum in the laser irradiation chamber. The higher the vertical axis, the higher the vacuum. In the figure, there is no change in the curve and the part where the degree of vacuum is constant represents the pressure suitable for processing. In the case of this embodiment, the pressure inside the irradiation chamber is reduced from atmospheric pressure to a predetermined pressure, for example, 0.5 Torr.
At that point, the pressure is kept constant and laser irradiation is started to the amorphous silicon film to crystallize the amorphous silicon film.
【0018】その後この結晶化された非晶質珪素膜の抵
抗率の測定をおこなったところ5×105 Ωcmであっ
た。After that, the resistivity of this crystallized amorphous silicon film was measured and found to be 5 × 10 5 Ωcm.
【0019】〔比較例1〕実施例1と比較する目的で、
真空にする方法を従来から行われているように、レーザ
ー照射室内を一旦高真空にした後、大気圧に戻すという
方法により薄膜半導体層の活性層をレーザーで結晶化さ
せることを実施した場合を説明する。Comparative Example 1 For the purpose of comparison with Example 1,
As in the conventional vacuum method, the inside of the laser irradiation chamber is once evacuated to a high vacuum and then returned to atmospheric pressure to crystallize the active layer of the thin film semiconductor layer with a laser. explain.
【0020】比較例に使用する非晶質珪素膜は実施例1
で示したと同様の方法によりガラス基板上に作製した。The amorphous silicon film used in the comparative example is the first embodiment.
It was formed on a glass substrate by the same method as shown in.
【0021】非晶質珪素膜の形成されたガラス基板をレ
ーザー照射室に入れて、酸素または窒素或いは水素、ま
たはそれらの混合物を導入しながらレーザー照射室内を
真空にしていく。The glass substrate on which the amorphous silicon film is formed is placed in a laser irradiation chamber, and the laser irradiation chamber is evacuated while introducing oxygen, nitrogen, hydrogen, or a mixture thereof.
【0022】このとき真空ポンプにより1×10-5To
rrにまで一旦排気した後、酸素を導入して大気圧に戻
す。この時のレーザー照射室内の圧力変化を図2に示
す。図2の見方は図1と同じであり、時間とともに照射
室内の圧力を図2に示すように変化させる、ということ
を表すものである。図中曲線の変化がない部分が大気圧
を表し、曲線の頂点の部分が1×10-5Torrの圧力
を表している。大気圧となったところで圧力を一定とし
て、前記の非晶質珪素膜に対してレーザー照射を開始す
る。At this time, 1 × 10 −5 To was obtained by the vacuum pump.
After evacuating to rr, oxygen is introduced to return to atmospheric pressure. The pressure change in the laser irradiation chamber at this time is shown in FIG. The view of FIG. 2 is the same as that of FIG. 1, and represents that the pressure in the irradiation chamber is changed over time as shown in FIG. In the figure, the part where the curve does not change represents atmospheric pressure, and the apex part of the curve represents the pressure of 1 × 10 −5 Torr. When the atmospheric pressure is reached, the pressure is kept constant and laser irradiation is started on the amorphous silicon film.
【0023】その後この結晶化された非晶質珪素膜の抵
抗率の測定をおこなったところ6.5×106 Ωcmで
あった。After that, the resistivity of this crystallized amorphous silicon film was measured and found to be 6.5 × 10 6 Ωcm.
【0024】〔比較例2〕本実施例と比較する目的で、
真空にする方法を従来から行われているように、レーザ
ー照射室内を一旦高真空にした後、レーザー照射処理に
必要な圧力に戻すという方法により薄膜半導体層の活性
層をレーザーで結晶化させることを実施した場合を説明
する。Comparative Example 2 For the purpose of comparison with this example,
As in the conventional method of making a vacuum, the active layer of the thin-film semiconductor layer is crystallized by laser by temporarily raising the inside of the laser irradiation chamber to a high vacuum and then returning to the pressure required for laser irradiation processing. The case where is performed will be described.
【0025】本比較例に使用する非晶質珪素膜は実施例
1に示したと同様の方法によりガラス基板上に作製し
た。The amorphous silicon film used in this comparative example was formed on a glass substrate by the same method as shown in Example 1.
【0026】非晶質珪素膜の形成されたガラス基板をレ
ーザー照射室に入れて、酸素または窒素或いは水素、ま
たはそれらの混合物を導入しながらレーザー照射室内を
真空にしていく。The glass substrate on which the amorphous silicon film is formed is placed in a laser irradiation chamber, and the laser irradiation chamber is evacuated while introducing oxygen, nitrogen, hydrogen, or a mixture thereof.
【0027】このとき真空ポンプにより1×10-5To
rrにまで一旦排気した後、酸素を導入して0.5To
rrの圧力に戻す。At this time, 1 × 10 −5 To was obtained by the vacuum pump.
After exhausting to rr once, introduce oxygen and add 0.5To
Return to rr pressure.
【0028】この時のレーザー照射室内の圧力変化を図
3に示す。図3も図1、図2と同様に時間とともに照射
室内の圧力を図3に示すように変化させる、ということ
を表すものである。図中曲線の変化がない部分が0.5
Torrの圧力を表し、曲線の頂点の部分が1×10-5
Torrの圧力を表している。そして0.5Torrと
なったところで圧力を一定として、前記の非晶質珪素膜
に対してレーザー照射を行い非晶質珪素膜の結晶化を開
始する。The pressure change in the laser irradiation chamber at this time is shown in FIG. Similarly to FIGS. 1 and 2, FIG. 3 also shows that the pressure in the irradiation chamber is changed over time as shown in FIG. The part where there is no change in the curve in the figure is 0.5
It represents the pressure of Torr, and the apex of the curve is 1 × 10 -5
It represents the pressure of Torr. When the pressure reaches 0.5 Torr, the pressure is kept constant and the amorphous silicon film is irradiated with laser to start crystallization of the amorphous silicon film.
