雷射處理裝置、雷射處理方法及半導體器件的製作方法

2023-08-10 17:04:56

專利名稱：雷射處理裝置、雷射處理方法及半導體器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及雷射束的照射方法及進行這種照射用的雷射處理裝置。另外，本發明還涉及使用上述雷射束照射的半導體器件的製作方法。
背景技術：
長期以來，通過照射雷射束來執行各種加工的雷射處理裝置以及雷射束的照射方法是眾所周知的。
使用雷射束是因為與使用輻射加熱或傳導加熱的熱處理相比可以選擇性地僅對被照射雷射束並吸收其能量的區域加熱。例如，執行使用受激準分子雷射振蕩裝置振蕩波長400nm或更小的紫外光的雷射處理以選擇性地局部加熱半導體膜，這樣可以在幾乎不給玻璃襯底帶來熱損傷的情況下，實現半導體膜的晶化或激活處理。
作為雷射處理裝置以及雷射束的照射方法的例子，將參考圖2說明通過使用線狀雷射束對形成在大型玻璃襯底上的半導體膜執行雷射退火的方法。首先，使其射束點1004的長邊方向的長度L為幾百pi1的線狀雷射束1003沿線狀雷射束的寬度方向(圖2A的箭頭方向)在形成在襯底1001上的半導體膜1002上掃描。於是，半導體膜1002中的幾百iam區域被雷射退火(圖2A)。接著，使線狀雷射束1003的位置平行移動等於該線狀雷射束1003長邊方向的長度L (圖2B)，再使線狀雷射束1003沿寬度方向在半導體膜1002上掃描(圖2C)。通過幾百或
6幾千次重複上述操作，能夠對形成在大型襯底1001上的半導體膜1002的整個區域進行雷射退火。
注意，雖然在圖2中說明了使用線狀雷射束的例子，但是在將被轉換為高次諧波的連續振蕩雷射束整形成線形時，為了獲取足夠能對半導體膜執行雷射退火的能量密度，有必要縮短線狀雷射束的線條方
向的長度，例如為幾百ium。從而，當對形成在大型玻璃襯底(例如，單邊為lm左右的玻璃襯底)上的半導體膜的整個區域進行雷射退火時，有必要在能夠左右上下移動的XY工件臺等的移動臺上設置襯底，然後使該安裝有襯底的移動臺來回移動幾百或幾千次以進行掃描。
另外，在本說明書中，線狀雷射束的長度長的軸方向稱為線狀雷射束的長軸方向或長邊方向，而且，長度短的軸方向稱為線狀雷射束的短軸方向或寬度方向。
順便提及，作為在執行雷射退火時所發生的災害可舉出傷害或火災等。特別是，當雷射束照射到可燃性物質時，有因吸收雷射束而發熱引起發火的擔憂，所以事前防火處理是非常重要的(參照專利文件l至4)。
專利文件1公開Hei 9-174264號公4艮專利文件2公開Hei 10-263866號公報專利文件3公開2001-18079號公報專利文件4公開2003-126977號公才艮
本發明的目的是，為了當在雷射退火處理中發生異常狀態時也不導致災害，對預定區域之外不照射雷射，以實現安全地執行雷射退火。
作為在進行雷射退火時引起火災等災害的原因，可舉出用於移動襯底的工件臺(例如，XY工件臺)的異常停止、因地震等引起的裝置振動、異常氣體或煙的發生、或因高溫度而引起的光學系統比如反射鏡的變動。
當雷射退火處理時，在不預定的位置上工件臺發生異常停止的情況下，由於從照射位置的正下方或不定位置發出來的反射光等，有引起周邊物質起火的擔憂，這是非常危險的。作為工件臺停止在不預定位置上的原因，可舉出系統控制用計算機(例如，個人計算機(PC))
的凍結(freeze,異常停止)、PLC和PC之間的通訊異常、或由於來自外部的噪音等所產生的電子器件的異常工作等。
並且，在由於因地震等導致的裝置振動，光學元件在比如反射鏡被顛倒，反射角或入射角被改變的情況下，對與常規的雷射束所照射的部分不同的部分上照射雷射，因此有該部分起火的擔憂。

發明內容
本發明的目的是提供即使在發生異常停止或異常工作的情形中，也可以防止發生火災等災害的雷射處理裝置或雷射處理方法。
本發明是一種通過綜合多個系統而成的系統以及裝置，該被綜合
過使用PC停止雷射輸出的系統；當與此同樣工件臺異常停止且進行雷射退火中的PC凍結(異常停止)時，不通過該PC而使用另外系統停止雷射輸出的系統；以及，在因地震等引起裝置振動時，停止雷射輸出的系統。
本發明的雷射處理裝置，包括雷射振蕩器；提供在所述雷射振蕩器中的第一聯鎖器；按一定工作周期移動的移動臺；計時器；提供在所述計時器中的第二聯鎖器；以及能夠檢測所述移動臺的移動狀態的傳感器，其中，所述計時器在當所述傳感器檢測出所迷移動臺的通過時開始測量時間，並且，在所述工作周期之後所述移動臺還不通過所述傳感器的情況下，提供在所述計時器中的第二聯鎖器的接點之間的電流被阻斷，因此所述雷射振蕩器的所述第一聯鎖器開始運轉，從而雷射束不照射到在所述移動臺上的襯底上。
本發明的雷射處理方法，包括以下步驟使用雷射處理裝置，其包括雷射振蕩器；提供在所述雷射振蕩器中的第一聯鎖器；按一定工作周期移動的移動臺；計時器；提供在所述計時器中的第二聯鎖器；以及能夠檢測所述移動臺的移動狀態的傳感器，在所述移動臺上設置
襯底；通過使用所述雷射束對形成在所述襯底上的半導體膜執行退火；所述計時器在當所述傳感器檢測出所述移動臺的通過時開始測量時間；以及在所述工作周期之後所述移動臺還不通過所述傳感器的情況下，提供在所述計時器中的第二聯鎖器的接點之間的電流被阻斷，因此所述雷射振蕩器的所述第一聯鎖器開始運轉，從而所述雷射束不照射到在所述移動臺上的襯底上。
本發明的半導體器件的製造方法，包括以下步驟在所述襯底上形成基底膜；在所述基底膜上形成所述半導體膜；通過將使用所述雷射處理裝置形成的所述線狀雷射束照射在所述半導體膜上，晶化所述半導體膜而形成晶體半導體膜；對所述晶體半導體膜構圖，形成島狀
半導體膜；在所述島狀半導體膜上形成柵絕緣膜和柵電極；向所述島狀半導體膜中摻入賦予一種導電性的雜質，以形成源區、漏區以及溝
道形成區。
在本發明中，所述雷射處理裝置中設有可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller ( PLC ))。
