发明名称 制造薄膜半导体装置之方法以及雷射放射装置
摘要 良好品质的一多晶系薄膜可藉由使用雷射光将一半导体薄膜的结晶程序改良而获得。在处理一薄膜形成步骤用以在一基材表面上形成一非单晶半导体薄膜之后,一回火步骤便可藉由使用雷射光的放射而处理,以便将非单晶半导体薄膜转换成一多晶系材料。该回火步骤可藉着将该雷射光的截面形状改变及调整至一指定区域而处理。该半导体薄膜是以具有从顶部至下端50毫微秒或更久的一放射时间宽度及具有一固定截面区域的雷射光脉冲放射一或多次,如此可将对应该截面区域的一放射区域包含该半导体薄膜同时转换成一多晶系材料。此时,从顶部到下端的雷射光量强度可受控制而提供一想要的变化。根据该程序,具有一大微粒直径或一均匀微粒直径的多晶系材料便可获得。在某些情况中,只要使用雷射光放射,该基材便可在一非氧化大气中维持,或可加热或冷却。
申请公布号 TW457553 申请公布日期 2001.10.01
申请号 TW089100065 申请日期 2000.01.04
申请人 新力股份有限公司 发明人 菅野 幸保;藤野 昌宏;真野 三千雄;浅野 明彦;猪野 益充;浦园 丈展;高德 真人
分类号 H01L21/20 主分类号 H01L21/20
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用以制造一薄膜半导体装置之程序,其包括一薄膜形成步骤,用以形成一半导体薄膜,该半导体薄膜包含在一基材上具一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料;一放射步骤,以一能量束照射该半导体薄膜,以便将具一相当小微粒直径的该非晶系材料或该多晶系材料转换成具一相当大微粒直径之一多晶系材料;及一形成步骤,藉由使用该半导体薄膜而在一指定区域整合及形成一薄膜电晶体,如此便转换成当作一活化层的该多晶系材料,其中该放射步骤包含使用该能量束照射该区域一或多次,以提供于时间与空间之一想要的变化,以及于该薄膜形成步骤、该放射步骤及此二步骤间的转换过程中,该基材不暴露于空气。2.一种用以制造一薄膜半导体装置之程序,其包括一薄膜形成步骤,用以形成一半导体薄膜,包含在一基材上具一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料;一放射步骤,以从定部至下端50微毫秒或更长的一放射时间宽度的一能量束放射该半导体薄膜,以便将具一相当小微粒直径的该非晶系材料或该多晶系材料转换成具一相当大微粒直径的多晶系材料;及一形成步骤,藉由使用该半导体薄膜而在一指定区域整合及形成一薄膜电晶体,如此便转换成当作一活化层的该多晶系材料,其中该放射步骤包含使用该能量束放射该区域一或多次,该区域的一截面形状可随着该区域改变及调整,其具从顶部至下端可受控制的该能量束之一强度,以提供一想要的变化,以及该薄膜形成步骤及该放射步骤可交替重复以累积该半导体薄膜,而不会将该基材暴露于空气。3.一种用以制造一薄膜半导体装置之程序,其包括一薄膜形成步骤,用以形成一半导体薄膜,包含在一基材上具一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料;一放射步骤,以一能量束放射该半导体薄膜,以便将具一相当小微粒直径的该非晶系材料或该多晶系材料转换成具一相当大微粒直径的多晶系材料;及一形成步骤,藉由使用该半导体薄膜而在一指定区域整合及形成一薄膜电晶体,如此便导换成当作一活化层的该多晶系材料,其中该放射步骤是以该能量束的一截面形状可随着该区域调整之一方式而处理主体放射,以藉由一单击放射而同时将该区域结晶,所以该薄膜电晶体的特征可均匀形成。4.如申请专利范围第3项用以制造一薄膜半导体装置之程序,其中该形成步骤包括整合及形成一薄膜电晶体,以产生包含一图素阵列及一扫描器电路的一显示面盘之薄膜半导体装置;而且该放射步骤包含放射一区域,其中该扫描器电路可同时整合及形成。5.如申请专利范围第3项用以制造一薄膜半导体装置之程序,其中在该放射步骤,在该区域中所包括的一薄膜电晶体的临界値特征是由该主体放射所均匀形成。6.如申请专利范围第5项用以制造一薄膜半导体装置之程序,其中该形成步骤包括形成从一运算放大器电路、一类比/数位转换电路、一数位/类比转换电路、一位准移位电路、一记忆电路、及在该区域的一微处理器电路所选取的至少一电路。7.