【0029】その後この結晶化された非晶質珪素膜の抵
抗率の測定をおこなったところ6.0×106 Ωcmで
あった。実施例1及び比較例1、2から本発明は非晶質
珪素膜の結晶化に対して電気的に良好な膜を作製する場
合に有効であることがわかる。Then, the resistivity of this crystallized amorphous silicon film was measured and found to be 6.0 × 10 6 Ωcm. It can be seen from Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 that the present invention is effective in producing a film that is electrically good for crystallization of an amorphous silicon film.
【0030】〔実施例2〕本実施例は本発明によるレー
ザー照射前にレーザー照射室の圧力を調整する方法に加
えてレーザー照射中にレーザー照射室内のエッチングを
同時に行うという工程を加えたものである。[Embodiment 2] In this embodiment, in addition to the method of adjusting the pressure in the laser irradiation chamber before laser irradiation according to the present invention, a step of simultaneously performing etching in the laser irradiation chamber during laser irradiation is added. is there.
【0031】本実施例によると本発明のレーザー照射前
にレーザー照射室の圧力を調整する方法を採用すること
で、その後のレーザー照射によりレーザー照射対象物へ
不純物が添加されることが軽減されるという効果に加え
て、レーザー照射中にレーザー照射室内のエッチングを
同時に行うことにより、さらに不純物がレーザー照射対
象物へ混入することを防げることが可能となるというも
のである。According to the present embodiment, by adopting the method of adjusting the pressure in the laser irradiation chamber before laser irradiation according to the present invention, it is possible to reduce the addition of impurities to the laser irradiation target by the subsequent laser irradiation. In addition to the above effect, it is possible to prevent impurities from further mixing into the laser irradiation target by performing etching in the laser irradiation chamber at the same time during laser irradiation.
【0032】本実施例では、レーザー照射による、非晶
質珪素膜を結晶化する工程とレーザー照射による、アニ
ール工程とに本発明を適用した例を説明するために薄膜
トランジスタを作製する工程を例として説明する。In this embodiment, a process of manufacturing a thin film transistor will be described as an example in order to explain an example in which the present invention is applied to a process of crystallizing an amorphous silicon film by laser irradiation and an annealing process by laser irradiation. explain.
【0033】まず本実施例を行うための装置を説明す
る。図4はレーザー照射装置の例を示す。そして図5に
は図4を上から見た図を示す。First, an apparatus for carrying out this embodiment will be described. FIG. 4 shows an example of a laser irradiation device. FIG. 5 shows a view of FIG. 4 seen from above.
【0034】レーザー照射室401は、レーザー発振装
置402から照射されるレーザー光をミラー403で反
射させ、石英で構成された窓404を介して基板405
に照射する機能を有している。レーザー光は本実施例で
は線状のレーザーパターンを有したものである。In the laser irradiation chamber 401, the laser light emitted from the laser oscillating device 402 is reflected by a mirror 403, and a substrate 405 is passed through a window 404 made of quartz.
It has the function of irradiating to. The laser light has a linear laser pattern in this embodiment.
【0035】基板405は、基板ステージ411上に配
置され、基板ステージ411下に置かれたヒータによっ
て所定の温度(450〜700℃)に加熱して保たれ
る。The substrate 405 is arranged on the substrate stage 411, and is heated and kept at a predetermined temperature (450 to 700 ° C.) by a heater placed under the substrate stage 411.
【0036】基板ステージ411は移動機構407によ
って一方向に移動させることができる。The substrate stage 411 can be moved in one direction by a moving mechanism 407.
【0037】レーザー照射室401は、真空排気ポンプ
408を備えており、必要に応じて、内部を減圧状態ま
たは真空状態にすることができる。またレーザー照射室
401は、一対の電極409と気体供給部410を備え
ている。The laser irradiation chamber 401 is equipped with a vacuum exhaust pump 408, and the inside of the laser irradiation chamber 401 can be depressurized or vacuumed as necessary. The laser irradiation chamber 401 also includes a pair of electrodes 409 and a gas supply unit 410.
【0038】一対の電極はレーザー照射室401の側面
に置かれている。またレーザー照射室401はゲイトバ
ルブ801を有しており、他の処理室との接続を可能な
ものとしている。The pair of electrodes is placed on the side surface of the laser irradiation chamber 401. The laser irradiation chamber 401 has a gate valve 801 so that it can be connected to another processing chamber.
【0039】また図4及び図5に示したレーザー照射室
の他、一対の電極を照射室内の横側面に設ける以外に、
左上方に設けてもよい。その場合のレーザー照射室の横
断面図を図6に示す。図7にはその場合のレーザー照射
室を上から見た図を示す。図4及び図5と同一の部分を
表示する場合には同符号を用いている。In addition to the laser irradiation chamber shown in FIGS. 4 and 5, a pair of electrodes are provided on the lateral sides of the irradiation chamber.
It may be provided on the upper left. A cross-sectional view of the laser irradiation chamber in that case is shown in FIG. FIG. 7 shows a view from above of the laser irradiation chamber in that case. The same reference numerals are used when displaying the same portions as those in FIGS. 4 and 5.
【0040】図8は本実施例で用いるレーザー照射装置
の概略上面図を示したものである。図8は図4のレーザ
ー照射室401がゲイトバルブ801を介して基板搬送
室802に接続されていることを示している。またアラ
イメント室803にはアライメント機構が配置されてい
る。アライメント機構はエレベータによって上下に移動
し、動作機構によって基板804とロボットアーム80
5との位置関係を修正する機能を有する。このアライメ
ント室803は基板搬入搬出室806とゲイトバルブ8
07を介して接続されている。加熱室808はレーザー
光を照射すべき基板を予め加熱し、所定の温度にしてお
くためのものである。基板を加熱するのはレーザー光の
照射をより効果的にするためである。FIG. 8 is a schematic top view of the laser irradiation apparatus used in this embodiment. FIG. 8 shows that the laser irradiation chamber 401 of FIG. 4 is connected to the substrate transfer chamber 802 via the gate valve 801. An alignment mechanism is arranged in the alignment chamber 803. The alignment mechanism moves up and down by the elevator, and the substrate 804 and the robot arm 80 are moved by the operation mechanism.
5 has a function of correcting the positional relationship with 5. The alignment chamber 803 includes a substrate loading / unloading chamber 806 and a gate valve 8.