該可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller (以下稱為PLC))被用於控制XY工件臺的位置。PLC具有給用於產生為了移動XY工件臺所需的電信號的驅動器傳輸命令以便使其輸出電信號的功能。工4牛臺的工作命令/人i十算才幾比如個人計算才幾(Personal Computer,下文中稱作PC)通過通訊被傳輸到PLC。
另外，關於控制雷射振蕩器的輸出功率的方法，在雷射振蕩器本身中大都具有與PC通訊的功能，所以可以適用PC。因此，本發明可以採用聯動雷射振蕩器和PC以執行結晶化的方法。
本發明的所述線狀雷射束是連續振蕩的雷射束。
本發明的所述線狀雷射束是頻率為10MHz或更高的脈衝振蕩的雷射束。
本發明的所述線狀雷射束是頻率為80MHz或更高的脈衝振蕩的
9雷射束。
本發明的所述連續振蕩的雷射器是Ar雷射器、Kr雷射器、002雷射器、YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103雷射器、GdVa雷射器、丫2〇3雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti:藍寶石雷射器和氦鎘雷射器中的某一種。
本發明的所述脈衝振蕩的雷射器是Ar雷射器、Kr雷射器、受激準分子雷射器、C02雷射器、YAG雷射器、丫203雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103雷射器、GdV04雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti:藍寶石雷射器、銅蒸氣雷射器和金蒸氣雷射器中的某一種。
本發明的所述襯底是玻璃襯底、石英襯底、不^"鋼襯底和由合成樹脂構成的襯底的某一種。
而且，在本說明書中，半導體器件意味著能夠利用半導體特性起作用的所有器件，例如電光器件、電氣器件、半導體電路和電子器件
都包括在半導體器件中。
另外，本發明可以適用於在雷射加工技術領域中的任何雷射處理裝置以及雷射照射方法。
通過使用本發明，在雷射處理裝置的工件臺發生異常停止時，或在因地震等引起裝置振動時，可以自動停止雷射輸出，從而可以防止火災等災害。另外，在用於控制工件臺的工作和雷射輸出的PC凍結(異常停止)時，也可以獲得和上述情況相同的效果。


圖l是表示本發明的雷射處理裝置的圖；圖2A至2C是表示常規的雷射處理裝置的圖；圖3是表示本發明的雷射處理裝置的圖；圖6A至6C是表示本發明的半導體器件的製造步驟的圖7A和7B是表示本發明的雷射處理裝置的圖8是表示本發明的雷射處理裝置的圖9是表示本發明的雷射處理裝置的工作方法的流程圖。
具體實施例方式
實施方式l
將參考圖1和圖3說明本發明的實施方式。但是，本發明可在多種 方式中實施，在不脫離本發明的主旨及其範圍的前提下，可對其方式 和細節進行各種變更，只要是本領域技術人員就很容易理解這一點。 從而，不應限定於本實施方式的技術內容對本發明進行解釋。
將說明圖l所示的雷射處理裝置。注意，在圖中實線表示包含在 裝置內部的各個器件之間的電源布線，虛線表示連接布線。此外，箭 形符號表示PC命令系統。
首先，在圖1中，參考數字J01是雷射振蕩器，102是開關盒，103 是個人計算機(PC), 104是計時器，105是地震傳感器，106是警報 燈，107是XY工件臺，108是可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller ( PLC ) )， 109是傳感器，1 IO是手動緊急停止按鈕，111 是聯鎖器，112是移動臺。
為了停止雷射振蕩器101的振蕩，使用包括在振蕩器中或設置在 振蕩器的電源部分的聯鎖器111 。聯鎖器11 l在通常通電狀態的兩個接 點之間打開時工作，以便通過切斷振蕩器的電源或者關閉提供在振蕩 器中的機械快門而停止雷射輸出。開關盒102具有與PC 103通訊的功 能，並且根據來自PC103的命令可以控制開關的on/off。計時器104具 有開關通電功能，在經過預定時間後關閉通電，而且優選使用能夠檢 測設在XY工件臺I07上的移動臺112的移動狀態的傳感器109以開始測 量時間。地震傳感器105具有與計時器104相同的開關通電功能，當檢 測出振動時關閉通電。警報燈106有向周圍的人通知雷射振蕩的作用。首先，對雷射退火的開始程序進行說明。
當PC 103向工件臺107輸出掃描開始命令時，工件臺107移動到第 一條的掃描開始位置。在工件臺107移動到掃描開始位置時，用來向 周圍通知雷射振蕩的警報燈106的發光命令從PC103被傳輸到開關盒 102，以使警報燈106發光。最後，雷射輸出命令從PC103被傳輸到激 光振蕩器IOI,以執行輸出雷射。在雷射輸出後，工作檯107開始掃描。
在此，將參考圖3說明對形成在襯底上的半導體膜用線狀雷射束 進行退火的方法。首先，如下文所示那樣，將從雷射振蕩器201發出 來的雷射束加工成線狀雷射束。亦即，從雷射振蕩器201 (圖1的101) 發出的雷射束在被反射鏡202反射之後，被照射到與襯底211平行設置 的平凸透鏡203。在此，通過給雷射束賦予對平凸透鏡203的入射角(0。 以外的角度)，由於透鏡的像散現象，只有在照射表面上的射束點205 的雷射束的入射方向被拉長，因此成為線狀雷射束。
此時，通過將線狀雷射束做窄，可以使線狀雷射束的射束點變長。 通過沿該線狀雷射束的短軸方向掃描射束點，可以擴大同時進行結晶 化的區域寬度，因而有優良生產率的優點。
注意，在此所使用的光學系統不局限於上述系統，只要是能夠將 雷射束形成為線狀的光學系統就可以應用。作為本實施方式以外的光
學系統，可以使用由多個平凸柱面透^:比如兩片平凸柱面透鏡組成的
光學系統或繞射光學元件等。
繞射光學元件是利用光繞射獲取光譜的元件，並且在該表面上形 成有多個槽溝，所以具有聚光透鏡功能。
接下來，對掃描線狀雷射束以對半導體膜進行雷射退火的方法進 行說明。注意，襯底211和線狀雷射束以及其射束點205的移動方法幾 乎與圖2所示的方法相同，所以可以參考圖2。