一种雷射放射装置,其中包含在具一基材上所形成一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料之一半导体薄膜是以雷射光放射,以转换成具一相当大微粒直径的多晶系材料,该雷射放射装置包括一雷射光源,以放射具有一指定截面形状的雷射光;成形装置,用以将该雷射光的该截面形状成形,以调整一指定区域;及放射装置,可使用该成形的雷射光而将一半导体薄膜放射,以便在该区域均匀结晶。8.一种雷射放射装置,其中包含在具可携带制程资讯的一基材上所形成一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料之一半导体薄膜能以雷射光放射,以转换成具一相当大微粒直径的多晶系材料,从该雷射光的一截面形状、一放射位置、一能量、一能量分配、及一移动方向所选取的至少一情况可藉由读取该资讯而调整。9.如申请专利范围第8项之一雷射放射装置,其中该资讯藉由确认在该基材的一表面上形成的图案而读取。10.如申请专利范围第8项之一雷射放射装置,其中该资讯藉由侦测在该基材中写入的码而读取。11.一种包含一半导体薄膜之薄膜半导体装置,一闸极绝缘薄膜是在它的一表面上累积,而且一闸极是经由该闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜上累积,其中该半导体薄膜是藉着在一基材上具一相当小微粒直径的非晶系矽或多晶系矽而形成,并且使用一能量束放射该基材,以转换成具一相当大微粒直径的多晶系矽,一薄膜电晶体是藉由使用该半导体薄膜而在一指定区域整合及形成,如此便可转换成当作一活化层之多晶系矽,以及该能量束的一截面形状可随着该区域而调整,以藉由一单击放射而同时放射该区域,所以该薄膜电晶体的特征可均匀形成。12.一种包含以一指定间隙而彼此接合的一对基材之显示装置、而且一电子光材料是在该间隙维持,该等基材的其中一包括一计数器电极,另一基材包括一图素电极及驱动该图素电极之一薄膜电晶体,且该薄膜电晶体包括经由一闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜的一表面上所累积的一半导体薄膜及一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在该另一基材上具一相当小微粒直径的非晶系矽或多晶系矽而形成,并且以一能量束放射该另一基材,以转换成具一相当大微粒直径的多晶系矽,一薄膜电晶体是藉由使用该半导体薄膜而在一指定区域整合及形成,如此便转换成当作一活化层的多晶系矽,以及该能量束的一截面形状是在该区域调整,以同时藉由一单击放射而将该区域放射,所以该薄膜电晶体的特征可均匀形成。13.一种用以制造一薄膜半导体装置之程序,其包括一薄膜形成步骤用以在一基材上形成包括具一相当小微粒直径之一非晶系材料或一多晶系材料之一半导体薄膜,其间复数单元可形成;一放射步骤,以在该基材移动的一能量束而间歇性放射该半导体薄膜,以便将具一相当小微粒直径的该非晶系材料或该多晶系材料转换成具一相当大微粒直径的多晶系材料;及一形成步骤,藉由使用该半导体薄膜而整合及形成一薄膜电晶体,如此便转换成当作一活化层的该多晶系材料,以便在该各个单元形成薄膜半导体装置,其中该放射步骤是以该能量束的一截面形状在该单元调整的一方式所处理的主体放射,以藉由一单击放射放射一或两或多个单元。14.一种雷射放射装置,其中一半导体薄膜包含在一基材上具一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料,指定的单元是在该基材上形成,使用随着该半导体薄膜而移动的雷射光间歇性放射,以转换成具一相当大微粒直径的一多晶系材料,该雷射放射装置包括一雷射光源间歇性放射雷射光;一光学系统,用以扩大或减少该雷射光的一截面形状,以调整该等单元;及屏蔽装置,用以从雷射光屏蔽除了该等单元之外的一部份,其中放射是藉由一单击放射同时主体放射一或两或多个单元而处理。15.如申请专利范围第14项之雷射放射装置,其中该装置系进一步包括该移动装置,用以随着该雷射光而移动该基材,以使用该雷射光尽可能放射该等单元的其中全部。16.如申请专利范围第15项之雷射放射装置,其中该装置系进一步包括侦测装置,用于光学读取在该基材上所提供的一定位标志;及控制装置,用以控制对应如此读取该标志的该移动装置。17.