JP2706770B2 - 半導体基板の製造方法 - Google Patents
半導体基板の製造方法Info
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、絶縁基板上に薄膜トランジスタ（TFT）な
どを製作する際に、より結晶性のよい半導体膜が得られ
る半導体装置用基板の製造方法に関する。 〔発明の概要〕 本発明は、絶縁基板上の半導体膜を再結晶化するアニ
ール方法において、ビームに対して低吸収領域を形成す
る第１ビームアニール工程を行うことで、再結晶化の第
２ビームアニール時に半導体膜中の温度分布が改善さ
れ、結晶性がより良くなる。 〔従来技術とその問題点〕 従来の実施例の工程図を第２図（ａ−１）〜（ａ−
３）に示す。第２図（ａ−１）は半導体膜２をエネルギ
ービーム４を走査方向６に走査して、再結晶領域５を形
成する方法を示す平面図である。第２図（ａ−２）は、
第２図（ａ−１）のｃ−ｃ′線に沿った断面図である。
第２図（ａ−３）は第２図（ａ−１）のｃ−ｃ′線に沿
った再結晶領域５の温度分布を示す図である。従来エネ
ルギービーム４は、ガラス分布をしているため、半導体
膜２の溶融再結晶化がエネルギービームの周辺部分から
行なわれ、結晶粒径が大きくならないという問題点があ
った。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、この発明は、第１ビー
ムアニールにより、ビームエネルギー４に対して低吸収
領域３をもうけて、再結晶化のための第２ビームアニー
ルで、再結晶化が第１図（ｂ−３）に示すようにビーム
の中心部分から結晶化するようにした。 〔実施例〕 以下図面によって本発明を説明する。第１図（ａ−
１）〜（ａ−３）は、第１のエネルギービーム４によ
り、半導体膜２に低吸収領域３を形成する第１ビームア
ニールの工程を説明するための図面である。第１図（ａ
−１）は平面図で、Ａ−Ａ′線に沿った断面図が第１図
（ａ−２）である。第１図（ａ−３）は、第１ビームア
ニール後の半導体膜４の第２のエネルギービーム41に対
する吸収の分布である。絶縁基板１上に半導体膜２を堆
積する方法について説明する。絶縁基板１の例は、石英
や無アルカリガラスやアルカリなどの不純物を含んだガ
ラスの表面に、絶縁物をコートしてガラスからの不純物
の拡散を防止したものなどがある。次に半導体膜２の例
としては、各種堆積方法による多数の膜があるが、ここ
ではアモルファスシリコン（ａ−Si）をプラズマCVD法
で堆積する方法について説明する。堆積温度は室温から
約400℃の間に設定し、原料ガスは、主にシラン（Si
H4）やジシラン（Si2H6）を使用する。また膜厚は1000
Åから3000Åの間に設定する。次に第１のエネルギービ
ーム４を走査方向６に走査して、半導体膜２に低吸収領
域３を形成する。第１のエネルギービーム４の例は、レ
ーザや電子ビームなどがあるが、ここではArレーザを使
用する方法について説明する。第１図（ａ−１），（ａ
−２）に示すように、半導体膜２のａ−SiにArレーザビ
ームをａ−Siが溶融しない程度のエネルギー密度で照射
し、走査方向６に走査すると、第１図（ａ−３）のよう
に半導体膜２中に、低吸収領域３ができる。 第１図（ｂ−１）〜（ｂ−３）は、半導体膜２を第２
のエネルギービーム41で溶融再結晶化する第２ビームア
ニール工程である。第１図（ｂ−１）は平面図で、ｂ−
ｂ′線に沿った断面図が第１図（ｂ−２）である。ｂ−
ｂ′線での半導体膜２の温度分布が第１図（ｂ−３）で
ある。第２のエネルギービーム41を走査方向６に走査し
て結晶化する際に、低吸収領域３を少なくとも一つ含む
ようにする。その結果低吸収領域３は、この第２ビーム
アニールにより、温度上昇が他の部分よりも低く、温度
分布は第１図（ｂ−３）のようになる。従って結晶化
が、第２のエネルギービーム41の中央部分である低吸収
領域３から始まり、結晶粒径は従来よりも大きくなる。 ここで、半導体膜２にプラズマCVD法で堆積したａ−S
iを使用する場合、膜中に水素ガスが含まれている。こ
のため膜中の水素ガスを除去するアニールを行うことで
第２ビームアニール時の結晶性が良くなる。従って、こ
の水素除去アニールを、第１ビームアニールの前または
後に行う。その方法は、ａ−Siが約500℃以上で除去さ
れることが知られており、この温度以上に上昇できれ
ば、どのアニール方法でもよい。一例としては、真空ま
たは窒素、不活性ガス雰囲気で、550℃１時間のアニー