形成有半導體膜212的襯底21 l被設置在移動臺206 (圖1的112 ) 上，而且該移動臺206^皮i殳置在能夠以0-400mm/sec移動的Y軸工件臺 207及X軸工件臺208 (圖1的XY工件臺107)之上。Y軸工件臺207沿線
12狀雷射的射束點205的短軸方向移動，X軸工件臺208沿線狀雷射的射 束點205的長軸方向移動。在Y軸工作檯207沿實線箭頭所示的方向(去 路)移動後，X軸工件臺208移動相當於射束點的長軸方向長度(圖2 的L)。接著，Y軸工件臺207沿虛線箭頭所示的方向(歸^各)移動， 然後X軸工件臺208再次移動相當於射束點的長軸方向長度。通過重複 上述操作，可以對襯底的整個區域中進行雷射退火。
在此，對當PC103正常工作時，因來自外部噪音等無法預料的問 題引起工件臺107異常停止的情況進行說明。
在工件臺107異常停止時，因為工件臺107不能移動到預定位置， 所以PLC108不能控制工件臺107的位置。.此時，在PC103正常工作的 情形中，顯示異常的信號通過通訊從PLC108被傳輸到PC103，然後停 止輸出命令從PC 103被傳輸到雷射振蕩器101,使得雷射輸出被停止。
接下來，考慮在處理期間中工件臺107異常停止的同時，PC1(B 凍結(異常停止)的情況，或者在工件臺107異常停止，並且PC103 不能接受從PLC108的顯示異常的信號，因此PC103不傳輸停止雷射輸 出命令的情況。
首先，在進行正常雷射退火的情形中，工件臺107以預定速度適 當地重複往復掃描。從而，安裝在工件臺107上的移動臺112的往復移 動連續按一定周期t進行。本實施方式中，t為2-10秒，優選為6秒。
在雷射輸出後且移動臺112的掃描開始之前，打開計時器104電源 的命令從PC 103被傳送到開關盒。藉助於固定在移動臺112之外的傳感 器109檢測出移動臺li2的通過，計時器104開始測量時間。
圖8表示在工件臺107 (圖2的Y軸工件臺207及X軸工件臺208 )上 提供傳感器109的例子。注意，圖8和圖1以及圖2中相同的部件用相同 的符號表示。
在圖8中，傳感器222 (圖1的109)提供在Y軸工件臺207上，而且 遮蔽板221提供在移動臺206 (圖1的112)上。
本實施方式使用光微傳感器作為傳感器222。在遮蔽板221經過光
13微傳感器222時，光被遮蔽板221遮斷，從而光微傳感器222檢測出移 動臺206的工作。由此，信號從光微傳感器222被傳輸到計時器104， 然後計時器104開始測量時間。
如果PC103和PLC108正常工作，在工件臺107異常停止時也可以 從PC103將停止輸出命令傳輸到雷射振蕩器101。另外，即使如上所述 PLC108不能控制工件臺107的位置，只要PC正常工作，就可以從PC103 將停止輸出命令傳輸到雷射振蕩器101 。
在此，考慮在雷射退火處理中工件臺107異常停止，並失去移動 臺112的工作周期性，例如在雷射退火中工件臺107異常停止的同時， PC103凍結(異常停止)的情況。
工件臺107發生異常停止並且PC 103凍結的情形中，不能將停止輸 出命令傳輸到雷射振蕩器IOI。因此，不能停止輸出雷射。
然而，由於計時器104通過與經由PC103和PLC108的通訊系統並 不相同的系統而工作，所以在PC 103發生凍結的情況下也可以停止輸 出雷射。
通過傳感器109 (沒有輸入信號)的情況下，在被設定為周期t的計時 器104中所設置的聯鎖器的接點之間的電流被阻斷，因此，能夠使激 光振蕩器101的聯鎖器工作，以停止輸出雷射。
進一步，在因地震等的影響引起裝置振動時，通過地震傳感器105 感知振動，可以停止輸出雷射。亦即，與所述計時器104—樣，從PC103 將打開地震傳感器105電源的命令傳輸到開關盒102。在此，地震傳感 器105感知振動時，可以通過阻斷接點之間的電流而使雷射振蕩器IOI 的聯鎖器工作以停止輸出雷射。以這種方式，能夠更安全地執行雷射 退火。
另外，優選提供在操作者認識到異常狀態的情況下可以以手動停 止輸出的手動緊急停止按鈕l 10。所用的手動緊急停止按鈕l IO優選使 用B接點開關，其在通常工作中是導電狀態，而當使開關工作時其接點被打開來變為阻斷狀態。
如上所述，只要計時器104、手動緊急停止按鈕110和地震傳感器
105中的至少一個正常工作，就可以在發生異常時停止輸出雷射。尤 其是，由於提供通過與經由PC103和PLC108的通訊系統並不相同的系 統而工作的計時器104，因此，能夠更加確實地停止輸出雷射。從而， 即使在發生異常的情況下，也可以安全地停止輸出雷射以防止火災等 的災害。
圖9表示上述雷射處理裝置的工作方法的流程圖。注意，在圖9中 按從上向下表示時間的經過。首先，當掃描開始的命令從PC103被傳 送到工件臺107時(步-驟IOO (SIOO))，工件臺107移動到第一次掃 描開始位置上(步驟IOI (S101))。於是，打開計時器104、地震傳 感器105和警報燈106的電源的命令被傳輸到開關盒102 (步驟201
(S201))，以使每個器件開通(分別是步驟231 (S231)、步驟221
(S221)、步驟211 (S211))。當警報燈106導通時警報燈106亮起 來(步驟212 (S212))。
而且，在工件臺107移動到第一次掃描開始位置(步驟101(S101 )) 之後，輸出雷射命令從PC103被傳輸到雷射振蕩器101 (步驟102
(S102))以開始雷射退火(步驟103 (S103))。計時器1(M監測工 件臺107的周期(步驟232 (S232 ))，並地震傳感器105監測地震等 引起的裝置振動(步驟222 (S222 ))。
在此，考慮工件臺107異常停止的情況(步驟402 (S402 ) ) 。 PC 的凍結(異常停止)和地震等可作為工件臺107的異常停止的原因， 但由於地震發生(步驟401 (S401))而引起的振動導致工件臺107的 異常停止時，地震傳感器105開始工作(步驟223 (S223 )),提供在 地震傳感器105上的聯鎖器的接點被打開(步驟224 (S224)),從而 停止輸出雷射(步驟501 (S501))。