一种包含一半导体薄膜之薄膜半导体装置,一闸极绝缘薄膜是在一表面上累积;及一闸极是经由该绝缘薄膜而在的该半导体薄膜上累积,其中该半导体薄膜是藉着在一基材上具一相当小微粒直径的非晶系矽或多晶系矽而形成,复数单元是在基材上形成,而且以随着该基材而移动的一能量束间歇性放射该基材,如此可转换具一相当大微粒直径的多晶系矽,该能量束的一截面形状是随着该单元而调整,以便藉由一单击放射而同时放射一或两或多次个单元,以及一薄膜电晶体是在该等单元整合及形成,如此便可同时放射。18.一种包含以一规定间隙而彼此接合的一对基材之显示装置,而且一电子光材料是在该间隙维持,该等基材的其中一包括一计数器电极,另一基材包括一图素电极及驱动该图素电极之一薄膜电晶体,且该薄膜电晶体包括一半导体薄膜及经由一闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜的一表面上所累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在一基材上具一相当小微粒直径的非晶系矽或多晶系矽而形成,复数单元是在基材上形成,而且以随着该基材而移动的一能量束间歇性放射该基材,如此可转换具一相当大微粒直径的多晶系矽,该能量束的一截面形状是随着该单元而调整,以便藉由一单击放射而同时放射一或两或多次个单元,以及一薄膜电晶体是在该等单元整合及形成,如此便可同时放射。19.一种用以制造一半导体薄膜之程序,其包括一薄膜形成步骤,用以形成一半导体薄膜,包含在一基材上具一相当小微粒直径之一非晶系材料或一多晶系材料;以及一雷射回火步骤,用以具一指定截面区域的雷射光同时放射该半导体薄膜的一指定截面区域,以便将具一相当小微粒直径的该非晶系材料或该多晶系材料转换成具一相当大微粒直径的一多晶系材料,其中该薄膜形成步骤及该雷射回火步骤可交替重复,而不会将该基材暴露于空气,如此便可累积该等半导体薄膜。20.如申请专利范围第19项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该雷射回火步骤包含在TE/(dS)是从0.01到1的一情况上以雷射光放射,其中d(毫微米)表示已形成的该半导体薄膜之一厚度,TE(J)表示该雷射光的总能量,且S(cm2)表示使用该雷射光同时放射的一范围区域。21.如申请专利范围第19项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该雷射回火步骤是以具有随着该等步骤的经过两增加此能量的该雷射光重复。22.如申请专利范围第19项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该薄膜形成步骤可重复,以形成具有随着该等步骤的经过而减少此一厚度的半导体薄膜。23.一种用以制造一半导体薄膜之装置,其包括一薄膜构成室,其中包含具一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料之一半导体薄膜是在一基材上形成;及一雷射回火室,其中该半导体薄膜的一指定区域是以具一指定截面区域的雷射光同时放射,以便将具一相当小微粒直径的该该非晶系材料或该多晶系材料转换成具一相当大微粒直径的多晶系材料,其中该装置系进一步包含用以在该薄膜形成室与该雷射回火室之间来回传输该基材之装置,而不会将该基材暴露于空气,如此便可藉由交替重复该薄膜形成步骤及该雷射回火步骤而累积该半导体薄膜。24.如申请专利范围第23项用以制造一半导体薄膜之装置,其中该雷射回火步骤包含在TE/(dS)是从0.01到1的一情况上以雷射光放射,其中d(毫微米)表示已形成的该半导体薄膜之一厚度,TE(J)表示该雷射光的总能量,且S(cm2)表示使用该雷射光同时放射的一范围区域。25.如申请专利范围第23项用以制造一半导体薄膜之装置,其中该雷射回火步骤是以具有随着该等步骤的经过而增加此能量的该雷射光重复。26.如申请专利范围第23项用以制造一半导体薄膜之装置,其中该薄膜形成室可重复,以形成具有随着该等步骤的经过而减少此一厚度的半导体薄膜。27.一种具有一叠层结构之薄膜电晶体,该叠层结构包含一半导体薄膜、在一表面上累积的一闸极绝缘薄膜、及经由该闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜上累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉由在一基材上具一相当小微粒直径的非晶系矽或多晶系矽而形成,并且使用具一指定截面形状的雷射光放射该基材的一指定区域,以同时转换具一相当大微粒直径的多晶系矽,以及该半导体薄膜是藉由交替重复该薄膜形成步骤及该放射步骤而累积,而不会将该基材暴露于空气。