It is connected via 07. The heating chamber 808 is for preheating a substrate to be irradiated with laser light to a predetermined temperature. The reason for heating the substrate is to make the irradiation of laser light more effective.
【0041】加熱室808は、円筒状の石英で構成され
ている。また石英で構成された基板ホルダーを備えてい
る。この基板ホルダーにはサセプターが備えられてお
り、基板が多数枚収納される構成となっている。基板ホ
ルダーはエレベーターによって上下に微動する構成とな
っている。加熱室808における基板の加熱は、ヒータ
によって行われる。また加熱室808と基板搬送室80
2とはゲイトバルブ809によって連結されている。The heating chamber 808 is made of cylindrical quartz. It also has a substrate holder made of quartz. This substrate holder is provided with a susceptor, and is configured to accommodate a large number of substrates. The substrate holder is configured to be slightly moved up and down by the elevator. The heating of the substrate in the heating chamber 808 is performed by a heater. In addition, the heating chamber 808 and the substrate transfer chamber 80
The two are connected by a gate valve 809.
【0042】加熱室808において、所定の時間予熱さ
れた基板は、ロボットアーム805によって基板搬送室
802に引き出される。そして再度アライメント機構に
よって位置合わせが行われる。The substrate preheated in the heating chamber 808 for a predetermined time is taken out to the substrate transfer chamber 802 by the robot arm 805. Then, the alignment is performed again by the alignment mechanism.
【0043】その後ロボットアーム805によってレー
ザー光の照射室401に移送される。レーザー照射室4
01は前で説明したとおりの構造である。レーザー光の
照射が終了した後は、基板804はロボットアーム80
5によって基板搬送室802に引き出され、徐冷室81
0に移送される。この際、再度アライメント機構によっ
て基板とロボットアームとの位置合わせを行う。Thereafter, the robot arm 805 transfers the laser beam to the laser beam irradiation chamber 401. Laser irradiation room 4
01 is the structure as described above. After the laser light irradiation is completed, the substrate 804 is placed on the robot arm 80.
5 is drawn out to the substrate transfer chamber 802,
Transferred to 0. At this time, the alignment mechanism again aligns the substrate with the robot arm.
【0044】徐冷室810はゲイトバルブ811を介し
て基板搬送室802と接続されており、石英製のステー
ジ上に配置された基板が、ランプ、反射板からの赤外光
を浴びて、徐々に冷却されていく機構を有している。The slow cooling chamber 810 is connected to the substrate transfer chamber 802 via the gate valve 811, and the substrate placed on the quartz stage is exposed to infrared light from the lamp and the reflecting plate to gradually cool it. It has a mechanism to be cooled.
【0045】徐冷室810で徐冷された基板は、ロボッ
トアーム805によって、基板搬入搬出室806に移送
され、さらに再び基板ホルダーに収納される。こうして
基板1まいに対するレーザー光の照射工程が終了する。
多数枚の基板に対するレーザー光の照射を行う場合に
は、上記の工程を連続して行えば良い。The substrate gradually cooled in the slow cooling chamber 810 is transferred to the substrate loading / unloading chamber 806 by the robot arm 805, and is again stored in the substrate holder. In this way, the laser beam irradiation process for the substrate 1 is completed.
In the case of irradiating a large number of substrates with laser light, the above steps may be continuously performed.
【0046】以上の装置を用いてレーザー照射による、
非晶質珪素膜を結晶化する工程とレーザー照射による、
アニール工程とを説明するために薄膜トランジスタを作
製する工程を例として以下に図9に示す工程図をもとに
説明する。By laser irradiation using the above apparatus,
By the step of crystallizing the amorphous silicon film and the laser irradiation,
In order to explain the annealing process, a process of manufacturing a thin film transistor will be described below as an example with reference to the process diagram shown in FIG.
【0047】まずガラス基板上901に下地膜として酸
化珪素膜902を3000Åの厚さにプラズマCVD法
またはスパッタ法で成膜する。First, a silicon oxide film 902 is formed as a base film on a glass substrate 901 to a thickness of 3000 Å by plasma CVD or sputtering.
【0048】次に活性層を構成するための出発膜となる
非晶質珪素膜903をプラズマCVD法または減圧CV
D法で500Åの厚さに作製する。この時敷居値をシフ
トする目的で、反応性気体のシランに1〜5ppmのジ
ボランを添加して成膜させる。Next, an amorphous silicon film 903 to be a starting film for forming an active layer is formed by a plasma CVD method or a reduced pressure CV.
A thickness of 500Å is produced by the D method. At this time, for the purpose of shifting the threshold value, 1 to 5 ppm of diborane is added to the reactive gas silane to form a film.
【0049】次にこの非晶質珪素膜をレーザー光の照射
により結晶化させるため、図8の装置を使用する。前記
したように、基板を基板搬入搬出室806に入れて前述
したように基板をレーザー照射室401に移送する。Next, in order to crystallize this amorphous silicon film by irradiating it with a laser beam, the apparatus shown in FIG. 8 is used. As described above, the substrate is loaded into the substrate loading / unloading chamber 806 and transferred to the laser irradiation chamber 401 as described above.
【0050】この後、レーザーを用いて基板を移動させ
ながら基板表面にレーザー照射を行うと同時に、レーザ
ー照射室内のエッチングを同時に行う。まずレーザー照
射室401内に次に説明するエッチングに必要な気体を
導入しながらレーザー照射室内をエッチングに用いる圧
力にまで真空にしていく。After that, while the substrate is moved by using the laser, the surface of the substrate is irradiated with the laser, and at the same time, the etching in the laser irradiation chamber is simultaneously performed. First, while introducing a gas necessary for etching described below into the laser irradiation chamber 401, the laser irradiation chamber is evacuated to a pressure used for etching.
【0051】例えば酸素を導入しながらレーザー照射室
内を真空にしていく。この時のレーザー照射室内の圧力
の様子を模式図として図1に示す。For example, the inside of the laser irradiation chamber is evacuated while introducing oxygen. The state of the pressure in the laser irradiation chamber at this time is shown in FIG. 1 as a schematic diagram.