而且，當由於地震之外的原因引起工件臺107異常停止的情況下
(步驟402 (S402)),如果PC103正常工作時(步驟403 ( S403 ))，停止輸出命令從PC103被傳輸到雷射振蕩器101 (步驟421 (S421)), 以停止輸出雷射(S501 )。
另外，當地震是原因的情況下，並如果PC103正常工作時，也可 以從PC 103將停止輸出命令傳輸到雷射振蕩器101 ，以停止輸出雷射。
接下來，考慮由於地震之外的原因引起工件臺107異常停止 (S402),並PC103非正常工作的情況(S403 )。當工件臺107異常停 止時，被設定為周期t的計時器104的定時結構工作(步驟411 ( S411 )), 計時器104的聯鎖器接點被打開(步驟412 (S412))，以停止輸出激 光(S501 )。
此外，當地震是原因的情況下，並且在工件臺107異常停止，PC 103 非正常工作時，也可以通過使計時器104的定時結構工作而打開計時 器104的聯鎖器的接點，以停止輸出雷射。
而且，當雷射處理裝置發生異常狀態時，操作者通過按手動緊急 停止按鈕l l(步驟30" S301 )),打開聯鎖器的接點(步驟302( S302 ))， 可以停止輸出雷射(步驟501 (S501))。
如上所述，在工件臺107運轉中，利用計時器104、地震傳感器105、 警報燈106的多個器件來監測工件臺107，如果有必要，操作者通過手 動緊急停止按鈕l IO可以停止輸出雷射，從而可以更加安全地使用激 光處理裝置。
應該注意，本發明不局限於在本實施方式中所描述的形式，還可 以適用於在雷射加工技術領域中的任何雷射處理裝置以及雷射照射 方法。
實施例l
用圖4A至4D、圖5A至5C和圖6A和6B說明通過使用本發明的雷射 處理裝置而製造半導體器件的方法。
首先，如圖4A所示，在襯底500上形成基底膜501。作為襯底500， 例如可使用硼矽酸鋇玻璃及硼矽酸鋁玻璃等的玻璃襯底、石英襯底、 不鏽鋼襯底等。另外，也可使用以PET、 PES、 PEN為代表的塑料及由丙烯等具有柔性的合成樹脂構成的襯底。
為了防止由於襯底500中所含的Na等鹼金屬及鹼土類金屬向半導
體膜中擴散，導致對半導體元件的特性產生惡劣影響，設置了基底膜
501。因而，該基底膜501使用可抑制鹼金屬及鹼土類金屬向半導體膜 中擴散的氧化矽(SiO)、氮化矽(SiN)、含氮的氧化矽(SiON)等 絕緣膜形成。在本實施例中，應用等離子體CVD法形成其膜厚為10nm 到400nm (最好為50nm到300nm )的含氮的氧化矽膜。
再有，基底膜501即可以是單層，又可以是將多個絕緣膜層疊而 成的疊層。另外，如玻璃襯底、不鏽鋼襯底或塑料襯底那樣，在使用 多少包含鹼金屬及鹼土類金屬的襯底的情況下，從防止雜質擴散的觀 點看，設置基底膜是有效的，但在石英襯底等中雜質擴散不成其為問 題的情況下，也不一定必須設置基底膜。
接著，在基底膜501上形成半導體膜502。半導體膜502的膜厚為 25nm到100nm (最好為30nm到60nm)。再有，半導體膜502即可以是 非晶半導體，又可以是多晶半導體。另外，半導體不僅可用矽，也可 用矽鍺。在使用矽鍺的情況下，鍺的濃度最好為0.01到4.5原子％的程 度。
接著，如圖4B所示，使用本發明的雷射處理裝置，以雷射束503 照射半導體膜502,進行結晶。
注意，在本實施例中所使用的雷射處理裝置以及利用照射雷射的 雷射結晶方法與在實施方式中所描述的相同。
也就是說，在使用圖l的雷射處理裝置並以周期t進行工作的移動 臺U 2發生異常停止的情況下，由於計時器104的接點之間的電流被阻光。
此外，通過使用地震傳感器105檢測出振動而使雷射振蕩器的聯 鎖器起動，可以停止輸出雷射。而且，藉助於手動緊急停止按鈕UO 也可以以手動方式停止輸出雷射。
17在進行雷射結晶的情況下，在雷射結晶前，為了提高半導體膜502
對雷射的耐受性，可對該半導體膜502施加500。C、小時的加熱處理。
雷射結晶可使用連續振蕩的雷射器或振蕩頻率在1 OMHz或更高， 最好在80MHz或更高的脈衝振蕩雷射器。
具體地說，作為連續振蕩的雷射器，可舉出Ar雷射器、Kr雷射器、 C02雷射器、YAG雷射器、YVCV敫光器、YLF雷射器、YA0;;雷射器、 GdV04雷射器、丫203雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti:藍寶 石雷射器和氦鎘雷射器等。
另外，如果可使雷射器在振蕩頻率為10MHz或更高，最好為 80MHz或更高進行脈衝振蕩，則可使用Ar雷射器、Kr雷射器、受激準 分子雷射器、C02雷射器、YAG雷射器、Y203雷射器、YV(lj雷射器、 YLF雷射器、YA103雷射器、GdV04雷射器、玻璃雷射器、紅寶石激 光器、變石雷射器、Ti:藍寶石雷射器、銅蒸氣雷射器和金蒸氣雷射 器之類的脈衝振蕩雷射器。
這種脈衝振蕩雷射器通過被提高振蕩頻率最終具有與連續振蕩 雷射器相同的功能。
例如，在使用可連續振蕩的固體雷射器的情況下，通過照射2次 諧波到4次諧波的雷射束，可得到大粒徑的晶體。典型情況是，最好 應用YAG雷射器(基波為1064nm)的2次諧波(532nm )及3次諧波 (355nm)。例如，利用非線性光學元件將從連續振蕩的YAG雷射器 射出了的雷射束變換成高次諧波，照射到半導體膜502上。功率密度 可為0.01到100MW/cm2左右(最好為0.1到10MW/cm2)。
通過將雷射束503照射到上述半導體膜502上，形成結晶性較高的 結晶性半導體膜504。
