結晶膜的製造方法及結晶膜製造裝置的製作方法

2023-07-27 20:06:56 3

專利名稱：結晶膜的製造方法及結晶膜製造裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及向非晶膜照射脈衝雷射使該非晶膜細微晶化來製作結晶膜的結晶膜 的製造方法及製造裝置。
背景技術：
為了製造用於液晶顯示裝置等薄型顯示器平板顯示器的薄膜電晶體(TFT) 的晶化矽，一般使用如下兩種方法一種方法是雷射退火法，向設在基板上層的非晶 矽膜照射脈衝雷射，使其熔融、再晶化；另一種方法是固相生長法(SPC，Solid Phase Crystallization)，用加熱爐對上層具有非晶矽膜的所述基板進行加熱，不使所述矽膜熔 融，在固體狀態下使結晶生長。另外，本發明人確認了在將基板溫度保持在加熱狀態的狀態下，通過照射脈衝激 光，可以得到比固相生長更細微的多晶膜，並提出了專利申請(參照專利文獻1)。專利文獻1 日本專利特開2008-147487號公報

發明內容
近些年來，在製造大型電視用OLED(有機發光二極體(Organic light-emitting diode))面板或IXD(液晶顯示器(Liquid Crystal Display))面板時，希望有廉價地製造 均勻、大面積的細微的多晶矽膜的方法。另外，最近，在取代液晶顯示器作為最有希望的下一代顯示器的有機EL顯示器 中，通過有機EL自身進行發光來提高屏幕的亮度。由於有機EL的發光材料不是像LCD那 樣進行電壓驅動，而是進行電流驅動，因此對TFT的要求不同。在非晶矽所構成的TFT中， 難以抑制老化，閾值電壓(Vth)會產生大幅漂移，限制了器件的壽命。另一方面，多晶矽由 於是穩定的材料，因此壽命較長。然而在多晶矽所構成的TFT中，TFT的特性偏差較大。該 TFT特性的偏差是由於晶粒直徑的偏差、以及結晶矽的晶粒的界面(晶界)存在於TFT的溝 道形成區域，因此更容易產生。TFT的特性偏差主要容易受存在於溝道間的晶粒直徑和晶界 的數量的影響。並且，若晶粒直徑較大，則一般而言電子遷移率變大。有機EL顯示器用途 的TFT雖然電場電子遷移率較高，但必須延長TFT的溝道長，RGB(紅綠藍)各1個像素的 大小取決於TFT的溝道長，無法獲得高解析度。因此，對於晶粒直徑的偏差較小而細微的結 晶膜的要求程度越來越高。但是，在現有的晶化方法中，難以解決這些問題。 這是因為，其中之一的雷射退火法是使非晶矽暫時熔融並再晶化的過程，一般所 形成的晶粒直徑較大，晶粒直徑的偏差也較大。因此，如以前說明的那樣，電場電子遷移率 較高，多個TFT的溝道區域內的晶粒直徑的數量產生偏差，以及隨機的形狀、相鄰的結晶的 結晶取向性的差異，結果會大幅影響TFT的特性偏差。特別在雷射疊加部結晶性易於出現 差異，該結晶性的差異會大幅影響TFT的特性偏差。另外，還存在由於表面的汙染物(雜 質)會使結晶產生缺陷這樣的問題。