【0052】そして所定の圧力例えば0.5Torrと
なったところで圧力を一定として、前記の非晶質珪素膜
に対してレーザー照射を開始すると共に以下説明するよ
うにレーザー照射室内401のエッチングを行い非晶質
珪素膜を結晶化する。(図9(A))Then, when the pressure reaches a predetermined pressure, for example, 0.5 Torr, the pressure is kept constant and laser irradiation is started to the amorphous silicon film, and the laser irradiation chamber 401 is etched as described below. Crystallize the crystalline silicon film. (FIG. 9A)
【0053】図9において図4で説明したと同符号の部
分は同一のものを表す。図9で901は高周波電源を示
す。919はエッチング用気体を示す。In FIG. 9, the same reference numerals as those described in FIG. 4 represent the same parts. In FIG. 9, reference numeral 901 denotes a high frequency power source. Reference numeral 919 represents an etching gas.
【0054】次にエッチングに用いられる気体とその条
件について説明する。レーザー照射室401内の内壁に
付着した有機不純物を同時に除去する場合には、気体供
給部410から水素、酸素あるいはアルゴンのガスを導
入して照射室内の圧力を例0.01〜10Torr例え
ば0.02〜0.03Torrに保つ。そして一対の電
極409に高周波エネルギーここでは13.56MHz
の高周波を400Wの出力で印加した。Next, the gas used for etching and its conditions will be described. When simultaneously removing organic impurities attached to the inner wall of the laser irradiation chamber 401, hydrogen, oxygen, or argon gas is introduced from the gas supply unit 410 to adjust the pressure in the irradiation chamber to, for example, 0.01 to 10 Torr, eg, 0. Keep at 02-0.03 Torr. And high frequency energy is applied to the pair of electrodes 409, here 13.56 MHz.
Was applied at an output of 400W.
【0055】このような方法により、基板表面に付着し
た有機物は衝撃により分離されるか揮発性酸化物となっ
て除去することができる。By such a method, the organic substances attached to the surface of the substrate can be separated by impact or become volatile oxides and removed.
【0056】またレーザー照射室401内の内壁に付着
したW,Si,Ti,V,As,Ge,P,B,等の金
属を同時に除去する場合には、気体供給部410から三
フッ化窒素(NF3 ),六フッ化イオウ(SF6 )、C
F4 、ClF3 等のガスを導入して照射室内の圧力を例
0.01〜10Torrに保ち、そして一対の電極40
9に高周波エネルギーここでは13.56MHzの高周
波を5〜200Wの出力で印加した。When metals such as W, Si, Ti, V, As, Ge, P and B attached to the inner wall of the laser irradiation chamber 401 are simultaneously removed, nitrogen trifluoride is supplied from the gas supply unit 410. (NF 3 ), sulfur hexafluoride (SF 6 ), C
A gas such as F 4 or ClF 3 is introduced to maintain the pressure in the irradiation chamber at, for example, 0.01 to 10 Torr, and the pair of electrodes 40
9. High frequency energy was applied to the high frequency energy of 13.56 MHz here with an output of 5 to 200 W.
【0057】またレーザー照射室401内の内壁に付着
したW,Si,Ti,V,As,Ge,P,B,等の金
属を除去する他の方法に、ClF3 の気体を用いる方法
もある。Another method for removing the metal such as W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B, etc. adhering to the inner wall of the laser irradiation chamber 401 is to use ClF 3 gas. .
【0058】この場合には、気体供給部410からCl
F3 の気体を導入する。この場合は高周波エネルギーは
必要ない。するとこのClF3 ガスが照射室付着した付
着物と反応し、この時の反応熱でさらにClF3 ガスが
活性化され、この活性化したClF3 ガスと付着物との
反応が促進されて、照射室に付着した付着物を除去する
ことが可能となる。In this case, Cl from the gas supply unit 410
The gas of F 3 is introduced. In this case no high frequency energy is required. Then react with deposits of the ClF 3 gas adhered irradiation chamber, the further ClF 3 gas reaction heat when is activated, the reaction of the deposit and the activated ClF 3 gas is promoted, irradiated It becomes possible to remove the deposits adhering to the chamber.
【0059】この場合の条件は0.1〜100Torr
の圧力で、ClF3 ガスの温度は沸点〜700℃の条件
でクリーニングすることが好ましい。ClF3 ガスの温
度が沸点未満ではClF3 ガスが照射室を構成する材料
に結露してその材料を損ねるおそれがあり、700℃を
超えてもClF3 ガスが活性化されてやはり照射室を構
成する材料を損ねるおそれがある。The conditions in this case are 0.1 to 100 Torr.
It is preferable that the cleaning is performed under the condition that the temperature of the ClF 3 gas is the boiling point to 700 ° C. ClF 3 at a temperature less than the boiling point of the gas may cause damaging the material by condensation on the material ClF 3 gas constituting the irradiation chamber, configured ClF 3 gas be greater than 700 ° C. is a still irradiation chamber is activated There is a risk of damaging the material.
【0060】また0.1Torr未満の圧力ではクリー
ニング効果が期待できなくなり、100Torrを超え
ると照射室を構成する材料を損ねるおそれがある。以上
のような方法により、レーザー照射室の圧力を調整した
のち、レーザー照射室内のクリーニングと同時にレーザ
ー光を非晶質珪素膜に照射することで、非晶質珪素膜を
結晶化させるのである。If the pressure is less than 0.1 Torr, the cleaning effect cannot be expected, and if it exceeds 100 Torr, the material forming the irradiation chamber may be damaged. After the pressure in the laser irradiation chamber is adjusted by the above method, the amorphous silicon film is crystallized by irradiating the amorphous silicon film with laser light at the same time as cleaning the inside of the laser irradiation chamber.
【0061】非晶質珪素膜の結晶化が終わった後は前述
のように基板を基板搬入搬出室806に移送される。After the crystallization of the amorphous silicon film is completed, the substrate is transferred to the substrate loading / unloading chamber 806 as described above.
【0062】その後、前記工程で得られた結晶化させた
結晶性珪素膜をパターニングすることにより、薄膜トラ
ンジスタの活性層904を得る。次にゲイト絶縁膜とし
て機能する酸化珪素膜905を1000Åの厚さにプラ
ズマCVD法で成膜する。Thereafter, the crystallized crystalline silicon film obtained in the above step is patterned to obtain the active layer 904 of the thin film transistor. Next, a silicon oxide film 905 which functions as a gate insulating film is formed by plasma CVD to a thickness of 1000Å.
【0063】さらにゲイト電極を形成するためのアルミ
ニウム膜をスパッタ法や電子ビーム蒸着法で成膜する。
このアルミニウム膜中には、後の工程においてヒロック
やウィスカーの発生を抑制するために、ScやY、さら
にはランタノイドやアクチノイドから選ばれた一種また
は複数種類の元素を含有させる。ここでは、Scを0.1
重量%含有させる。Further, an aluminum film for forming a gate electrode is formed by a sputtering method or an electron beam evaporation method.
This aluminum film contains Sc or Y, and one or more kinds of elements selected from lanthanoids and actinides in order to suppress the generation of hillocks and whiskers in the subsequent step. Here, Sc is 0.1
% By weight.
【0064】なお、ヒロックやウィスカーは、アルミニ
ウム膜を300℃以上の温度に加熱した場合やアルミニ
ウム膜にレーザー光の照射を行った場合にその表面に形
成されてしまう針状あるいは刺状の突起物のことをい
う。Hillocks and whiskers are needle-like or stab-like protrusions formed on the surface of an aluminum film when the aluminum film is heated to a temperature of 300 ° C. or higher or when the aluminum film is irradiated with laser light. I mean.
【0065】また後の工程において、このアルミニウム
膜上に配置されるレジストマスクの密着性を良好なもの
とするために、このアルミニウム膜の表面に極薄い緻密
な陽極酸化膜(図示せず)を形成する。In a later step, an extremely thin and dense anodic oxide film (not shown) is formed on the surface of the aluminum film in order to improve the adhesion of the resist mask arranged on the aluminum film. Form.
【0066】この陽極酸化は、電解溶液として3%の酒
石酸を含んだエチレングルコール溶液をアンモニア水で
中和したものを用いる。即ち、この陽極酸化はこの電解
溶液中において、アルミニウム膜を陽極とし、さらに白
金を陰極とすることで行われる。ここで成膜される緻密
な陽極酸化膜は、その厚さを150Åとする。この緻密
な陽極酸化膜の膜厚は、印加する電圧によって概略制御
することができる。For this anodic oxidation, an electrolytic solution obtained by neutralizing an ethylene glycol solution containing 3% tartaric acid with aqueous ammonia is used. That is, this anodic oxidation is performed in this electrolytic solution by using the aluminum film as the anode and platinum as the cathode. The dense anodic oxide film formed here has a thickness of 150Å. The thickness of this dense anodic oxide film can be roughly controlled by the applied voltage.
【0067】このレジストマスクは、図示しない緻密な
陽極酸化膜がアルミニウム膜上に形成されているので、
隙間なくアルミニウム膜上に密着させることができる。
このレジストマスクの形成は他のマスクが利用される。Since this resist mask has a dense anodic oxide film (not shown) formed on the aluminum film,
It can be adhered on the aluminum film without any gap.
Another mask is used to form this resist mask.
【0068】次にレジストマスク906を利用してパタ
ーニングを行い、ゲイト電極907およびこれより延在
したゲイト配線(図示せず)を形成する。こうして図9
(B)に示す状態を得る。Next, patterning is performed using the resist mask 906 to form a gate electrode 907 and a gate wiring (not shown) extending from the gate electrode 907. Thus, FIG.
The state shown in (B) is obtained.
【0069】次にレジストマスクを配置した状態におい
て多孔質状の陽極酸化膜907を形成する。この多孔質
状の陽極酸化膜は、3%のシュウ酸水溶液を電界溶液と
して用いて行う。具体的には、図9(B)の工程におい
て形成したアルミニウム膜を陽極とし、他方白金を陰極
として、前述の水溶液中において両電極間に電流を流す
ことによって行われる。Next, a porous anodic oxide film 907 is formed with the resist mask arranged. This porous anodic oxide film is formed by using a 3% oxalic acid aqueous solution as an electric field solution. Specifically, the aluminum film formed in the step of FIG. 9B is used as an anode, while platinum is used as a cathode, and a current is passed between both electrodes in the above-mentioned aqueous solution.
【0070】この際、アルミニウムでなる各パターンの
上部にはレジストマスクが配置されているので、電解溶
液がアルミニウムパターンの上面には接触せず、陽極酸
化は各パターンの側面のみにおいて進行する。At this time, since the resist mask is arranged above each pattern made of aluminum, the electrolytic solution does not come into contact with the upper surface of the aluminum pattern, and the anodization proceeds only on the side surface of each pattern.
【0071】この陽極酸化は、陽極酸化時の電流供給用
の配線から電流を供給することによって行われる。この
電流供給用の配線は、電圧降下によってアクティブマト
リクス領域の端と端とで、成膜される陽極酸化膜の膜厚
が異なってしまうことを防ぐために利用される。特に液
晶パネルが大面積化する場合にはこの電流供給用の配線
を利用することが必要となる。This anodic oxidation is performed by supplying a current from a wiring for supplying a current at the time of anodic oxidation. The current supply wiring is used to prevent the film thickness of the formed anodic oxide film from being different between the ends of the active matrix region due to the voltage drop. In particular, when the liquid crystal panel has a large area, it is necessary to use the wiring for supplying the current.
【0072】この多孔質状の陽極酸化膜の成長距離は、
陽極酸化時間によって制御することができる。この多孔
質状の陽極酸化膜の成長距離は、3000Å〜1000
0Å程度の間で選択することができる。ここではこの多
孔質状の陽極酸化膜の膜厚(成長距離)を5000Åと
する。なおこの多孔質状の陽極酸化膜の成長距離でもっ
て、後に形成される低濃度不純物領域の寸法を概略決め
ることができる。The growth distance of this porous anodic oxide film is
It can be controlled by the anodization time. The growth distance of this porous anodic oxide film is 3000Å to 1000
It can be selected between 0Å. Here, the thickness (growth distance) of this porous anodic oxide film is set to 5000 Å. The growth distance of the porous anodic oxide film can roughly determine the size of the low-concentration impurity region to be formed later.
【0073】この多孔質の陽極酸化膜の役割は後に詳述
するが、 ・低濃度不純物領域(一般にLDD領域と呼ばれる領
域)の形成、 ・1層目の配線と2層目の配線の立体交差部における不
良の発生の抑制、といった有意な役割を有している。The role of this porous anodic oxide film will be described in detail later, but: formation of a low-concentration impurity region (a region generally called an LDD region), three-dimensional intersection of the first-layer wiring and the second-layer wiring It has a significant role in suppressing the occurrence of defects in parts.
【0074】図9(C)の909で示される多孔質状の
陽極酸化膜を形成した後、レジストマスク906を除去
し、さらに図示しない150Å厚の緻密な陽極酸化膜を
除去する。After forming a porous anodic oxide film 909 shown in FIG. 9C, the resist mask 906 is removed, and a dense 150 Å thick anodic oxide film (not shown) is removed.
【0075】次に緻密な陽極酸化膜908を形成する。
この緻密な陽極酸化膜は、ヒロックやウィスカーの発生
の抑制に非常に高い効果がある。Next, a dense anodic oxide film 908 is formed.
This dense anodic oxide film is extremely effective in suppressing the formation of hillocks and whiskers.
【0076】この緻密な陽極酸化膜の形成は、電界溶液
として3%の酒石酸を含んだエチレングルコール溶液を
アンモニア水で中和したものを用いて行う。The dense anodic oxide film is formed by using an ethylene glycol solution containing 3% tartaric acid as an electric field solution neutralized with ammonia water.
【0077】この工程においては、多孔質状の陽極酸化
膜909内に電解溶液が侵入するので、緻密な陽極酸化
膜は908で示されるように残存したアルミニウムでな
る電極910の表面に形成される。In this step, since the electrolytic solution penetrates into the porous anodic oxide film 909, a dense anodic oxide film is formed on the surface of the remaining electrode 910 made of aluminum as indicated by 908. .
【0078】なお、この陽極酸化においても陽極酸化用
の電流供給配線を利用して、陽極酸化時の電流を供給す
る。これは、形成される陽極酸化膜の膜厚を全体で均一
なものとするためである。Also in this anodization, the current for the anodization is supplied by utilizing the current supply wiring for the anodization. This is to make the thickness of the formed anodic oxide film uniform throughout.
【0079】この緻密な陽極酸化膜の膜厚は800Åと
する。この緻密な陽極酸化膜の膜厚を厚く(例えば20
00Å以上)するとその厚さの分で後にオフセットゲイ
ト領域を活性層中に形成することができる。しかし、緻
密な陽極酸化膜を厚く形成することは印加電圧を200
V以上と高くしなくてはならず、作業の再現性や安全性
の点から好ましくない。従って、ここではヒロックやウ
ィスカーの発生の抑制、耐圧の向上といった効果を得る
ためにこの緻密な陽極酸化膜の厚さを800Åとする。The film thickness of this dense anodic oxide film is 800 Å. Increase the film thickness of this dense anodic oxide film (for example, 20
If the thickness is more than 00Å), the offset gate region can be formed later in the active layer by the thickness thereof. However, forming a dense and dense anodic oxide film requires an applied voltage of 200
It must be as high as V or higher, which is not preferable in terms of work reproducibility and safety. Therefore, here, the thickness of this dense anodic oxide film is set to 800 Å in order to suppress the generation of hillocks and whiskers and improve the breakdown voltage.
【0080】この工程において、図9(C)に示すゲイ
ト電極910が形成される。ゲイト電極910は、陽極
酸化工程によって図9(B)の907に示す形状に比較
して、その寸法が目減りする。In this step, the gate electrode 910 shown in FIG. 9C is formed. The size of the gate electrode 910 is reduced by the anodic oxidation process as compared with the shape shown by 907 in FIG. 9B.
【0081】次に多孔質状の陽極酸化膜909を除去す
る。多孔質状の陽極酸化膜は、燐酸と酢酸と硝酸を混合
した混酸を用いることによって選択的に除去することが
できる。Next, the porous anodic oxide film 909 is removed. The porous anodic oxide film can be selectively removed by using a mixed acid obtained by mixing phosphoric acid, acetic acid and nitric acid.
【0082】こうして図9(D)に示す状態を得る。図
9(D)に示す状態を得たら、薄膜トランジスタのソー
ス領域およびドレイン領域を形成するための不純物イオ
ンの注入を行う。ここでは、Nチャネル型を形成するた
めにPイオンの注入を行う。Nチャネル型ではなく、P
チャネル型の薄膜トランジスタを作製するのであれば、
Bイオンの注入を行えばよい。Thus, the state shown in FIG. 9D is obtained. After the state shown in FIG. 9D is obtained, impurity ions are implanted to form the source region and the drain region of the thin film transistor. Here, P ions are implanted to form an N channel type. P-type instead of N-channel type
If you want to make a channel type thin film transistor,
B ions may be implanted.
【0083】この工程において、ソース領域915とド
レイン領域914とが自己整合的に形成される。また、
911と913で示される低濃度不純物領域も自己整合
的に形成される。ここで、チャネル形成領域912とド
レイン領域914との間に形成される低濃度不純物領域
913が通常LDD(ライトドープドレイン)領域と称
される領域となる。(図9(D))In this step, the source region 915 and the drain region 914 are formed in a self-aligned manner. Also,
The low-concentration impurity regions 911 and 913 are also formed in a self-aligned manner. Here, the low-concentration impurity region 913 formed between the channel formation region 912 and the drain region 914 is a region usually called an LDD (lightly doped drain) region. (Fig. 9 (D))
【0084】この低濃度不純物領域は、低OFF電流特
性を有した薄膜トランジスタを得るためには非常に有用
な構成となる。特に、アクティブマトクス領域の画素に
配置される薄膜トランジスタは、低OFF電流特性が要
求されるので、この低濃度不純物領域を設けて、低OF
F電流特性とすることは有用である。This low-concentration impurity region has a very useful structure for obtaining a thin film transistor having a low OFF current characteristic. In particular, a thin film transistor arranged in a pixel in the active matrix region is required to have a low OFF current characteristic. Therefore, by providing this low concentration impurity region, a low OF
It is useful to have an F current characteristic.