另外，在用雷射束進行結晶前，也可設置使用了催化劑元素的結 晶工序。作為催化劑元素，使用了鎳(Ni),但除此以外，也可使用 4者(Ge ) 、 l失(Fe ) 、 4巴(Pd ) 、 4易(Sn ) 、 4& ( Pb ) 、 ( Co )、 鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)之類的元素。完成利用催化劑元素的結晶步驟後，如果實施利用雷射的晶化程 序，當利用催化劑元素晶化時形成的結晶在離襯底近的 一側不因雷射 的輻照而熔化，因而會殘存下來，該結晶作為結晶核推進晶化。所以， 利用雷射輻照的晶化在從襯底那一側朝半導體表面的方向上均勻的 被實施，跟只實施利用雷射的晶化程序相比，可以提高半導體膜的結 晶性，並減少在利用雷射晶化後的半導體膜表面的粗糙。所以，之後 要形成的半導體元件，典型的是TFT的特性的不均勻，可以進一步得
再有，在添加催化劑元素進行加熱處理以促進結晶之後，可利用 雷射束照射使結晶性增至更高，或者也可省略加熱處理的工序。具體 地說，在添加催化劑元素之後，也可照射雷射束來代替加熱處理，以 提高結晶性。
另外，催化劑元素可導入半導體膜的整個面上，或者也可在導入 到半導體膜的一部分之後使之進行結晶生長。在將催化劑元素添加到 半導體膜的 一部分的情況下，從所添加的區域沿與襯底平行方向進行 結晶生長。
然而，在通過使用催化劑元素而獲得的晶體半導體膜中，殘留有 催化劑元素(這裡指鎳)。即使其在膜中分布並不均勻，作為平均濃
度，催化劑元素以高於lxlo'P原子/cn 的濃度殘留。當然，即使在這 種情況下，也能夠形成以TFT為代表的各種半導體器件，然而，通過 吸除去除該元素可以取得可靠性更高的半導體器件。下文中將說明添 加催化劑元素並執行加熱處理以實現晶化，而且照射雷射束以提高結 晶性，然後從結晶性被提高的晶體半導體膜通過吸除去除催化劑元素 的方法。
首先，用噴嘴將包含對促進結晶有催化作用的、重量為1到1 OOppm 的金屬元素(這裡為鎳)的乙酸鎳溶液塗在半導體膜502的表面上來形 成含鎳層。作為除了噴塗以外用於形成含鎳層的其他方法，可以使用 通過賊射、沉積或等離子處理形成極薄的薄膜的方法。此外，雖然這裡示出的例子是噴塗在整個表面上，但是，可以利用掩模在半導體膜 502的一部分之上形成含鎳層。
然後，進^^用於晶化的熱處理。在這種情況下，在與用於促進半 導體晶化的金屬元素接觸的那部分半導體膜中形成矽化物，結晶以該 矽化物作為核心發展。按照這樣的方式，得到具有結晶結構的半導體 膜。注意，理想的情況是，在結晶之後，包含在半導體膜中的氧濃度
為5xlO'8/cm3或更小。這裡，在進行用於脫氬的熱處理(500°C, l小時) 之後，進行用於晶化的熱處理(550到650。C, 4到24小時)。在利用強光 照射進行晶化的情況下，可以使用紅外光、可見光和紫外光中的任何 一種光或者它們的組合。注意，如果需要，可以在進行強光照射之前， 進行用於排除包含在具有非晶質結構的半導體膜中的氬的熱處理。或 者，可以同時進行熱處理和強光照射以實現結晶。從生產率的角度考 慮，通過強光照射進行結晶是理想的。
然後，去除在結晶步驟中形成的自然氧化物膜。這種自然氧化物 膜包含高濃度的催化劑元素(本實施例為鎳)，因此，最好將其去除。
然後，為了提高結晶度(在薄膜的總體積中已經結晶的成分的比 例)，並且為了補償留在晶粒中的缺陷，用雷射對晶體半導體膜進行照 射。在照射雷射的情況下，在半導體膜中形成變形或皺紋，由此在表 面上形成非常薄的表面氣化物膜(沒有示出)。在進行這種雷射照射的 情況下，可以使用在實施方式中所描迷的雷射照射裝置。
然後，在氮氣氣氛中進行用於減小晶體半導體膜的變形的第一熱 處理(瞬間加熱半導體膜到大約400至1000。C的熱處理)，以得到平 坦的半導體膜。作為瞬間加熱的熱處理，可以使用強光照射的熱處理，
或將襯底放入加熱的氣體中保持幾分鐘後取出襯底的熱處理。根據這 種熱處理的條件，可以在減小變形的同時修補殘留在晶粒中的缺陷， 即，改善結晶性。另外，該熱處理減小變形以致於鎳在隨後的吸除步 驟中很容易被吸除。當該熱處理的溫度低於晶化步驟的溫度，鎳將移 動到在固相狀態中的矽膜中。
20然後，在晶體半導體膜之上形成包含稀有氣體元素的半導體膜。 在形成包含稀有氣體元素的半導體膜前，可以形成氧化膜(也稱作阻
擋層)用作蝕刻停止層，該層具有l至10nm的膜厚。該阻擋層可以通
過用於減小半導體膜的變形的熱處理來^l形成。
包含稀有氣體元素的半導體膜通過等離子體CVD (PCVD)法或 濺射法形成，以形成膜厚為10至300nm的吸除位置。作為稀有氣體元 素，使用了選自氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)和氙(Xe)中的一種 或幾種。尤其優選便宜的氣體氬(Ar)。
在此使用等離子體CVD法藉助於曱矽烷和氬作為材料氣體以(甲 珪烷氬)0.1: 99.9至1: 9，優選為1: 99至5: 95的比率形成第二半導體 膜。優選將沉積期間的RF功率密度控制為0.0017至0.48W/cm2。優選 RF功率密度儘可能地高，因為膜的質量被改善得足以得到吸除效果， 且沉積速度也得到改善。另外，優選將沉積期間的壓力控制為1.333Pa 至133.322Pa。雖然壓力越大沉積速度越能被提高，但是在壓力大的情 形中，含有在膜中的Ar濃度被降低。並且，優選沉積溫度控制在300 至50(TC。這樣，半導體膜可以通過等離子體CVD形成，其包含濃度 為lxl(ys至lxlO"/cr^的氬，優選氬的濃度為lxlO"至lxlO"/cm3。通 過在上述的範圍內控制用於形成第二半導體膜的沉積條件，能夠減小 在沉積期間對阻擋層的損傷以致於能夠抑制半導體膜的膜厚變化和 形成在半導體膜中的孔缺陷。
在膜中包含惰性氣體的稀有氣體元素離子具有兩個含義。 一個是 形成懸掛鍵以使半導體膜變形，另一個是使半導體膜的晶格變形。為 了使半導體膜的晶格變形，使用原子半徑比矽更大的元素是非常有效 的，如氬(Ar)、氪(Kr)或氱(Xe)。另外，在膜中包含的稀有氣體 元素不僅使晶格變形而且形成不成對的耦合以有助於吸除作用。
然後，進行用於吸除的熱處理以便減小在晶體半導體膜中的金屬 元素(鎳)的密度或者去除金屬元素。對於用於吸除的熱處理，可以 採用強光照射的處理、使用爐子的熱處理、或者將襯底放入加熱氣體並在停留幾分鐘後取出的熱處理。在此，在氮氣氣氛中進行用於吸除
的第二熱處理(瞬間加熱半導體膜到大約400至1000。C的熱處理)。 該第二熱處理使得金屬元素向包含稀有氣體元素的半導體膜的
方向移動，以便去除包含在阻擋層覆蓋的晶體半導體膜中的金屬元素
或者減小金屬元素的濃度。包含在晶體半導體膜中的金屬元素朝向與
在吸除中的金屬元素的移動距離可以是與晶體半導體膜的厚度 基本一樣的距離，吸除可以在相對短的時間內完成。這裡，進行充分 的吸除以使鎳全部移到包含稀有氣體元素的半導體膜中以防止偏析 到晶體半導體膜中，以致於幾乎沒有鎳包含在晶體半導體膜中，即在 晶體半導體膜中的鎳的濃度為lxlO,cn 或更小,優選為lxlO"/cn 或 更小。注意到除了包含稀有氣體元素的半導體膜之外阻擋層也用作吸 除位置。
然後，用阻擋層作為蝕刻停止層，僅僅選擇性地去除包含稀有氣 體元素的半導體膜。作為用於僅僅選^^性地蝕刻包含稀有氣體元素的 半導體膜的方法，可以採用不使用等離子體而利用C1F3的幹法蝕刻或 利用包含如聯氨或氛氧化四曱基銨(化學式(CH3) 4N0H;縮寫 TMAH)的鹼溶液的溼法蝕刻。在這裡的蝕刻中，使過度蝕刻時間更 少以阻止在晶體半導體膜中形成針孔。
然後，通過使用包含氫氟酸的蝕刻劑去除阻擋層。
另外，在形成包含稀有氣體元素的半導體膜之前，為了去除反應 室內的F等雜質，可以使用閃發物質進行吹洗處理。利用曱矽烷作為 閃發物質，以8至10SLM的氣體流量在5至20分鐘，優選為10至15分鐘 連續引入到反應室中以對反應室的內壁執行塗層，進行用於防止雜質 附著到襯底上的處理(吹洗處理，也稱作曱矽烷吹洗)。注意，1SLM 相當於1000sccm，亦即是0.06mVh。
通過上迷步驟，得到在膜中的金屬元素被減小的良好的晶體半導 體膜。尤其是，在使用上述晶體半導體膜形成TFT的激活層的情況下，藉助於進行吸除可以抑制TFT的截止電流。
接著，如圖4C所示，通過對晶體半導體膜504進行構圖，形成島
所形成的TFT的激活層。
接著，向島狀半導體膜摻入用作控制閾值的雜質。在本實施例中， 通過摻雜乙硼烷(132H6)，將硼(B)摻入島狀半導體膜中。
接著，形成絕緣膜510，使之覆蓋島狀半導體膜507至509。絕緣 膜51可採用例如氧化矽(SiO )、氮化矽(SiN )或含氮的氧化矽(SiON ) 等。另外，成膜方法可採用等離子體CVD法、濺射法等。
接著，在絕緣膜510上形成導電膜後，通過對導電膜進行構圖， 形成糹冊電才及570至572。
柵電極570至572採用將導電膜層疊了單層或兩層以上的結構形 成。在層疊了兩層以上導電膜的情況下，也可層疊從鉭(Ta)、鎢(W)、 鈦(丁i)、鉬(Mo)、紹(Al)中選取的元素，或以上述元素為主要 成分的合金材料，或者層疊化合物材料來形成柵電極570至572。另外， 也可使用以摻入磷(P)等雜質元素的多晶矽膜為代表的半導體膜， 形成柵電極。
在本實施例中，柵電極570至572通過如下步驟而形成。首先，作 為第一導電膜5U,在絕緣膜510之上形成厚10至50nm，比如30nm的 氮化鉭(TaN)膜。接著，形成厚200至400nm，比如厚370nm的鎢(W ) 膜作為第二導電膜512,形成由第一導電膜511和第二導電膜512構成 的疊層膜(圖4D)。
然後，通過各向異性蝕刻法對第 一導電膜511進行蝕刻以形成上 層柵電極560至562 (圖5A)。接著，通過各向同性蝕刻法對第二導電 膜512進行蝕刻，從而形成下層柵電極563至565 (圖5B)。根據上述 步驟，形成了柵電極570至572。
柵電極570至572即可形成為柵布線的 一部分，又可另行形成柵布 線，並將柵電極570至572連接到該柵布線上。然後，使柵電極570至572或者抗蝕劑成膜，用進行構圖後的這些膜作為掩模，向島狀半導體膜507至509摻入賦予一種導電性(n型或p型的導電性)的雜質，形成源區、漏區，還形成低濃度雜質區等。
首先，使用磷化氬(PH3)，在施加電壓在60至120keV之間，劑量為lxlo。至lxlo'Vm-2的條件下，將磷(P)摻入島狀半導體膜中。在摻入該雜質時，形成n溝道型TFT 550、 552的溝道形成區522和527。
另外，在製作p溝道型TFT551的情況下，在施加電壓在6至100keV之間，例如80keV,乙硼烷(B2H6 )劑量在lxlB至5xlO m-2之間，例如3xlO"cm—2的條件下，將硼(B)摻入島狀半導體膜中。由此，形成p溝道型TFT的源區或漏區523，另外在摻入該雜質時形成溝道形成區524 (圖5C)。
然後，對絕緣膜510進行構圖，形成柵絕緣膜580至582。
在形成柵絕緣膜580至582之後，使用磷化氫(PH3),在施加電壓在40至801(eV之間，例如50keV，劑量為1.0xlO"至2.5xlO"cnV2，例如3.0xl0'5cm-2的條件下，將磷(P)摻入到n溝道型丁FT550和552的島狀半導體膜中。由此，形成n溝道型TFT的低濃度雜質區521、 526以及源區或漏區520、 525 (圖6A)。
在本實施例中，在n溝道型TFT550、 552的源區或漏區520、 525的各區中，以lxl0'9至5xl2'cm-3的濃度含磷(P)。此外，在n溝道型TFT550、552的低濃度雜質區521和526的各區中，以"10|8至54019(^-3的濃度含磚(P)。此外，在p溝道型TFT551的源區或漏區523中，以lxlO'9至5xl2'cm-3的濃度含硼(B)。
接著，覆蓋島狀半導體膜507至509、柵絕緣膜580至582、柵電極570至572，形成第一層間絕緣膜530 (圖6B)。
作為第一層間絕緣膜530,應用等離子體CVD法或濺射法，用含矽的絕緣膜，例如氧化矽膜(SiO)、氮化矽膜(SiN)、含氮的氧化矽膜(SiON)或其層疊膜形成。當然，第一層間絕緣膜530不限定於含氮的氧化矽膜及氮化矽膜、或其層疊膜，也可以使用其 它含矽的絕緣膜的單層或疊層結構。