另外，由固相生長法(SPC法)所獲得的結晶的粒徑較小、TFT偏差較小，是解決上 述問題的最有效的晶化方法。然而，其晶化時間較長，難以用作為批量生產用途。在可以進 行固相生長法(SPC)的熱處理工序中，使用同時處理多塊基板的批量型的熱處理裝置。由 於同時對大量的基板進行加熱，因此升溫及降溫需要較長時間，並且基板內的溫度容易不 均勻。另外，固相生長法若以高於玻璃基板的形變點溫度的溫度進行長時間加熱，則會引起 玻璃基板自身的收縮、膨脹，對玻璃造成損壞。由於SPC的晶化溫度高於玻化溫度，因此較 小的溫度分布會使玻璃基板產生彎曲或收縮分布。其結果是，即使可以進行晶化，在曝光工 序等過程中也會產生問題而難以製造器件。處理溫度越高越需要溫度均勻性。一般而言， 晶化速度取決於加熱溫度，在60(TC下需要10至15小時，在650°C下需要2至3小時，在 700°C下需要幾十分鐘的處理時間。為了進行處理而不對玻璃基板造成損壞，需要長時間的 處理時間，該方法難以用作為批量生產用途。本發明是以上述情況為背景而完成的，其目的在於提供一種結晶膜的製造方法， 可以高效地由非晶膜製作晶粒直徑的偏差較小的細微的結晶膜而不對基板造成損壞。S卩，在本發明的結晶膜的製造方法中，本發明的第一方面的特徵在於，以1 10次 的照射次數向存在於基板上層的非晶膜照射由340 358nm的波長所形成的、具有130 240mJ/cm2的能量密度的脈衝雷射，將所述非晶膜加熱至不超過結晶熔點的溫度而使其晶 化。

本發明的結晶膜製造裝置包括脈衝雷射光源，該脈衝雷射光源輸出波長為 340 358nm的脈衝雷射；光學系統，該光學系統將所述脈衝雷射導向非晶膜以對其進行照 射；衰減器，該衰減器對從所述脈衝雷射光源輸出的所述脈衝雷射的衰減率進行調整，使所 述雷射以130 240mJ/cm2的能量密度照射到非晶膜上；以及掃描裝置，該掃描裝置使所述 雷射對於所述非晶膜相對移動，使所述脈衝雷射在所述非晶膜上在照射1 10次的範圍內 進行重疊照射。根據本發明，通過以適度的能量密度和適度的照射次數向非晶膜照射紫外線波長 區域的脈衝雷射以急速進行加熱，非晶膜被加熱至不超過結晶熔點的溫度，可以用不同於 現有的熔融、再晶化法的方法，獲得粒徑的偏差較小的均勻的細微結晶、例如大小為50nm 以下的、沒有突起的細微結晶。在現有的熔融晶化法中，晶粒直徑超過50nm而較大，另外， 在該熔融晶化法或利用加熱爐的SPC(固相生長法)中，晶粒的偏差較大，無法獲得細微結
曰
曰曰ο另外，根據本發明，由於只加熱至不超過結晶的熔點的溫度，因此晶化的膜自身不 會進一步相變，例如，由於只使非晶矽變為晶體矽，因此疊加脈衝雷射的位置也能獲得相同 的結晶性，從而能提高均勻性。此外，通過根據本發明條件的脈衝雷射的照射，可以將非晶 膜加熱至高於現有的固相生長法的溫度。另外，通過採用脈衝雷射而非連續振蕩，不容易達到使基底的基板受到損壞的溫 度。另外，在本發明中，不需要對基板進行加熱，但作為本發明，不排除對基板進行加熱。然 而，作為本發明，最好進行所述脈衝雷射的照射而不對基板進行加熱。此外，設置於基板上的非晶膜若氫含量較多，則在用如熔融晶化法那樣的高能量 進行照射時，可能會因Si-H的分子鍵容易被切斷並容易發生燒蝕而導致發生脫氫的情況， 但在本發明中，由於矽保持固相地變化，不容易發生燒蝕，因此可以對未脫氫的非晶膜進行處理。接著，對本發明中規定的條件進行說明。