【0085】不純物イオンの注入を行った後に、レーザ
ー光を照射し、注入された不純物イオンの活性化と、イ
オンの注入によって損傷した領域のアニールとを行う。
そしてその際、アニールに必要な圧力を得る方法として
本発明の方法を実施する。After implanting the impurity ions, laser light is irradiated to activate the implanted impurity ions and anneal the region damaged by the implant of the ions.
Then, at that time, the method of the present invention is carried out as a method for obtaining the pressure necessary for annealing.
【0086】すでに説明したように図8に示す装置の基
板搬入搬出室806に基板を入れて前述したように基板
をレーザー照射室401に移送する。As already described, the substrate is loaded into the substrate loading / unloading chamber 806 of the apparatus shown in FIG. 8 and the substrate is transferred to the laser irradiation chamber 401 as described above.
【0087】次に以下に説明するエッチングに応じて、
必要とするエッチング用気体を気体供給部よりレーザー
照射室内に導入し、エッチングに適した圧力となったと
ころで圧力を一定とする。Next, according to the etching described below,
The required etching gas is introduced into the laser irradiation chamber from the gas supply unit, and the pressure is made constant when the pressure becomes suitable for etching.
【0088】この後、レーザーを用いて基板を移動させ
ながら基板表面にレーザー照射を行うと同時に、下記の
ような条件でレーザー照射室内のエッチングを同時に行
う。(図9(E))After that, while the substrate is moved by using the laser, the surface of the substrate is irradiated with the laser, and at the same time, the etching in the laser irradiation chamber is simultaneously performed under the following conditions. (Fig. 9 (E))
【0089】レーザー照射室401内の内壁に付着した
有機不純物を同時に除去する場合には、気体供給部41
0から水素、酸素あるいはアルゴンのガスを導入して前
記レーザー照射による結晶化の場合にもとづいて行えば
よい。When simultaneously removing the organic impurities attached to the inner wall of the laser irradiation chamber 401, the gas supply unit 41 is used.
It may be carried out based on the case of crystallization by laser irradiation by introducing a gas of hydrogen, oxygen or argon from 0.
【0090】またレーザー照射室401内の内壁に付着
したW,Si,Ti,V,As,Ge,P,B,等の金
属を同時に除去する場合には、気体供給部410から三
フッ化窒素(NF3 ),六フッ化イオウ(SF6 )、C
F4 、ClF3 等のガスを導入して前記結晶化に基づい
て行えばよい。When metals such as W, Si, Ti, V, As, Ge, P and B attached to the inner wall of the laser irradiation chamber 401 are simultaneously removed, nitrogen trifluoride is supplied from the gas supply unit 410. (NF 3 ), sulfur hexafluoride (SF 6 ), C
It may be carried out based on the crystallization by introducing a gas such as F 4 or ClF 3 .
【0091】またレーザー照射室401内の内壁に付着
したW,Si,Ti,V,As,Ge,P,B,等の金
属を除去する他の方法に、ClF3 の気体を用いる方法
もある。Another method for removing metals such as W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B, etc. adhering to the inner wall of the laser irradiation chamber 401 is to use ClF 3 gas. .
【0092】この場合には、気体供給部410からCl
F3 の気体を導入する。この場合は高周波エネルギーは
必要ない。するとこのClF3 ガスが照射室付着した付
着物と反応し、この時の反応熱でさらにClF3 ガスが
活性化され、この活性化したClF3 ガスと付着物との
反応が促進されて、照射室に付着した付着物を除去する
ことが可能となる。In this case, Cl from the gas supply unit 410
The gas of F 3 is introduced. In this case no high frequency energy is required. Then react with deposits of the ClF 3 gas adhered irradiation chamber, the further ClF 3 gas reaction heat when is activated, the reaction of the deposit and the activated ClF 3 gas is promoted, irradiated It becomes possible to remove the deposits adhering to the chamber.
【0093】以上のように注入された不純物イオンの活
性化と、イオンの注入によって損傷した領域のアニール
とを行った後は前述のように基板を基板搬入搬出室80
6に移送される。After the activation of the impurity ions implanted as described above and the annealing of the region damaged by the ion implantation are performed, the substrate is loaded / unloaded in the substrate loading / unloading chamber 80 as described above.
Transferred to 6.
【0094】そして次に第1の層間絶縁膜916として
機能する酸化珪素膜を4000Åの厚さにTEOガスを
原料としたプラズマCVD法で成膜する。Then, a silicon oxide film functioning as the first interlayer insulating film 916 is formed to a thickness of 4000 Å by the plasma CVD method using TEO gas as a raw material.
【0095】層間絶縁膜916としては、窒化珪素膜ま
たは酸化窒化珪素膜を用いることができる。窒化珪素膜
を成膜するのであれば、アンモニアを原料ガスとしたプ
ラズマCVD法を用いればよい。また酸化窒化珪素膜を
成膜するのでれば、TEOSとN2 Oガスとを用いたプ
ラズマCVD法を用いればよい。As the interlayer insulating film 916, a silicon nitride film or a silicon oxynitride film can be used. If a silicon nitride film is formed, a plasma CVD method using ammonia as a source gas may be used. Further, if the silicon oxynitride film is formed, the plasma CVD method using TEOS and N 2 O gas may be used.
【0096】また第1の層間絶縁膜916としては、酸
化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜から選ばれた複
数種類の膜を積層した積層膜を用いてよい。第1の層間
絶縁膜916を成膜したら、コンタクトホールの形成を
行う。この工程において第3のマスクが利用される。As the first interlayer insulating film 916, a laminated film in which plural kinds of films selected from a silicon oxide film, a silicon nitride film and a silicon oxynitride film are laminated may be used. After forming the first interlayer insulating film 916, contact holes are formed. The third mask is used in this step.