在本實施例中，在摻入雜質後，利用等離子體CVD法形成50nm厚度的含氮的氧化矽膜(SiON膜)，利用在實施方式中所述的雷射照射裝置和雷射照射方法或其它的雷射照射方法來激活雜質。或者，也可以在含氮的氧化矽膜形成後，在氮氣氣氛中以550"C加熱4小時來激活雜質。
接著，利用等離子體CVD法形成50nm厚度的氮化矽膜(SiN膜)，還形成600nm厚度的含氮的氧化矽膜(SiON膜)。該含氮的氧化矽膜、氮化矽膜和含氮的氧化矽膜的層疊膜是第 一層間絕緣膜530。
接著，將整體在410。C下加熱1小時，使氫從氮化矽膜中釋出，以此進行氫化。
接著，覆蓋第一層間絕緣膜530，形成具有作為平坦化膜的功能的第二層間絕緣膜531。
作為第二層間絕緣膜531 ，可採用感光性或非感光性的有機材料(聚醯亞胺、丙蹄、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑或苯並環丁烯)、矽氧烷以及它們的疊層結構。作為有機材料，可採用正型感光性有機樹脂或負型感光性有機樹脂。
再有，所謂矽氧烷，用矽(Si)與氧(0)的鍵構成骨架結構。作為取代基，採用至少含氫的有機基(例如丙烯基、芳香族烴)。作為取代基，也可採用氟基。或者，作為取代基，也可採用至少含氫的有機基和氟基。
在本實施例中，作為第二層間絕緣膜531，用轉塗法形成矽氧烷。在第二層間絕緣膜531上可以形成第三層間絕緣膜。作為第三層間絕緣膜，採用與其它絕緣膜相比難以透過水分及氧等的膜。典型情況是，可採用利用濺射法或CVD法得到的氮化矽膜、氧化矽膜、含氧的氮化矽膜(SiNO膜(組成比NX3)或SiON膜(組成比NO))、以碳為主成分的薄膜(例如DLC膜、CN膜)等。另外，在水分及氧等的進入不成問題的情況下，也可不形成第三層間絕緣膜。
25然後，刻蝕第一層間絕緣膜530和第二層間絕緣膜531，在第一層間絕緣膜530和第二層間絕緣膜531中，形成抵達島狀半導體膜507至509的接觸孔。
在第二層間絕緣膜53上，夾接觸孔，形成第一導電膜，並對第一導電膜進行構圖，形成電極或布線540至544。
作為本實施例，第一導電膜使用金屬膜。該金屬膜只要採用由鋁(Al)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鴒(W)或矽(Si)元素構成的膜或使用了這些元素的合金膜即可。在本實施例中，在將鈦膜(Ti)、氮化鈦膜(TiN)、矽-鋁合金膜(A1-Si)、鈦膜(Ti)分別層疊了60nm、40nm、 300nm、 100nm後，構圖並刻蝕成所希望的形狀，形成電4及或布線540至544。
另外，也可用含鎳、鈷、鐵之中至少一種元素和碳的鋁合金膜形成該電極或布線540至544。這樣的鋁合金膜即4吏與矽接觸，也可防止矽與鋁的相互擴散。另外，由於這樣的鋁合金膜即使與透明導電膜，例如ITO (氧化銦錫)膜接觸，也不會引起氧化還原反應，故可使兩者直接接觸。此外，這樣的鋁合金膜由於電阻率低，耐熱性也優越，作為布線材料是有用的。
另外，電極或布線540至544既可以將電^^及與布線一體化來形成，又可以分別形成電極和布線，再使它們連接起來。
利用上述一系列的工序可形成包含n溝道型TFT550和552、 p溝道型TFT551的半導體器件。另外，n溝道型TFT550和p溝道型TFT551構成CMOS電路553 (圖6C)。
成以後的上述製作工序。通過應用本發明的雷射照射方法，將結晶化了的島狀半導體膜用作TFT的激活層，可抑制元件之間的遷移率、閾值電壓和導通電流的分散性。
另外，如有必要，本實施例也可與實施方式中的任何記述自由地組合。在本實施例中，通過利用本發明的雷射處理裝置以及使用該裝置進行的雷射照射方法，可以防止發生災害從而可以安全地製造半導體器件。
實施例2
本實施例將用圖7A和7B說明根據與實施例1不同的方法停止照射雷射的方法。
當移動臺303正常運轉時，雷射振蕩器301所輸出的線狀雷射束照射到移動臺303上的襯底。
然而，當移動臺303發生異常時，以與實Sfe例l相同的方式，計時器接點之間的電流被阻斷。本實施例與實施例1的不同在於在雷射振蕩器301和移動臺303之間提供有與計時器連接的電石茲快門302 ，並當移動臺發生異常停止時，通過使用電磁快門302遮斷線狀雷射束的光路，以使該線狀雷射束不照射到移動臺303之外的部分(圖7A)。
電磁快門302包括儲氣筒304和電磁閥305,並該<諸氣筒304的先端部分設有通過活塞杆312連接在一起的用於遮斷線狀雷射束的遮斷部分311。儲氣筒304的裡面被活塞313分割為上下兩部分，在其上部通過電磁閥305引進壓縮空氣的同時其下部排出氣體的情形中，活塞杆312降下，遮斷部分311遮斷線狀雷射束。另一方面，在儲氣筒3(M的下部通過電磁閥305引進壓縮空氣並且上部排出氣體的情形中，活塞杆312上升，從而可以照射線狀雷射束(圖7B)。
另外，最好設定為在遮斷部分311降下時能夠遮斷雷射束，這樣即使降低壓縮空氣的壓力，也可以維持遮斷狀態。
電磁閥3 05與計時器電連接，當計時器接點之間的電流被阻斷時，電磁閥305變成截止狀態，因此，其下部的壓縮空氣藉助於電磁閥305一皮排出，活塞杆312下降，從而遮斷部分311遮斷線狀雷射束。據此，在移動臺303發生異常狀態的情況下，也可以將線狀雷射束不照射到預定部分之外的位置上，從而可以防止火災等的災害。
通過使用本發明，即使在雷射處理裝置因異常狀態導致異常停止
27的情況下也可以自動停止輸出雷射，因而可以防止火臾等災害。另外，在通過使用本發明的雷射處理裝置而製造半導體器件時，由於可以安全地使用雷射處理裝置，所以本發明是有用的。
權利要求
1.一種雷射處理裝置，包括雷射振蕩器；提供在所述雷射振蕩器中的第一聯鎖器；按一定移動周期移動的移動臺；計時器；提供在所述計時器中的第二聯鎖器；以及能夠檢測所述移動臺的移動的傳感器，其中當所述傳感器檢測到所述移動臺的通過時，所述計時器開始測量時間，以及在所述移動周期之後所述移動臺未通過所述傳感器時，提供在所述計時器中的第二聯鎖器的接點之間的導電被阻斷，以便運轉所述雷射振蕩器中的第一聯鎖器，從而停止來自所述雷射振蕩器的雷射。