波長區域340 358nm由於所述波長區域是相對於非晶膜、特別是非晶矽膜吸收較好的波長區域，因此， 可以用該波長區域的脈衝雷射直接對非晶膜進行加熱。因此，不需要將雷射吸收層間接設 置於非晶膜的上層。另外，由於雷射被非晶膜充分地吸收，因此可以防止雷射導致基板被加 熱，可以抑制基板的彎曲和變形，從而可以避免基板受到損壞。此外，雷射的波長相對於非晶膜、特別是非晶矽膜雖然會被吸收，但若有透射，則 由於來自下層一側的多重反射，相對於非晶膜的照射部分的光的吸收率很大程度上取決於 非晶膜下層的厚度的偏差。若為所述波長區域，則由於雷射可以完全被非晶膜、特別是矽膜 吸收，因此，可以獲得多晶膜而無需過多考慮下層的膜厚偏差。另外，由於幾乎可以忽略非 晶膜的透射，因此還可以適用於在金屬上形成有非晶膜的情況。S卩，若將利用晶化的雷射的波長區域設為可視區域，則由於厚度為500nm左右的 矽雖然會部分吸收光，但也存在一部分透射的光，因此，若來自矽下層(Si02、SiN層等緩衝 層)的多重反射產生影響，使矽下層的緩衝層的厚度不均勻，則會導致矽的光吸收率也發 生變化。即使將SiO2等罩層設置於矽的上層的方式也存在相同的問題。另外，若將脈衝雷射的波長區域設為紅外線區域，則由於在厚度為50nm左右的矽 中幾乎不吸收光，因此，一般在矽的上層部設置光吸收層。然而，若使用本方式，則會自然而 然地導致增加塗布光吸收層的工序、以及在脈衝雷射照射後去除光吸收層的工序。從上述各觀點來看，在本申請發明中將脈衝雷射的波長區域定為紫外線區域的 340 358nm。能量密度130 240mJ/cm2通過向非晶膜照射能量密度(非晶膜上)適度的脈衝雷射，非晶膜保持固相、或 被加熱至超過非晶質的熔點且不超過結晶熔點的溫度而被晶化，從而可以製成微晶。若能 量密度較低，則無法充分提高非晶膜的溫度，無法充分晶化，晶化將變得困難。另一方面， 若能量密度較高，則會產生熔融結晶，從而發生燒蝕。因此，將脈衝雷射的能量密度限定在 130 240nJ/cm2。照射次數1 10次在向非晶膜照射脈衝雷射時，通過適當地設定照射於同一區域的照射次數，即使 在照射的光束面積內存在能量偏差，也能利用多次照射使晶化的溫度均勻化，最終製成均 勻的微晶。若照射次數較多，則可能會將非晶膜加熱至超過結晶熔點的溫度，從而發生熔融 或燒蝕。另外，隨著照射次數的增多，處理時間會變長，效率較差。結晶度60 95%在上述波長、能量密度、以及照射次數的條件內，晶化時的結晶度最好定為60 95%。若結晶度為小於60%，則在作為薄膜電晶體等來使用時，較難獲得足夠的特性。若施 加於非晶膜的能量較少，則無法使結晶度達到60%以上。另外，若結晶度超過95%，則結晶 會逐漸粗大化，從而很難獲得細微均勻的結晶。若超過結晶熔點地照射脈衝雷射，則結晶度 容易變得超過95%。
此外，具體而言，結晶度可以根據利用喇曼光譜所獲得的結晶峰的面積及非結晶 峰的面積的比例(晶化Si波峰的面積/(非結晶Si波峰的面積+晶化Si波峰的面積)) 來決定。此外，脈衝雷射的脈寬(半幅值寬度)最好設為5 100ns。若脈寬較小，則最大 功率密度增大，可能會被加熱至超過熔點的溫度，從而發生熔融或者燒蝕。另外，若脈寬較 大，則最大功率密度減小，可能會無法加熱至使其固相晶化的溫度。此外，脈衝雷射的脈衝頻率最好為6 IOkHz。通過一定程度地提高脈衝雷射的脈衝頻率 (6kHz以上)，由於照射之間的時間間 隔變小，由脈衝雷射照射所產生的熱量被非晶膜保持，因此能有效地對晶化起到作用。另一 方面，若脈衝頻率變得過高，則容易發生熔融、燒蝕。另外，所述脈衝雷射的短軸寬度最好設為1. Omm以下。通過沿短軸寬度方向相對地使脈衝雷射進行掃描，既能部分地照射、加熱非晶膜， 又能大範圍地進行晶化處理。但是，若短軸寬度太大，則為了高效地晶化就必須增加掃描速 度，裝置成本會提高。通過使所述脈衝雷射對非晶膜相對地進行掃描，可以使所述非晶膜沿表面方向晶 化。該掃描可以使脈衝雷射側移動，可以使非晶膜側移動，也可以使兩者移動。所述掃描最 好以50 IOOOmm/秒的速度進行。若該掃描速度較小，則最大功率密度增大，可能會將非晶膜加熱至超過結晶熔點 的溫度，從而發生熔融或者燒蝕。另外，若掃描速度較大，則最大功率密度減小，可能會無法 加熱至使其固相晶化的溫度。此外，本發明的製造裝置可以使用輸出紫外線區域的脈衝雷射的固體雷射光源來 輸出期望的波長區域的脈衝雷射，從而可以利用維護性良好的雷射光源來進行微晶的制 作。為了獲得均勻的微晶，可以利用能量調整部適當地對能量密度進行調整，再向非晶膜照 射脈衝雷射。可以使能量調整部對固體雷射光源的輸出進行調整以獲得規定的能量密度， 也可以對從固體雷射光源輸出的脈衝雷射的衰減率進行調整等，以調整能量密度。通過利 用掃描裝置使該脈衝雷射對非晶膜相對地進行掃描，可以在非晶膜的大範圍中以適當的結 晶度獲得細微而均勻的結晶。利用該掃描對脈衝的頻率、脈衝雷射的短軸寬度、以及掃描速 度進行設定，使對非晶膜的同一區域進行照射的次數為1 10。掃描裝置也可以使對脈衝雷射進行導向的光學系統移動從而使脈衝雷射移動，或 者，也可以使配置有非晶膜的基座移動。如以上說明，根據本發明，以1 10次的照射次數，向位於基板上層的非晶膜照射 由340 358nm的波長所形成的、具有130 240mJ/cm2的能量密度的脈衝雷射，將所述非 晶膜加熱至不超過結晶熔點的溫度而使其晶化，因此，可以製作平均結晶粒度小到能使TFT 的溝道區域內存在多個晶粒的、具有特別優異的均勻性的結晶膜，從而可以解決所述的問 題。最近，由於布線寬度在變小，並且TFT的溝道形成區域的尺寸(溝道長度、溝道寬度) 也在變小，因此，需要一種可以在整個基板區域均勻地製作平均粒徑較小的穩定的結晶膜 的方法。特別需要一種使相鄰區域的TFT特性的差最小的晶化技術，利用本發明能可靠地 實現所述要求。同時還能去除附著於膜表面的雜質。另外，根據本發明，可以降低裝置的成本及維護費用，可以進行開工率較高的處理，由此可以提高生產性。另外，根據本發明，由於採用了無論是不超過基板(玻璃基板等)的轉移點還是超 過了轉移點，都能在低溫下進行處理的工藝，因此，可以用雷射只使非晶膜被加熱至高溫而 使其晶化。同時具有可以在短時間生成50nm以下的微晶這樣的效果。同時具有在疊加部 也可以生成相同的50nm以下的微晶這樣的效果(對大面積的晶化有效)。同時具有將基板的形變(彎曲、變形、內部應力)抑制在最低限度的效果。同時具 有通過對基板進行稍許加熱來去除存在於非晶膜內的雜質和附著於表面的汙染物的效果。


圖1是表示作為本發明的一個實施方式的製造裝置的紫外線固體雷射退火處理 裝置的縱向剖視圖。

圖2是相同地表示在實施例中改變製造條件而照射脈衝雷射後的薄膜的SEM照 片。圖3是相同地表示在其他實施例中改變製造條件而照射脈衝雷射後的薄膜的SEM 照片。圖4是相同地表示在其他實施例中改變製造條件而照射脈衝雷射後的薄膜的SEM 照片。圖5是相同地表示喇曼光譜測定結果的圖。
具體實施例方式下面，基於圖1對本發明的一個實施方式進行說明。在本實施方式的結晶膜的製造方法中，設以用於平板顯示器TFT器件的基板8為 對象，在該基板8上形成有非晶矽薄膜8a作為非晶膜。非晶矽薄膜8a由通常的方法形成 於基板8的上層，省略脫氫處理。但是，作為本發明，成為對象的基板及形成於其上的非晶膜的類別不限於此。圖1是表示用於本發明的一個實施方式的結晶膜的製造方法的紫外線固體雷射 退火處理裝置1的圖，該紫外線固體雷射退火處理裝置1相當於本發明的結晶膜製造裝置。在紫外線固體雷射退火處理裝置1中，輸出具有340 358nm的波長、脈衝頻率為 6 10kHz、脈寬為5 IOOns的脈衝雷射的紫外線固體雷射振蕩器2設置於除振臺6上， 在該紫外線固體雷射振蕩器2中，包括生成脈衝信號的控制電路2a。在紫外線固體雷射振蕩器2的輸出側配置有衰減器3，光纖5經由耦合器4與衰 減器3的輸出側相連接。光纖5的傳輸目的地與包括聚焦透鏡70a、70b以及配置於該聚焦 透鏡70a、70b之間的光束均質器71a、71b等的光學系統7相連接。在光學系統7的射出方 向，設置有載放基板8的基板載放臺9。對光學系統7進行設定，將脈衝雷射整形為短軸寬 度為1. Omm以下的長方形或線束狀。上述基板載放臺9可以沿著該基板載放臺9的表面方向(XY方向)移動，包括使 該基板載放臺9沿所述表面方向高速移動的掃描裝置10。接著，對使用了上述紫外線固體雷射退火處理裝置1的非晶矽薄膜的晶化方法進 行說明。
首先，在基 板載放臺9上，載放在上層形成有非晶矽薄膜8a的基板8。在本實施方 式中該基板8不利用加熱器等進行加熱。在控制電路2a中生成脈衝信號，以輸出脈衝頻率預先設定(6 IOkHz)、脈寬為 5 IOOns的脈衝雷射，根據該脈衝信號，利用紫外線固體雷射振蕩器2輸出波長為340 358nm的脈衝雷射。從紫外線固體雷射振蕩器2輸出的脈衝雷射到達衰減器3，通過衰減器3從而以規 定的衰減率進行衰減。該衰減率被設定為，脈衝雷射在加工面成為本發明規定的能量密度。 衰減器3也可以使衰減率可變。調整了能量密度的脈衝雷射由光纖5傳輸而導入至光學系統7。在光學系統7中， 如上所述，利用聚焦透鏡70a、70b、光束均質器71a、71b等將脈衝雷射整形為短軸寬度為 1. Omm以下的長方形或線束狀，被以在加工面上為130 240mJ/cm2的能量密度向基板8照射。上述基板載放臺9利用掃描裝置10，沿非晶矽薄膜8a面在所述線束的短軸寬度 方向進行移動，其結果是，在該非晶矽薄膜8a面的較寬區域，相對地進行掃描並照射上述 脈衝雷射。此外，根據此時掃描裝置的移動速度的設定將脈衝雷射的掃描速度設為50 IOOOmm/秒，在非晶矽薄膜8a的同一區域以1 10次的照射次數照射脈衝雷射。該照射次 數基於所述脈衝頻率、脈寬、脈衝雷射的短軸寬度、以及脈衝雷射的掃描速度來決定。利用上述脈衝雷射的照射，只有基板8上的非晶矽薄膜8a被加熱，在短時間內 被多晶化。此時，非晶矽薄膜8a的加熱溫度成為不超過結晶熔點的溫度(例如為超過 1000°C 1400°C左右)。此外，加熱溫度可以設為不超過非晶質熔點溫度的溫度，或者設為 超過非晶質熔點溫度、不超過結晶熔點的溫度。利用上述照射所獲得的結晶薄膜的晶粒直徑為50nm以下，結晶薄膜沒有在現有 的固相結晶生長法中所觀察到的突起，具有均勻且細微的優質的結晶性。例如，可以特別舉 出平均晶粒為20nm以下、標準偏差為IOnm以下的例子。晶粒可以由原子力顯微鏡(AFM) 來測定。另外，可以基於利用喇曼光譜所得到的結晶峰的面積與非結晶峰的面積的比值計 算出結晶度，該結晶度最好為60 95%。上述結晶薄膜可以適用於有機EL顯示器。但是，作為本發明的使用用途不限於 此，可以用作為其他液晶顯示器或電子材料。另外，在上述實施方式中，通過使基板載放臺移動來相對地使脈衝雷射進行掃描， 但也可以通過使傳導脈衝雷射的光學系統高速移動來相對地使脈衝雷射進行掃描。實施例1接下來，將本發明的實施例與比較例進行比較，並對其進行說明。進行了如下實驗使用上述實施方式的紫外線固體雷射退火處理裝置1，對在玻 璃制的基板的表面由通常的方法所形成的非晶矽薄膜照射脈衝雷射。在該試驗中，將脈衝雷射的波長設在355nm的紫外線區域，將脈衝頻率設為8kHz， 將脈寬設為SOnsec。利用衰減器3將能量密度調整為對象能量密度。利用光學系統將脈衝雷射整形為在加工面上成為圓形，改變加工面上的能量密 度、光束尺寸、以及照射次數，向基板上的非晶矽膜照射脈衝雷射。對非晶矽進行加熱，使其 變為晶體矽。利用圖2所示的SEM照片對進行了該照射的薄膜進行評價。另外，表1中示出了各條件及評價結果。在將脈衝雷射 的能量密度設為70mJ/cm2而進行照射的薄膜中，若將照射次數設為 8000次，則如照片1所示，可以製作10-20nm的微晶。然而，由於照射次數較多，需要較長的 處理時間，因此在工業上不適用。另外，在將能量密度設為70mJ/cm2且照射次數為800次的照射下，非晶矽薄膜未 被晶化。這是由於能量密度過低，即使增加照射次數也未能導致晶化。接著，在將脈衝雷射的能量密度設為140、160、180、200mJ/cm2的情況下，如照片 2 6所示，獲得了均勻的細微結晶。接著，在將脈衝雷射的能量密度設為250mJ/cm2的情況下，如照片7所示，由於被 加熱至超過結晶熔點的溫度而熔融，因此變成了熔融結晶而未能獲得細微結晶。而且，在將脈衝雷射的能量密度設為260mJ/cm2的情況下，如照片8所示，發生了燒燭。如上所述，只有通過將脈衝雷射的能量密度、脈寬、照射次數設定在適當的範圍 內，才能實現均勻而細微的晶化。由上述照片可知，由本發明的方法所獲得的多晶矽薄膜的晶粒直徑的偏差較小， 該多晶矽薄膜的整個面被均勻多晶化，並且該多晶矽薄膜是優質的多晶矽薄膜。另外，同時 可以確認，疊加部也生成有相同的均勻的微晶。由於可以均勻地獲得結晶矽膜而晶粒小到 50nm以下且不產生突起，因此，顯然可以提供TFT特性的偏差較小的矽膜。[表 1]
權利要求
1.一種結晶膜的製造方法，其特徵在於，以1 10次的照射次數向存在於基板上層的非晶膜照射由340 358nm的波長所形 成的、具有130 MOmJ/cm2的能量密度的脈衝雷射，將所述非晶膜加熱至不超過結晶熔點 的溫度而使其晶化。
2.如權利要求1所述的結晶膜的製造方法，其特徵在於，所述脈衝雷射將所述非晶膜加熱至不超過其熔點的溫度、或超過所述熔點而不超過結 晶熔點的溫度。
3.如權利要求1或2所述的結晶膜的製造方法，其特徵在於， 所述晶化在結晶度為60 95%的範圍內進行。
4.如權利要求1至3中任一項所述的結晶膜的製造方法，其特徵在於， 所述脈衝雷射的脈寬為5 100ns。
5.如權利要求1至4中任一項所述的結晶膜的製造方法，其特徵在於， 所述脈衝雷射的脈衝頻率為6 IOkHz。
6.如權利要求1至5中任一項所述的結晶膜的製造方法，其特徵在於， 照射至所述非晶膜的脈衝雷射的短軸寬度為1. Omm以下。
7.如權利要求1至6中任一項所述的結晶膜的製造方法，其特徵在於，使所述脈衝雷射對所述非晶膜相對地進行掃描並進行所述照射，該掃描速度為50 IOOOmm/秒。
8.如權利要求7所述的結晶膜的製造方法，其特徵在於，利用光學系統將所述脈衝雷射光束整形為長方形或線束狀，使該光學系統高速運動來 進行所述掃描。
9.如權利要求1至8中任一項所述的結晶膜的製造方法，其特徵在於， 由所述晶化獲得大小為50nm以下的、沒有突起的微晶。
10.一種結晶膜製造裝置，其特徵在於，包括脈衝雷射光源，該脈衝雷射光源輸出波長為340 358nm的脈衝雷射； 光學系統，該光學系統將所述脈衝雷射導向非晶膜以對其進行照射； 衰減器，該衰減器對從所述脈衝雷射光源輸出的所述脈衝雷射的衰減率進行調整，使 所述雷射以130 MOmJ/cm2的能量密度照射到非晶膜上；以及掃描裝置，該掃描裝置使所述雷射對於所述非晶膜相對移動，以使所述脈衝雷射在所 述非晶膜上在照射1 10次的範圍內進行重疊照射。
11.如權利要求10所述的結晶膜製造裝置，其特徵在於， 所述脈衝雷射光源輸出脈衝頻率為6 IOkHz的脈衝雷射。
12.如權利要求10或11所述的結晶膜製造裝置，其特徵在於，所述光學系統將所述脈衝雷射光束整形為短軸寬度為1. Omm以下的長方形或線束狀。
13.如權利要求10至12中任一項所述的結晶膜製造裝置，其特徵在於， 所述脈衝雷射光源輸出脈寬為5 IOOns的脈衝雷射。
全文摘要
本發明提供一種結晶膜的製造方法及結晶膜製造裝置，以1～10次的照射次數，向非晶膜照射由340～358nm的波長所形成的、具有130～240mJ/cm2的能量密度的脈衝雷射，將所述非晶膜加熱至不超過結晶熔點的溫度使其晶化，作為優選，將脈衝雷射的脈寬設為5～100ns，將頻率設為6～10kHz，將短軸寬度設為1.0mm以下，使該脈衝雷射相對地以50～1000mm/秒的掃描速度進行掃描，從而能高效地由非晶膜製作晶粒直徑的偏差較小的、均勻而細微的結晶膜而不對基板造成損壞。
文檔編號H01L21/336GK102099895SQ201080002151
公開日2011年6月15日 申請日期2010年2月25日 優先權日2009年3月5日
發明者井波俊夫, 佐藤亮介, 富樫陵太郎, 清野俊明, 草間秀晃 申請人:株式會社日本制鋼所