JPH0278217A - 薄膜半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に薄膜トラ
ンジスタの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭５８−１１２３２７号及び特開昭
６１−２８７２３４号に記載のように、レーザ光からの
反射光もしくは、透過光の強度の変化を観測し、試料の
反応状態に応じて、レーザ光の出力を変化させるものと
なっていた。

また、レーザビームのエネルギー密度分布及び形状を観
測するのに、試料面に一旦センサを付け、測定し、その
後センサーをはずすか、あるいは照射光の光路の途中に
ビームスピラリターを付け。

取り出した光ビームを観測するような方法が用いられて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術で、レーザービームの反射光あるいは、透
過光をａ′ｆＲするのは、光のエネルギー強度のみであ
り、透過した光ビームのエネルギー分布をモニタした例
はない。また、光路の途中でビ−ムスプリンターを付け
て、光の一部を取り出してモニターする方法、あるいは
、試料面に、センサーを付ける従来の方法では、ビーム
の形状変化を直接検知出来ない。レーザービームはビー
ム内エネルギー密度分布を持ち、ビーム端のところ、エ
ネルギー密度が低い、また、レーザ使用する時間が長く
なるとその分布が劣化し、変化することがある。そのた
め、ビーム間の重なり幅が時間と共に変化していくとい
う問題があった。

本発明の目的は、エネルギービームの強度あるいは形状
が時間的に変化しても、照射領域の重なり幅を正確に制
御し全体のエネルギービーム照射を均一にする方法を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、以下の方法を採用することによって達成
される。

（１）第２図に示されるように、試料のうらに、試料面
と同じあるいは対応するようなイメージ像を作る光学系
及び、そのイメージ像（レーザビーム分布）を検知する
マルチ−チャンネルセンサー（固体ラインスキャンナー
など）を取り付ける。

（２）試料及び上記のセンサーを制御式ステージに取付
る。

（３）ｎ回目照射の透過光を検知し、照射領域の光の透
過率変化を利用してｎ−１回目照射との重なり部分をモ
ニターし、重なり幅をある一定値になるように、ステー
ジの移動量にフィードバックし、次のｎ＋１照射を行な
う。常に重なり部分をチエツクしながら、照射を繰返す
。

〔作用〕

試料に一旦、光を照射すると、光の透光率が上がる。そ
のため、次のレーザを照射すると、既に照射された部分
とまだ照射されてない部分の光透光重が異なるため、照
射領域の重なり幅が検知できる。第３図のような分布を
持つレーザビームを第１図の（Ａ）のように重ねて照射
すると重なった部分の幅は第５図の（ｃ）のように容易
に分る。

ｎ＋１回目照射する際に、ｎ回目との重なり部分のビー
ム分布を標準分布とすれば、ｎ＋２回目照射する際に、
ｎ＋１回目との重なり部分を標準分布と、比較して、そ
の重なり幅の変化を検知し。

それを補正するために、ステージの移動量にフィード・
バックする。それによって、ビームとビームの重り幅を
得ることが出来る。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて、本発明の一実施例を説明する。

第４図は本発明を用いた薄膜トランジスター（ＴＰＴ）
の断面構造を示す。基板（２１）は歪温度５８０℃のガ
ラス板である。この基板の上に、ＬＰＣＶＤ法により、
膜厚約１５００人のアモルファスシリコン（２３）を堆
積させる。この膜を波長３０８ｎｍのＸｅＣＱパルスエ
キシマレーザ（１）を３００ｍＪ／ｃＪのエネルギーで
照射し、再結晶化させる。この際、均一な照射を得るた
めに、パルスとパルスの間、一定の重なり方を持たせた
。第３図に示されるように、レーザビーム（８）の径は
ｉｏａｍ（ｂ）で、その分布は（９）のようなものであ
る。また、ステージを８重層移動し、２回目の照射を行
ない、１回目と２回目のレーザ照射の重なり量は２．Ｏ
ｎ＋ｍ（ｃ）である。

この２．０ｍｍを標準型なり量（ｃ）とした。

第１図のように基板（ａ）のうら側に、試料（ａ）の表
面と同じようなイメージ像を作る光学系（５）、及びビ
ーム分布を測る固体ラインスキャンナー（６）を付ける
ことによって、透過して来た光のビーム分布をモニター
した。

第５図に示されるように２回目レーザを照射した際１回
目照射との重なる部分の幅（ｃ）は容易に確認出来る。

ステージを移動しながら、レーザ照射を繰返した。２５
０回目レーザ照射をした際にレーザパワーの劣化によっ
てビーム径が９ｍｍになり、重なり幅が１ｍｍに減した
。このため、ステージの移動量を１＋ｕ＋＋減少させ７
ｍｍとし１重なる量を常に２■にした。このように、透
過光をモニタしながら、試料全体にレーザ照射し、ｓｉ
を均一に再結晶化した。

その後絶縁膜５ｉＯｚ　　（２５）、１０００人。

ゲート電極ｎ＋（２６）、ソース（２２）とドレイン（
２４）領域を形成する。

本発明の他の一実施例を示す。レーザドピングの場合、
照射の不均一性が、ドピング不均一性になるため、ビー
ムの重なる部分も上の例と同様に制御でき、均一なドピ
ング効果が得られる。

また、光ＣＶＤ、光エッチのようなパルス光を重ねて照
射する時も応用出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、エネルギービームの強度、あるいは形
状が時間的に変化しても、照射領域の重なり幅を正確に
制御でき、全体のエネルギービーム照射を均一にできる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はもとのエネルギービーム形状（平面形状と強度
分布）と試料透過後の強度分布図、第２図は本発明の全
体構成の概略図、第３図はもとのエネルギービーム形状
と強度分布を示す図、第４図は本発明を応用して、作っ
たＴＰＴの略図、第５図は実施例におけるもとのエネル
ギービーム形状と試料透過後の強度分布を示す図である
。 １・・・入射エネルギービーム、２・・・入射エネルギ
ービームを均一化する光学系、３・・・ステージ、４・
・・ステージコントローラ、ａ・・・試料、５・・・イ
メージ光学系、６・・・固体ラインセンサー、７・・・
モニター８・・・透過エネルギービームの形状、ｂ・・
・透過エネルギービームの径、９・・・透過エネルギー
ビームのエネルギー密度分布、Ｃ・・・標準型なり量、
２１・・・ガラス基板、２２・・・ソース、２３・・・
真性半導体領域、２４・・・ドレイン、２５・・・酸化
膜、２６・・・ゲート電極、２７・・・酸化膜、２８・
・・ＡＱ電極、２９・・・第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリコン、ガラス、ＳｉＯ＿２などエネルギービー
   ムの透過する基板のうら側に固体ライン・スキヤンナー
   （略称Ｃ、Ｃ、Ｄ）などのようなマルチ・チャンネル・
   センサを付けることによつて、透過したエネルギービー
   ムの一次元あるいは二次元形状をモニターすることを特
   徴とする薄膜半導体装置の製造方法。 ２、第１項において、エネルギービームを試料基板に照
   射する際に、透過した光の形状をモニターすることによ
   つて既に照射された領域とまだ照射されていない領域の
   光の透過率の差を利用して、重なつた照射領域の幅を検
   知し、スキャン幅にフィードバックすることによつて、
   一定の重なり幅を得ることを特徴とする薄膜半導体装置
   の製造方法。