2. 如權利要求1所述的雷射處理裝置，其中所述雷射處理裝置 還包括地震傳感器。
3. 如權利要求2所述的雷射處理裝置，其中當所述地震傳感器 檢測到振動時，停止來自所述雷射振蕩器的雷射。
4. 如權利要求1所述的雷射處理裝置，其中所述雷射處理裝置 還包括手動緊急停止按鈕。
5. 如權利要求4所述的雷射處理裝置，其中當按下所述手動緊 急停止按鈕時，停止來自所述雷射振蕩器的雷射。
6. 如權利要求1所述的雷射處理裝置，其中所述雷射振蕩器是 連續波雷射器。
7. 如權利要求1所述的雷射處理裝置，其中所述雷射振蕩器是 具有OMHz或更高的頻率的脈衝雷射器。
8. 如權利要求1所述的雷射處理裝置，其中所述雷射振蕩器是 具有80MHz或更高的頻率的脈衝雷射器。
9. 如權利要求6所述的雷射處理裝置，其中所述連續波雷射器 是Ar雷射器、Kr雷射器、(3〇2雷射器、YAG雷射器、YVCM敫光器、 YLF雷射器、YA103雷射器、GdVCM敫光器、丫2〇3雷射器、紅寶石激 光器、變石雷射器、Ti:藍寶石雷射器和氦鎘雷射器中的任何一種。
10. 如權利要求7所述的雷射處理裝置，其中所述脈衝雷射器是 Ar雷射器、Kr雷射器、受激準分子雷射器、(302雷射器、YAG雷射 器、丫203雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103雷射器、GdV04 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti:藍寶石雷射器、 銅蒸氣雷射器和金蒸氣雷射器中的任何一種。
11. 如權利要求8所述的雷射處理裝置，其中所述脈衝雷射器是 Ar雷射器、Kr雷射器、受激準分子雷射器、(3〇2雷射器、YAG雷射 器、丫203雷射器、YVCM敫光器、YLF雷射器、YA103雷射器、GdV04 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti:藍寶石雷射器、 銅蒸氣雷射器和金蒸氣雷射器中的任何一種。
12. —種雷射處理方法，所述方法使用雷射處理裝置，所述雷射 處理裝置包括雷射振蕩器；提供在所述雷射振蕩器中的第一聯鎖器； 按一定移動周期移動的移動臺；計時器；提供在所述計時器中的第二 聯鎖器；以及能夠檢測所述移動臺的移動的傳感器，所述方法包括下 列步驟將襯底放置在所述移動臺上； 利用雷射使形成在所述襯底上的半導體膜退火； 當所述傳感器^f企測到所述移動臺的通過時，利用計時器開始測量 時間；以及在所述計時器中的第二聯鎖器的接點之間的導電，以便運轉所述雷射 振蕩器中的第一聯鎖器，從而停止來自所述雷射振蕩器的雷射。
13. 如權利要求12所述的雷射處理方法，其中所述雷射處理方 法還包括下列步驟當地震傳感器檢測到振動時，停止來自所述雷射振蕩器的雷射。
14.如權利要求12所述的雷射處理方法，其中所述雷射處理方式還包括下列步驟當按下手動緊急停止按鈕時，停止來自所述雷射振蕩器的雷射。
15. 如權利要求12所述的雷射處理方法，其中所述雷射振蕩器 是連續波雷射器。
16. 如權利要求12所述的雷射處理方法，其中所述雷射振蕩器 是具有10MHz或更高的頻率的脈沖雷射器。
17. 如權利要求12所述的雷射處理方法，其中所述雷射振蕩器 是具有80MHz或更高的頻率的脈衝雷射器。
18. 如權利要求15所述的雷射處理方法，其中所述連續波雷射 器是Ar雷射器、Kr雷射器、002雷射器、YAG雷射器、YV04雷射 器、YLF雷射器、YA1CM敫光器、GdV04雷射器、丫203雷射器、紅寶 石雷射器、變石雷射器、Ti:藍寶石雷射器和氦鎘雷射器中的任何一種。
19. 如權利要求16所述的雷射處理方法，其中所述脈衝雷射器 是Ar雷射器、Kr雷射器、受激準分子雷射器、002雷射器、YAG激 光器、Y203雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103雷射器、GdV〇4 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti:藍寶石雷射器、 銅蒸氣雷射器和金蒸氣雷射器中的任何一種。
20. 如權利要求17所述的雷射處理方法，其中所述脈衝雷射器 是Ar雷射器、Kr雷射器、受激準分子雷射器、002雷射器、YAG激 光器、丫203雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA1CM敫光器、GdV〇4 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變石雷射器、Ti:藍寶石雷射器、 銅蒸氣雷射器和金蒸氣雷射器中的任何一種。
21. —種製造半導體器件的方法，包括下列步驟 在襯底上形成基底膜； 在所述基底膜上形成半導體膜；通過使用如權利要求12所述的雷射處理方法、利用線性雷射器照射所述半導體膜而使所述半導體膜結晶，以便形成結晶半導體膜； 對所述結晶半導體膜構圖，以便形成島狀半導體膜； 在所述島狀半導體膜上形成柵絕緣膜和柵電極；以及 向所述島狀半導體膜中摻入賦予 一種導電性的雜質，以便形成源區、漏區和溝道區。
全文摘要
本發明涉及一種雷射處理裝置以及通過使用該裝置而執行的雷射處理方法，其中所述雷射處理裝置包括雷射振蕩器；提供在雷射振蕩器中的聯鎖器；按一定工作周期移動的移動臺；計時器；提供在計時器中的聯鎖器；能夠檢測移動臺的移動狀態的傳感器；以及計算機，其中，當所述傳感器檢測出移動臺的通過時所述計時器開始測量時間，並且，在所述工作周期之後移動臺還不通過傳感器的情況下，提供在所述計時器中的聯鎖器的接點之間的電流被阻斷，因此雷射振蕩器的聯鎖器開始運轉，從而停止照射雷射束。
文檔編號B23K26/08GK101653867SQ200910163549
公開日2010年2月24日 申請日期2005年11月29日 優先權日2004年11月29日
發明者小俁貴嗣, 山本良明, 田中幸一郎 申請人:株式會社半導體能源研究所