28.一种包含以一指定间隙而彼此接合的一对基材之显示装置,而且一电子光材料是在该间隙维持,该等基材的其中一包括一计数器电极,另一基材包括一图素电极及驱动该图素电极之一薄膜电晶体,且该薄膜电晶体包括一半导体薄膜及经由一闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜的一表面上所累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉由在一基材上具一相当小微粒直径的非晶系矽或多晶系矽而形成,并且使用具一指定截面形状的雷射光放射该基材的一指定区域,以同时转换具一相当大微粒直径的多晶系矽,以及该半导体薄膜是藉由交替重复该薄膜形成步骤及该放射步骤而累积,而不会将该基材暴露于空气。29.一种用以制造一半导体薄膜之程序,该半导体薄膜包括一薄膜形成步骤,用以在一基材表面上形成一非单晶半导体薄膜,及一回火步骤,使用雷射光放射该非单晶半导体薄膜,以转换成一多晶系材料,其中该回火步骤是以该半导体薄膜使用具有一固定截面区域及从顶部至下端50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该半导体薄膜同时转换成一多晶系材料,以及从顶部至下端的该雷射光的一能量强度可受控制,以提供一需要的变化。30.如申请专利范围第29项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤具有在下端的一能量强度小于在顶部的一能量强度之变化倾向。31.如申请专利范围第29项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤具有在下端的一能量强度大于在顶部的一能量强度之变化倾向。32.如申请专利范围第29项用以制造一半导体薄膜之程序,其中在该回火步骤,当该雷射光的一能量强度受控制而提供一想要的变化时,其变更宽度是每平方公分300mJ或较少。33.如申请专利范围第29项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤包括放射具有100cm2或更大的一截面区域的雷射光脉冲。34.一种用以放射一半导体薄膜之雷射放射装置,该半导体薄膜包含使用雷射光在一基材上形成具一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料,以转换成具一相当大微粒直径的多晶系材料,该雷射放射装置包含一雷射光源,用以放射具有从顶部至下端50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲;成形装置,用以将该雷射光的一截面区域塑造成一指定形状;放射装置,使用如此成形的雷射光的该脉冲而至少一次放射该半导体薄膜同时转换成一多晶系材料;以及控制装置,用以控制从顶部至下端的该雷射光之一能量强度,以提供一想要的变化。35.如申请专利范围第34项之一雷射放射装置,其中该控制装置具有在下端的一能量强度小于在顶部的一能量强度之变化倾向。36.如申请专利范围第34项之一雷射放射装置,其中该控制装置具有在下端的一能量强度大于在顶部的一能量强度之变化倾向。37.如申请专利范围第34项之一雷射放射装置,其中在该控制装置中,当该雷射光的一能量强度受控制而提供一想要的变化时,其变更宽度是每平方公分300mJ或较少。38.如申请专利范围第34项之一雷射放射装置,其中该形成装置包括放射具有100cm2或更大的一截面区域的雷射光脉冲。39.一种具有一叠层结构之薄膜电晶体,该叠层结构包含一半导体薄膜、在一表面上累积的一闸极绝缘薄膜、及经由该闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜上累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在一基材上形成非单晶矽而形成,而且使用具有一固定截面区域及从顶部至下端50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲,放射该基材的一指定区域一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该非单晶系矽转换成一多晶矽,以及该多晶系矽是藉着将一想要的变化运用在该脉冲的从顶部至下端的该雷射光的该能量强度而修改。40.一种包含以一指定间隙而彼此接合的一对基材之显示装置,而且一电子光材料是在该间隙维持,该等基材的其中一包括一计数器电极,另一基材包括一图素电极及驱动该图素电极之一薄膜电晶体,且该薄膜电晶体包括一半导体薄膜及经由一闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜的一表面上所累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在一基材上形成非单晶矽而形成,而且使用具有一固定截面区域及从顶部至下端50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲,放射该基材的一指定区域一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该非单晶系矽转换成一多晶矽,以及该多晶系矽是藉着将一想要的变化运用在该脉冲的从顶部至下端的该雷射光的该能量强度而修改。41.一种用以制造一半导体薄膜之程序,该半导体薄膜包括一薄膜形成步骤,用以在一基材表面上形成一非单晶半导体薄膜;及一回火步骤,使用雷射光放射该非单晶半导体薄膜,以便将该非单晶半导体薄膜转换成一多晶系材料,其中该回火步骤是在一非氧化大气维持该基材,该基材使用具有50毫微秒或更久的一放射时间宽度及一固定截面区域的雷射光脉冲放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该半导体薄膜同时转换成一多晶系材料。42.如申请专利范围第41项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤是以该基材是使用在包含真空的该非氧化大气维持该基材的该雷射光放射。43.如申请专利范围第41项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤是以该基材是使用在充满一惰气的该非氧化大气维持该基材的该雷射光放射。44.如申请专利范围第43项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤是以该基材使用在一大气压力或在一受压力惰气上充满一惰气的非氧化大气维持该基材的该雷射光放射。45.如申请专利范围第41项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤包括使用具有5cm2或更大的一截面区域之雷射脉冲放射该基材。46.如申请专利范围第41项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤包括使用具有控制在从每平方公分400至600mJ的一能量强度之该雷射光放射该基材。47.一种用以放射一半导体薄膜之雷射放射装置,该半导体薄膜包含使用雷射光在一基材上形成具一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料,以转换成具一相当大微粒直径的多晶系材料,该雷射放射装置包含一雷射光源,用以放射具有50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲;成形装置,用以将该雷射光的一截面区域塑造成一指定形状;维持装置,用以维持在一非氧化大气中先前具有一半导体薄膜的该基材;以及一放射装置,在使用如此成形的雷射光的该脉冲将在该非氧化大气中维持的该基材放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该半导体薄膜同时转换成一多晶系材料。48.如申请专利范围第47项之雷射放射装置,其中该维持装置可在包含真空的该非氧化大气维持该基材。49.如申请专利范围第47项之雷射放射装置,其中该维持装置可在充满一惰气的该非氧化大气维持该基材。50.如申请专利范围第49项之雷射放射装置,其中该维持装置可在一大气压力或在一受压力惰气上充满一惰气的该非氧化大气维持该该基材。51.如申请专利范围第47项之雷射放射装置,其中该形成装置可将雷射光的该脉冲塑造成具有5cm2或更大的一截面区域之一矩形。52.如申请专利范围第47项之雷射放射装置,其中该放射装置可使用控制在从每平方公分400至600mJ范围的一能量强度之该雷射光放射该基材。53.一种具有一叠层结构之薄膜电晶体,该些层结构包含一半导体薄膜、在一表面上累积的一闸极绝缘薄膜、及经由该闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜上累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在一基材上形成非单晶矽而形成,并且使用具有一固定截面区域及在一非氧化大气中维持该基材的50毫微秒或更久的一放射时宽度的雷射光脉冲,将该基材的一指定区域放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该非单晶系矽转换成一多晶矽。54.一种包含以一指定间隙而彼此接合的一对基材之显示装置,而且一电子光材料是在该间隙维持,该等基材的其中一包括一计数器电极,另一基材包括一图素电极及驱动该图素电极之一薄膜电晶体,且该薄膜电晶体包括一半导体薄膜及经由一闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜的一表面上所累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在一基材上形成非单晶矽而形成,并且使用具有一固定截面区域及在一非氧化大气中维持该另一基材的50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲,将该基材的一指定区域放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该非单晶系矽转换成一多晶矽。55.一种用以制造一半导体薄膜之程序,该半导体薄膜包括一薄膜形成步骤,用以在一基材表面上形成一非单晶半导体薄膜;及一回火步骤,使用雷射光放射该非单晶半导体薄膜,以便将该非单晶半导体薄膜转换成一多晶系材料,其中该回火步骤是在该基材以均匀加热情况下,该基材使用具有50毫微秒或更久的一放射时间宽度及一固定截面区域的雷射光脉冲放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该半导体薄膜同时转换成一多晶系材料。56.如申请专利范围第55项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤包括在该基材是均匀加热情况下,在一真空大气中使用维持该基材的雷射光放射该基材。57.如申请专利范围第55项用以制造一半导体薄膜之程序,其中该回火步骤包括在该基材是均匀加热情况下,在一惰气大气中使用维持该基材的雷射光放射该基材。58.一种用以放射一半导体薄膜之雷射放射装置,该半导体薄膜包含使用雷射光在一基材上形成具一相当小直径的一非晶系材料或一多晶系材料,以转换具一相当大微粒直径的多晶系材料,该雷射放射装置包含一雷射光源,用以放射具有50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲;成形装置,用以将该雷射光的一截面区域塑造成一指定形状;加热装置,用以将先前具有一半导体薄膜的该基材均匀加热;及放射装置,使用如此成形的雷射光的该脉冲将该加热的基材放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该半导体薄膜同时转换成一多晶系材料。59.如申请专利范围第58之雷射放射装置,其中该均匀加热装置可将包含玻璃的该基材均匀加热到从300至450℃的一范围。60.如申请专利范围第58之雷射放射装置,其中该加热装置包括在携带该基材的一阶段所内建的一加热源。61.如申请专利范围第58之雷射放射装置,其中该加热装置可将该基材加热,以在一真空大气中维持该基材。62.如申请专利范围第58之雷射放射装置,其中该加热装置可将该基材加热,以在一惰气大气中维持该基材。63.一种具有一叠层结构之薄膜电晶体,该叠层结构包含一半导体薄膜、在一表面上累积的一闸极绝缘薄膜、及经由该闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜上累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在一基材上形成非单晶矽而形成,并且使用具有一固定截面区域及在一非氧化大气维持该基材的50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲,将该基材的一指定区域放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该非单晶系矽转换成一多晶矽。64.如申请专利范围第63项之薄膜电晶体,其中该薄膜电晶体包括一叠层结构,其包含一半导体薄膜、在一表面上累积之一闸极绝缘薄膜、及经由该闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜上累积的一闸极。65.一种包含以一指定间隙而彼此接合的一对基材之显示装置,而且一电子光材料是在该间隙维持,该等基材的其中一包括一计数器电极,另一基材包括一图素电极及驱动该图素电极之一薄膜电晶体,且该薄膜电晶体包括一半导体薄膜及经由一闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜的一表面上所累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在该另一基材上形成非单晶矽而形成,并且在该另一基材均匀加热情况下,使用具有一固定截面区域及50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲,将该基材的一指定区域放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该非单晶系矽转换成一多晶矽。66.一种用以制造一半导体薄膜之程序,该半导体薄膜包括一薄膜形成步骤,用以在一基材表面上形成一非单晶半导体薄膜;及一回火步骤,使用雷射光放射该非单晶半导体薄膜,以便将该非单晶半导体薄膜转换成一多晶系材料,其中该回火步骤是在该基材冷却到低于室温的一温度情况下,以该基材使用具有50毫微秒或更久的一放射时间宽度及一固定截面区域的雷射光脉冲放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该半导体薄膜同时转换成一多晶系材料。67.如申请专利范围第66项用以制造一半导体薄膜之程序,其中在该回火步骤,冷却是以低于使用雷射光放射所增加该基材温度50℃或更高的一基材温度处理。68.如申请专利范围第66项用以制造一半导体薄膜之程序,其中在该回火步骤,冷却是以低于使用雷射光放射所增加该基材温度100℃或更高的一基材温度处理。69.如申请专利范围第66项用以制造一半导体薄膜之程序,其中在该回火步骤中,该回火步骤包括使用具有从10至100cm2的一截面区域之雷射光脉冲放射该半导体薄膜。70.一种用以放射一半导体薄膜之雷射放射装置,该半导体薄膜包含使用雷射光在一基材上形成具一相当小微粒直径的一非晶系材料或一多晶系材料,以转换成具一相当大微粒直径的多晶系材料,该雷射放射装置包含一雷射光源,用以放射具有50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲;成形装置,用以将该雷射光的一截面区域塑造成一固定截面区域;冷却装置,用以将先前具有一半导体薄膜的该基材冷却到低于室温的一温度;及一放射装置,使用如此成形的雷射光的该脉冲将该冷却的基材放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该半导体薄膜同时转换成一多晶系材料。71.如申请专利范围第70项之雷射放射装置,其中该冷却装置可冷却到低于使用雷射光放射所增加该基材温度50℃或更高的一基材温度。72.如申请专利范围第70项之雷射放射装置,其中该冷却装置可冷却到低于使用雷射光放射所增加该基材温度100℃或更高的一基材温度。73.一种具有一叠层结构之薄膜电晶体,该套层结构包含一半导体薄膜、在一表面上累积的一闸极绝缘薄膜、及经由该闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜上累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在一基材上形成非单晶矽而形成,并且在该基材冷却到低于室温的一温度情况下,使用具有一固定截面区域及50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲,将该基材的一指定区域放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该非单晶系矽转换成一多晶矽。