ルを行なえばよい。 〔発明の効果〕 本発明は、第１ビームアニールにより、低吸収領域を
形成することで、再結晶化の第２ビームアニール時に、
温度分布が制御でき、結晶粒径を大きくすることができ
る。
どを製作する際に、より結晶性のよい半導体膜が得られ
る半導体装置用基板の製造方法に関する。 〔発明の概要〕 本発明は、絶縁基板上の半導体膜を再結晶化するアニ
ール方法において、ビームに対して低吸収領域を形成す
る第１ビームアニール工程を行うことで、再結晶化の第
２ビームアニール時に半導体膜中の温度分布が改善さ
れ、結晶性がより良くなる。 〔従来技術とその問題点〕 従来の実施例の工程図を第２図（ａ−１）〜（ａ−
３）に示す。第２図（ａ−１）は半導体膜２をエネルギ
ービーム４を走査方向６に走査して、再結晶領域５を形
成する方法を示す平面図である。第２図（ａ−２）は、
第２図（ａ−１）のｃ−ｃ′線に沿った断面図である。
第２図（ａ−３）は第２図（ａ−１）のｃ−ｃ′線に沿
った再結晶領域５の温度分布を示す図である。従来エネ
ルギービーム４は、ガラス分布をしているため、半導体
膜２の溶融再結晶化がエネルギービームの周辺部分から
行なわれ、結晶粒径が大きくならないという問題点があ
った。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、この発明は、第１ビー
ムアニールにより、ビームエネルギー４に対して低吸収
領域３をもうけて、再結晶化のための第２ビームアニー
ルで、再結晶化が第１図（ｂ−３）に示すようにビーム
の中心部分から結晶化するようにした。 〔実施例〕 以下図面によって本発明を説明する。第１図（ａ−
１）〜（ａ−３）は、第１のエネルギービーム４によ
り、半導体膜２に低吸収領域３を形成する第１ビームア
ニールの工程を説明するための図面である。第１図（ａ
−１）は平面図で、Ａ−Ａ′線に沿った断面図が第１図
（ａ−２）である。第１図（ａ−３）は、第１ビームア
ニール後の半導体膜４の第２のエネルギービーム41に対
する吸収の分布である。絶縁基板１上に半導体膜２を堆
積する方法について説明する。絶縁基板１の例は、石英
や無アルカリガラスやアルカリなどの不純物を含んだガ
ラスの表面に、絶縁物をコートしてガラスからの不純物
の拡散を防止したものなどがある。次に半導体膜２の例
としては、各種堆積方法による多数の膜があるが、ここ
ではアモルファスシリコン（ａ−Si）をプラズマCVD法
で堆積する方法について説明する。堆積温度は室温から
約400℃の間に設定し、原料ガスは、主にシラン（Si
H4）やジシラン（Si2H6）を使用する。また膜厚は1000
Åから3000Åの間に設定する。次に第１のエネルギービ
ーム４を走査方向６に走査して、半導体膜２に低吸収領
域３を形成する。第１のエネルギービーム４の例は、レ
ーザや電子ビームなどがあるが、ここではArレーザを使
用する方法について説明する。第１図（ａ−１），（ａ
−２）に示すように、半導体膜２のａ−SiにArレーザビ
ームをａ−Siが溶融しない程度のエネルギー密度で照射
し、走査方向６に走査すると、第１図（ａ−３）のよう
に半導体膜２中に、低吸収領域３ができる。 第１図（ｂ−１）〜（ｂ−３）は、半導体膜２を第２
のエネルギービーム41で溶融再結晶化する第２ビームア
ニール工程である。第１図（ｂ−１）は平面図で、ｂ−
ｂ′線に沿った断面図が第１図（ｂ−２）である。ｂ−
ｂ′線での半導体膜２の温度分布が第１図（ｂ−３）で
ある。第２のエネルギービーム41を走査方向６に走査し
て結晶化する際に、低吸収領域３を少なくとも一つ含む
ようにする。その結果低吸収領域３は、この第２ビーム
アニールにより、温度上昇が他の部分よりも低く、温度
分布は第１図（ｂ−３）のようになる。従って結晶化
が、第２のエネルギービーム41の中央部分である低吸収
領域３から始まり、結晶粒径は従来よりも大きくなる。 ここで、半導体膜２にプラズマCVD法で堆積したａ−S
iを使用する場合、膜中に水素ガスが含まれている。こ
のため膜中の水素ガスを除去するアニールを行うことで
第２ビームアニール時の結晶性が良くなる。従って、こ
の水素除去アニールを、第１ビームアニールの前または
後に行う。その方法は、ａ−Siが約500℃以上で除去さ
れることが知られており、この温度以上に上昇できれ
ば、どのアニール方法でもよい。一例としては、真空ま
たは窒素、不活性ガス雰囲気で、550℃１時間のアニー
ルを行なえばよい。 〔発明の効果〕 本発明は、第１ビームアニールにより、低吸収領域を
