发明名称 雷射退火方法及装置
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.05.11
申请号 TW095133812 申请日期 2006.09.13
申请人 半导体能源研究所股份有限公司 发明人 川上隆介;西田健一郎;河口纪仁;正木深雪;芳之内淳
分类号 H01L21/324 主分类号 H01L21/324
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 一种雷射退火方法,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为包含:用以产生垂直于行进方向的剖面为矩形,且电场朝向矩形的长边方向之直线偏光的矩形雷射光束,或是长轴朝向长边方向之椭圆偏光的矩形雷射光束之步骤;使上述矩形雷射光束入射于基板表面之步骤;及将上述矩形雷射光束的波长,设定为驻波方向之期望的结晶粒尺寸程度的长度之步骤。一种雷射退火方法,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为包含:用以产生垂直于行进方向的剖面为矩形,且电场朝向矩形的短边方向之直线偏光的矩形雷射光束,或是长轴朝向短边方向之椭圆偏光的矩形雷射光束之步骤;及使上述矩形雷射光束入射于基板之步骤。如申请专利范围第2项之雷射退火方法,其中,系包含一边将基板往垂直于矩形雷射光束的长边之方向运送,一边以矩形雷射光束照射基板的半导体膜表面之步骤;并以使对半导体膜之矩形雷射光束的入射角,往基板的运送方向或是与基板的运送方向为相反之方向增加之方式,而调节上述入射角。一种雷射退火方法,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为包含:用以产生垂直于行进方向的剖面为矩形,且电场的方向交替切换为矩形的长边方向与短边方向之偏光的矩形雷射光束之步骤;及使上述矩形雷射光束入射于基板的表面之步骤。如申请专利范围第1项至第4项中任一项之雷射退火方法,其中,系调整上述矩形雷射光束的能量密度或是上述矩形雷射光束的短边宽度,而将所形成之多晶或是单晶半导体膜的结晶粒尺寸加以调整。一种雷射退火装置,系藉由将雷射光束照射于形成于基板的表面之半导体膜而进行,其特征为具备:用以产生垂直于行进方向的剖面为矩形,且电场朝向矩形的短边方向偏光之直线偏光的矩形雷射光束,或是长轴朝向短边方向之椭圆偏光的矩形雷射光束,并使光束入射于半导体膜表面之短边偏光光束产生手段。如申请专利范围第6项之雷射退火装置,其中,系具备将基板往垂直于矩形雷射光束的长边方向运送之运送手段;及使对半导体膜之矩形雷射光束的入射角,往基板的运送方向或是与基板的运送方向为相反之方向增加之入射角调整手段。一种雷射退火装置,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为具备:射出雷射光束之第1及第2雷射振荡器;以使第1及第2雷射振荡器的雷射脉冲射出时序互为偏移的方式,而控制第1及第2雷射振荡器之脉冲控制部;使来自于第1雷射振荡器的雷射光束形成为直线偏光之第1偏光手段;使来自于第2雷射振荡器的雷射光束形成为直线偏光之第2偏光手段;将来自于第1偏光手段的雷射光束与来自于第2偏光手段的雷射光束加以合成之光束合成手段;及将来自于光束合成手段的雷射光束,形成为垂直于行进方向的剖面为矩形之矩形雷射光束,并使入射于基板上之矩形光束产生手段;第1偏光手段系使雷射光束偏光于上述矩形的长边方向,第2偏光手段使雷射光束偏光于矩形的短边方向。一种雷射退火方法,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为包含:用以产生直线偏光后的第1雷射光束之步骤;用以产生直线偏光后的第2雷射光束之步骤;以使上述第1雷射光束的偏光方向与上述第2雷射光束的偏光方向成为垂直之方式,将上述第1雷射光束与上述第2雷射光束加以合成之步骤;将上述合成后的雷射光束,形成为垂直于行进方向的剖面为矩形之矩形雷射光束之步骤;及使上述矩形雷射光束入射于基板表面之步骤。一种雷射退火方法,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为包含:用以产生垂直于行进方向的剖面为矩形之圆偏光的矩形雷射光束之步骤;及使上述矩形雷射光束入射于基板表面之步骤。一种雷射退火方法,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为包含:用以产生直线偏光的雷射光束之步骤;使直线偏光后的上述雷射光束形成为无偏光之步骤;使无偏光的上述雷射光束,形成为垂直于行进方向的剖面为矩形之矩形雷射光束之步骤;及使上述矩形雷射光束入射于基板表面之步骤。一种雷射退火装置,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为具备:射出雷射光束之第1及第2雷射振荡器;将来自于第1雷射振荡器的雷射光束与来自于第2雷射振荡器的雷射光束加以合成之光束合成手段;及使来自于光束合成手段的雷射光束,形成为垂直于行进方向的剖面为矩形之矩形雷射光束,并入射于基板上之矩形光束产生手段;来自于上述第1及第2雷射振荡器的雷射光束系成为直线偏光;来自于第1雷射振荡器的雷射光束之偏光方向与来自于第2雷射振荡器的雷射光束之偏光方向,于对上述基板的入射位置为垂直。一种雷射退火装置,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为具备:用以产生垂直于行进方向的剖面为矩形之圆偏光的矩形雷射光束,并使光束入射于半导体膜表面之圆偏光光束产生手段。一种雷射退火装置,系藉由将雷射光束照射于形成在基板的表面之半导体膜而进行,其特征为具备:射出直线偏光后的雷射光束之雷射振荡器;将来自于该雷射振荡器的雷射光束形成为无偏光之无偏光手段;及使来自于该无偏光手段的雷射光束,形成为垂直于行进方向的剖面为矩形之矩形雷射光束,并入射于基板上之矩形光束产生手段。
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