74.一种包含以一指定间隙而彼此接合的一对基材之显示装置,而且一电子光材料是在该间隙维持,该等基材的其中一包括一计数器电极,另一基材包括一图素电极及驱动该图素电极之一薄膜电晶体,且该薄膜电晶体包括一半导体薄膜及经由一闸极绝缘薄膜而在该半导体薄膜的一表面上所累积的一闸极,其中该半导体薄膜是藉着在该另一基材上形成非单晶矽而形成,并且在该基材冷却到低于室温的一温度情况下,使用具有一固定截面区域及50毫微秒或更久的一放射时间宽度的雷射光脉冲,将该基材的一指定区域放射一或多次,如此可将在对应该截面区域的一放射区域中所包含的该非单晶系矽转换成一多晶矽。图式简单说明:第一图A至第一图C系显示传统雷射放射处理图式。第二图系显示传统线性雷射光的扫描图式。第三图A和第三图B系根据本发明及所使用的一雷射放射装置而显示制造一薄膜半导体装置的制程图式。第四图系显示在第三图A和第三图B所示一旦使用雷射放射装置的状态。第五图系显示四个薄膜半导体装置在一相当大绝缘基材上形成的一范例。第六图系显示一薄膜半导体装置在一基材上形成的一范例,其中写入一资讯码。第七图A至第七图D系根据本发明利用雷射放射装置用以制造一薄膜电晶体制程的处理图示。第八图系显示藉由使用根据本发明所制造的薄膜半导体装置的一主动阵列类型显示装置范范例图式。第九图系根据本发明的第二观点而显示一雷射放射装置的基本结构方块图。第十图系显示在第九图所示雷射放射装置的特征部分方块图。第十一图系显示在第九图和第十图所示雷射放射装置的一使用方法平面图。第十二图系根据本发明而显示雷射放射装置的另一使用方法图式。第十三图A和第十三图B系显示使用在第九图和第十图所示雷射放射装置的一半导体薄膜结晶方法的一特殊范例截面图。第十四图系根据本发明而显示制造一半导体薄膜程序的一种序图式。第十五图系根据本发明而显示用以制造一半导体装置的基本组织方块图。第十六图系根据本发明而显示用以制造一半导体薄膜装置的另一具体实施例图式。第十七图系根据本发明而显示在用以制造一半导体薄膜的装置所安装薄膜形成室的一具体实施例图式。第十八图系根据本发明而显示在用以制造一半导体薄膜的装置中所安装雷射回火室的一特殊构造图式。第十九图A至第十九图F系根据本发明而显示用以制造一薄膜电晶体的制程之程序图式。第二十图系显示藉由使用根据本发明所制造的薄膜半导体装置而显示一主动阵列类型显示装置的一范例透视图式。第二十一图A到第二十一图C系根据本发明而显示第四观点的一具体实施例图式。第二十二图A至第二十二图C系显示制造一半导体薄膜程序的一参考范例图式。第二十三图A至第二十三图C系显示本发明的第四观点的另一具体实施例图式。第二十四图系根据当作一活化层的本发明而显示藉由使用一半导体薄膜之一薄膜电晶体特殊构造。第二十五图系根据当作一活化层的本发明而显示藉由使用一半导体薄膜之一薄膜电晶体的另一具体实施例。第二十六图系显示藉由使用在第二十四图或第二十五图显示的一薄膜电晶体所制造的一主动阵列显示装置的一具体实施例图式。第二十七图系根据本发明的第四观点而显示在用以制造一半导体薄膜的程序中所使用的一雷射放射装置方块图。第二十八图系根据本发明的第五观点而显示用以制造一半导体薄膜的制程之一重要部份图式。第二十九图系根据本发明的第六观点而显示在用以制造一半导体薄膜的程序中所使用的一雷射放射装置方块图。第三十图系显示在决定基材加热的结晶性结构中散布调查结果的图式。第三十一图A至第三十一图C系根据当作一活化层的本发明的第六观点而显示使用藉由制造一半导体薄膜的程序所制造的半导体薄膜而制造一薄膜电晶体的一制程之程序图。第三十二图A至第三十二图D系本发明的第四观点而显示利用制造一半导体薄膜的制程而制造一薄膜电晶体制程的程序图。第三十三图系显示用以制造第三十二图A至第三十二图D所示一薄膜电晶体制程的一修改具体实施例图式。第三十四图A和第三十四图B系显示用以制造一薄膜电晶体制程的另一具体实施例程序图。第三十五图A至第三十五图C系仍然显示用以制造一薄膜电晶体制程的另一具体实施例程序图。
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