【0097】そして、2層目の電極及び配線(普通2層
目の配線という)917、918の形成を行う。このよ
うにして薄膜トランジスタを作製させる。Then, electrodes and wirings for the second layer (usually referred to as second layer wirings) 917 and 918 are formed. Thus, a thin film transistor is manufactured.
【0098】[0098]
【本発明の効果】本発明はレーザー照射室内で基板上の
非単結晶半導体層を結晶化する際、結晶化に要する圧力
に達した時点で圧力を一定として、前記非単結晶半導体
層にレーザー光を照射することとしたあるいは、レーザ
ー照射室内で基板上の非単結晶半導体層をアニールする
際、アニールに要する圧力に達した時点で圧力を一定と
して、前記非単結晶半導体層にレーザー光を照射するこ
ととしたことにより、非単結晶半導体層に不純物が混入
しにくくなるため、電気的特性の良い非単結晶半導体層
を得ることが可能となる。According to the present invention, when the non-single-crystal semiconductor layer on the substrate is crystallized in the laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for crystallization is reached, and the non-single-crystal semiconductor layer is laser-irradiated. When the non-single crystal semiconductor layer on the substrate is annealed in the laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for the annealing is reached, and the non-single crystal semiconductor layer is irradiated with the laser light. By irradiating, it becomes difficult for impurities to be mixed into the non-single-crystal semiconductor layer, so that a non-single-crystal semiconductor layer with favorable electric characteristics can be obtained.
【0099】さらに本発明はレーザー照射室内で基板上
の非単結晶半導体層を結晶化する際、結晶化に要する圧
力に達した時点で圧力を一定として、前記非単結晶半導
体層にレーザー光を照射すると同時に前記レーザー照射
室のクリーニングを行うこととしたあるいは、レーザー
照射室内基板上の非単結晶半導体層をアニールする際、
アニールに要する圧力に達した時点で圧力を一定とし
て、前記非単結晶半導体層にレーザー光を照射すると同
時に前記レーザー照射室のクリーニングを行うこととし
たことにより、一層電気的特性の良い非単結晶半導体層
を得ることが可能となる。Further, according to the present invention, when the non-single crystal semiconductor layer on the substrate is crystallized in the laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for the crystallization is reached, and the non-single crystal semiconductor layer is irradiated with laser light. It was decided to clean the laser irradiation chamber simultaneously with irradiation, or when annealing the non-single-crystal semiconductor layer on the substrate in the laser irradiation chamber,
When the pressure required for annealing is reached, the pressure is kept constant, and the non-single crystal semiconductor layer is irradiated with laser light and the laser irradiation chamber is cleaned at the same time. It becomes possible to obtain a semiconductor layer.
【図1】 レーザー照射室内の圧力の変化を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a change in pressure inside a laser irradiation chamber.
【図2】 レーザー照射室内の圧力の変化を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a change in pressure inside a laser irradiation chamber.
【図3】 レーザー照射室内の圧力の変化を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a change in pressure inside a laser irradiation chamber.
【図4】 レーザー照射室の横断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a laser irradiation chamber.
【図5】 レーザー照射室を示す上面図。FIG. 5 is a top view showing a laser irradiation chamber.
【図6】 レーザー照射室の横断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a laser irradiation chamber.
【図7】 レーザー照射室を示す上面図。FIG. 7 is a top view showing a laser irradiation chamber.
【図8】 レーザー照射装置を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a laser irradiation device.
【図9】 実施例3を説明するための工程図。FIG. 9 is a process drawing for explaining the third embodiment.
401 レーザー照射室 402 レーザー発振装置 403 ミラー 404 窓 405 基板 406 基板ステージ 407 移動機構 408 真空排気ポンプ 409 電極 410 気体供給部 401 Laser Irradiation Chamber 402 Laser Oscillator 403 Mirror 404 Window 405 Substrate 406 Substrate Stage 407 Moving Mechanism 408 Vacuum Evacuation Pump 409 Electrode 410 Gas Supply Section
Claims (5)
ーザー光を用いて処理する際、前記処理に要する圧力に
達した時点で圧力を一定として、前記レーザーを用いた
処理を行うことを特徴とするレーザー照射方法。1. When treating an object to be treated with a laser beam in a laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for the treatment is reached, and the treatment using the laser is performed. And laser irradiation method.
導体層を結晶化する際、結晶化に要する圧力に達した時
点で圧力を一定として、前記非単結晶半導体層にレーザ
ー光を照射することを特徴とするレーザー照射方法。2. When crystallizing a non-single-crystal semiconductor layer on a substrate in a laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for crystallization is reached, and the non-single-crystal semiconductor layer is irradiated with laser light. A laser irradiation method characterized by the above.
導体層をアニールする際、アニールに要する圧力に達し
た時点で圧力を一定として、前記非単結晶半導体層にレ
ーザー光を照射することを特徴とするレーザー照射方
法。3. When annealing a non-single-crystal semiconductor layer on a substrate in a laser irradiation chamber, irradiating the non-single-crystal semiconductor layer with laser light at a constant pressure when the pressure required for annealing is reached. Characterized laser irradiation method.
導体層を結晶化する際、結晶化に要する圧力に達した時
点で圧力を一定として、前記非単結晶半導体層にレーザ
ー光を照射すると同時に前記レーザー照射室のクリーニ
ングを行うことを特徴とするレーザー照射方法。4. When crystallizing a non-single-crystal semiconductor layer on a substrate in a laser irradiation chamber, the non-single-crystal semiconductor layer is irradiated with laser light with a constant pressure when the pressure required for crystallization is reached. A laser irradiation method characterized in that the laser irradiation chamber is cleaned at the same time.
導体層をアニールする際、アニールに要する圧力に達し
た時点で圧力を一定として、前記非単結晶半導体層にレ
ーザー光を照射すると同時に前記レーザー照射室のクリ
ーニングを行うことを特徴とするレーザー照射方法。5. When annealing a non-single-crystal semiconductor layer on a substrate in a laser irradiation chamber, the pressure is kept constant when the pressure required for annealing is reached, and the non-single-crystal semiconductor layer is irradiated with laser light and at the same time. A laser irradiation method comprising cleaning a laser irradiation chamber.
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