形成することで、再結晶化の第２ビームアニール時に、
温度分布が制御でき、結晶粒径を大きくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ−１）〜（ａ−３），（ｂ−１）〜（ｂ−
３）は、本発明の実施例を説明するための図、第２図
（ａ−１）〜（ａ−３）は従来の方法を説明するための
図である。 １……絶縁基板、２……半導体膜、 ３……低吸収領域、４……第１のエネルギービーム、 ５……再結晶領域、６……走査方向。
３）は、本発明の実施例を説明するための図、第２図
（ａ−１）〜（ａ−３）は従来の方法を説明するための
図である。 １……絶縁基板、２……半導体膜、 ３……低吸収領域、４……第１のエネルギービーム、 ５……再結晶領域、６……走査方向。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．絶縁基板上に非晶質または多結晶の半導体膜を形成
した半導体基板表面に、前記半導体膜が溶融しないエネ
ルギー密度の第１のエネルギービームで前記半導体膜の
一部を走査して照射することにより前記半導体膜の一部
に低吸収領域を形成し、次に前記第１のエネルギービー
ム走査方向と同一の走査方向にて、前記低吸収領域を含
む前記第１のエネルギービームより広いエネルギービー
ム幅の第２のエネルギービームを走査して照射すること
により前記半導体膜を溶融再結晶化する半導体基板の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058355A JP2706770B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058355A JP2706770B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 半導体基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224318A JPS63224318A (ja) | 1988-09-19 |
| JP2706770B2 true JP2706770B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=13082012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62058355A Expired - Lifetime JP2706770B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2706770B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5578520A (en) | 1991-05-28 | 1996-11-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for annealing a semiconductor |
| US5766344A (en) | 1991-09-21 | 1998-06-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for forming a semiconductor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60105216A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-10 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 薄膜半導体装置の製造方法 |
| JPS61266387A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | Fujitsu Ltd | 半導体薄膜のレ−ザ再結晶化法 |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62058355A patent/JP2706770B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224318A (ja) | 1988-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |