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1. WO2007108157 - 薄膜トランジスタの製造方法、レーザー結晶化装置及び半導体装置

公開番号 WO/2007/108157
公開日 27.09.2007
国際出願番号 PCT/JP2006/321748
国際出願日 31.10.2006
IPC
H01L 21/268 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02半導体装置またはその部品の製造または処理
04少なくとも一つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合,空乏層,キャリア集中層,を有する装置
18不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まない周期表第IV族の元素またはA↓I↓I↓IB↓V化合物から成る半導体本体を有する装置
26波または粒子の輻射線の照射
263高エネルギーの輻射線を有するもの
268電磁波,例.レーザ光線,を用いるもの
H01L 21/20 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02半導体装置またはその部品の製造または処理
04少なくとも一つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合,空乏層,キャリア集中層,を有する装置
18不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まない周期表第IV族の元素またはA↓I↓I↓IB↓V化合物から成る半導体本体を有する装置
20基板上への半導体材料の析出,例.エピタキシャル成長
H01L 21/336 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02半導体装置またはその部品の製造または処理
04少なくとも一つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合,空乏層,キャリア集中層,を有する装置
18不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まない周期表第IV族の元素またはA↓I↓I↓IB↓V化合物から成る半導体本体を有する装置
334ユニポーラ型の装置の製造のための多段階工程
335電界効果トランジスタ
336絶縁ゲートを有するもの
H01L 29/786 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部
66半導体装置の型
68整流,増幅またはスイッチされる電流を流さない電極に電流のみまたは電位のみを与えることにより制御できるもの
76ユニポーラ装置
772電界効果トランジスタ
78絶縁ゲートによって生じる電界効果を有するもの
786薄膜トランジスタ
CPC
H01L 21/02422
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02367Substrates
0237Materials
02422Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
H01L 21/02532
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02518Deposited layers
02521Materials
02524Group 14 semiconducting materials
02532Silicon, silicon germanium, germanium
H01L 21/02678
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02656Special treatments
02664Aftertreatments
02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
02675using laser beams
02678Beam shaping, e.g. using a mask
H01L 21/02686
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02656Special treatments
02664Aftertreatments
02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
02675using laser beams
02686Pulsed laser beam
H01L 21/02691
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
02656Special treatments
02664Aftertreatments
02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
02691Scanning of a beam
H01L 27/1285
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
27Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
02including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
12the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
1214comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
1259Multistep manufacturing methods
127with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
1274using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
1285using control of the annealing or irradiation parameters, e.g. using different scanning direction or intensity for different transistors
出願人
  • シャープ株式会社 Sharp Kabushiki Kaisha [JP/JP]; 〒5458522 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 Osaka 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka 5458522, JP (AllExceptUS)
  • 前川真司 MAEKAWA, Masashi; null (UsOnly)
発明者
  • 前川真司 MAEKAWA, Masashi; null
代理人
  • 安富康男 YASUTOMI, Yasuo; 〒5320003 大阪府大阪市淀川区宮原3丁目5番36号 新大阪MT-2ビル Osaka MT-2 BLDG., 5-36, Miyahara 3-chome Yodogawa-ku, Osaka-shi Osaka 5320003, JP
優先権情報
2006-07524717.03.2006JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (JA)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) PROCESS FOR PRODUCING THIN-FILM TRANSISTOR, LASER CRYSTALLIZATION APPARATUS AND SEMICONDUCTOR DEVICE
(FR) procédé de fabrication de transistor à film mince, appareil de cristallisation laser et dispositif semi-conducteur
(JA) 薄膜トランジスタの製造方法、レーザー結晶化装置及び半導体装置
要約
(EN)
A process for producing a thin-film transistor (TFT), in which in laser crystallization of an amorphous semiconductor film, even when multiple-line scanning is conducted, there is no disorder of crystal grains at line breaks and crystal of any particular line continuous from the crystal of preceding line is formed, thereby ensuring an uniformity of TFT performance at relevant area, and in which even when the TFT is disposed along either the length or the width of substrate, the performance thereof can be equalized; and a related laser crystallization apparatus and semiconductor device. There is provided a process for producing a thin-film transistor having a crystalline semiconductor film superimposed on a substrate, comprising the step of repeating long-beam irradiation and transfer so as to carry out fusing and crystallization of any amorphous semiconductor film on the substrate, thereby forming a crystalline semiconductor film, wherein the long beam is shifted in a direction oblique to the direction of long axis thereof.
(FR)
L'invention concerne un procédé de fabrication de transistor à film mince (TFT), selon lequel lors de la cristallisation laser d'un film semi-conducteur amorphe, même en cas de balayage à lignes multiples, on n'observe aucun désordre des grains de cristal au niveau des ruptures de ligne et il se forme un cristal de n'importe quelle ligne particulière continue à partir du cristal de la ligne précédente, garantissant ainsi une uniformité des performances TFT à un point voulu, et selon lequel, même si le TFT est disposé dans le sense de la longueur ou de la largeur du substrat, les performances de celui-ci peuvent être égalisées ; et un appareil de cristallisation laser et un dispositif semi-conducteur associés. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un transistor à film mince possédant un film semi-conducteur cristallin superposé sur un substrat, comprenant l'étape consistant à répéter l'irradiation et le transfert à long faisceau de manière à réaliser la fusion et la cristallisation de tout film semi-conducteur amorphe sur le substrat, constituant de cette manière un film semi-conducteur cristallin, caractérisé en ce que le long faisceau est décalé dans une direction oblique par rapport à la direction du long axe de celui-ci.
(JA)
本発明は、非晶質半導体膜のレーザー結晶化において、複数行の走査を行っても、改行部において結晶粒の乱れなく前行の結晶と連続的に次行の結晶が形成され、この部分でのTFT特性の均一性を確保するとともに、TFTを、基板に対して縦横どちらの方向に配置したとしても、その特性を同等とすることができる薄膜トランジスタの製造方法、レーザー結晶化装置及び半導体装置を提供する。本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、基板上に結晶性半導体膜を有する薄膜トランジスタの製造方法であって、上記製造方法は、長尺ビームの照射及び移動を繰り返し行い、基板上の非晶質半導体膜を溶融して結晶化させ、結晶性半導体膜を形成する工程を含み、上記長尺ビームは、その長軸方向に対して斜め方向に移動されるものである。
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