在热膨胀率为大于６×１０↑［－７］／℃且３８×１０↑［－７］／℃以下的玻璃基板上形成含有半导体膜的层并加热该层。接着，对经加热的层照射脉冲振荡的紫外激光束来形成结晶半导体膜，所述激光束具有１００μｍ以下的宽度、１∶５００以上的宽长比以及５０μｍ以下的激光束轮廓的半峰全宽。经上述加热后，玻璃基板上形成的含有半导体膜的层的总应力成为－５００Ｎ／ｍ以上且＋５０Ｎ／ｍ以下。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在玻璃基板上隔着绝缘膜而设有半导体元件的。
技术介绍
作为用于传统的绝缘栅型场效应晶体管等的薄膜器件中的多晶半导体的制造方法，有采用激光退火法的方法(例如，参照专利文献1)。具体而言，在玻璃基板上形成作为基底保护膜的氧化硅膜，在该氧化硅膜上形成非晶硅膜之后，进行加热，以降低含于非晶硅膜的氢的浓度，对该非晶硅膜照射KrF受激准分子激光束，以使该非晶硅膜晶化而形成多晶硅膜。 [专利文献1]特开平5-182923号公报 然而，在使用如上所示的激光退火法的情况下，存在如下问题在激光束的能量密度高时，在玻璃基板、基底保护膜或结晶硅膜中产生裂缝。因此，导致设有薄膜器件的半导体装置的成品率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以抑制在玻璃基板、基底保护膜或结晶硅膜中产生裂缝的结晶硅膜的制造方法以及。 本专利技术是结晶硅膜和使用该结晶硅膜的，所述结晶硅膜通过在对半导体膜照射激光束而使半导体膜完全熔融，同时使晶体在玻璃基板或半导体膜表面的水平方向上生长而形成，其中，在热膨胀率为大于6×10-7/℃且38×10-7/℃以下、优选为大于6×10-7/℃且31.8×10-7/℃以下的玻璃基板上形成含有半导体膜的层，并加热该层。接着，对经加热的层照射的脉冲紫外激光束，使半导体膜晶化而形成结晶半导体膜，所述脉冲紫外激光束具有100μm以下的宽度、1∶500以上的宽长比以及50μm以下的激光束轮廓的半峰全宽(FWHM)。在玻璃基板上形成的含有半导体膜的层的成膜后应力可以适当地具有拉伸应力或压缩应力，但在上述加热后，含有半导体膜的层的总应力(在膜厚方向积分而得到的应力)为-500N/m以上+50N/m以下，优选为-150N/m以上0N/m以下。 当对在热膨胀率为大于6×10-7/℃且38×10-7/℃以下，优选为大于6×10-7/℃且31.8×10-7/℃以下的玻璃基板上形成的层照射如下脉冲紫外激光束时，被照射到该层的激光束的能量从半导体层传导到玻璃基板表面，位于激光束的照射部及其附近的玻璃基板表面也受到加热，所述脉冲紫外激光束具有100μm以下的宽度、1∶500以上的宽长比以及50μm以下的激光束轮廓的半峰全宽。在激光束照射部的正下方，激光束能量的传导率高，使玻璃基板表面软化。并且，在激光束照射部附近，因被加热而体积膨胀，从而产生压缩应力。另一方面，在压缩应力产生区域的外侧因该压缩应力的反作用而产生拉伸应力。 当脉冲振荡的激光束扫描并且激光束的照射位置移动时，已软化的玻璃基板表面渐渐冷却，使得体积收缩而产生拉伸应力。另一方面，在激光束照射部附近，被加热的玻璃基板表面冷却到室温，但有压缩应力残留。上述拉伸应力和压缩应力之差，导致在玻璃基板中有变形残留。当所述变形成为大于玻璃基板的断裂应力时，在玻璃基板中产生裂缝，并且在形成于玻璃基板表面上的层中也产生裂缝。 然而，通过在玻璃基板上形成含有加热后的总应力成为-500N/m以上且+50N/m以下、优选为-150N/m以上且0N/m以下的半导体膜的层，可以缓和在玻璃基板表面产生的变形。结果，可以减少玻璃基板或形成于其上的层的裂缝。 这里，假设构成含有半导体膜的层的各层的膜应力线性地影响总应力，并且设各层的应力为σ、各层的膜厚度为d，总应力通过下式近似算出。因此，在构成含有半导体膜的层的各层中，即使有产生拉伸应力的层，只要在其他层中产生压缩应力，加热后的含有半导体膜的层的总应力就可以满足-500N/m以上且+50N/m以下、优选为-150N/m以上且0N/m以下的范围。 [公式1] 在热膨胀率为大于6×10-7/℃且38×10-7/℃以下、优选为大于6×10-7/℃且31.8×10-7/℃以下的玻璃基板上，形成加热后的总应力为-500N/m以上且+50N/m以下、优选为-150N/m以上且0N/m以下的层，从而，可在对形成于玻璃基板上的所述层上照射如下脉冲振荡的紫外激光束时抑制在玻璃基板或形成于玻璃基板上的所述层中产生裂缝，所述脉冲振荡的紫外激光束具有100μm以下的宽度、1∶500以上的宽长比以及50μm以下的激光束轮廓的半峰全宽。就是说，当对所述层上照射激光束时，激光束的能量向玻璃基板传导，在热膨胀率为大于6×10-7/℃且38×10-7/℃以下、优选为大于6×10-7/℃且31.8×10-7/℃以下的玻璃基板的一部分中因激光束的照射产生的加热及冷却的结果而产生热变形，并且因该热变形在玻璃基板表面的一部分中产生拉伸应力。然而，因为在玻璃基板上已形成具有压缩应力的层，可缓和玻璃基板表面的拉伸应力。从而，可以一边抑制在玻璃基板及形成于玻璃基板上的层中产生裂缝，一边形成结晶硅膜。并且并且，可以用所述结晶硅膜来制造半导体装置。结果，可以减少半导体装置的次品，提高成品率。 附图说明 图1是说明本专利技术的的截面图； 图2说明当对半导体膜照射激光束时的玻璃基板的俯视图、玻璃基板的温度分布以及玻璃基板表面的应力； 图3表示适用于本专利技术的激光照射装置的概要； 图4是说明本专利技术的的截面图； 图5是说明本专利技术的的截面图； 图6是说明本专利技术的的截面图； 图7是说明适用于本专利技术的发光元件的结构的截面图； 图8说明适用于本专利技术的发光元件的等效电路； 图9是说明本专利技术的的截面图； 图10是说明本专利技术的的截面图； 图11是说明本专利技术的的截面图； 图12A至12D是说明本专利技术的的截面图； 图13说明本专利技术的半导体装置的结构； 图14说明本专利技术的半导体装置的用途； 图15说明采用本专利技术的半导体装置的电子设备； 图16说明采用本专利技术的半导体装置的电子设备的结构； 图17是说明采用本专利技术的半导体装置的电子设备的展开图； 图18是说明本专利技术的半导体装置的俯视图； 图19是说明当对半导体膜照射激光束时的晶化情形的俯视图； 图20是说明当对半导体膜照射激光束时的晶化情形的俯视图； 图21是关于应力的计算方法及应力的说明图； 图22说明本专利技术的晶化方法及传统晶化方法。 具体实施例方式 下面，参照附图说明本专利技术的实施方式。但是，本专利技术可以通过多种不同的方式来实施，本领域普通技术人员不难理解其方式和细节在不脱离本专利技术的宗旨及其范围的情况下可作各种各样的变更。因此，本专利技术不应该被解释为仅限于以下的实施方式所记载的内容。 (实施方式1) 如图1A所示，在具有绝缘表面的玻璃基板100的一侧表面上形成用作基底保护膜的绝缘膜101、102，并且在绝缘膜102上形成非晶半导体膜103。接着，加热非晶半导体膜，以去除非晶半导体膜中的氢。此时，玻璃基板及用作基底保护膜的绝缘膜也被加热。形成绝缘膜101、102及非晶半导体膜103，使所述加热后的用作基底保护膜的绝缘膜101、102及非晶半导体膜103的总应力为-500N/m以上且+50N/m以下，优选为-150N/m以上且0N/m以下。 作为具有绝缘表面的玻璃基板100，使用热膨胀率为大于6×10-7/℃且38×10-7/℃以下、优选为大于6×10-7/℃且31.8×10-7/℃以下的玻璃基板。作为所述热膨胀率为大于6×10-7/℃且38×10-7/℃以下、优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置的制造方法，包括以下步骤： 在玻璃基板上形成含有半导体膜的层，其中所述玻璃基板具有大于６×１０↑［－７］／℃且３８×１０↑［－７］／℃以下的热膨胀率； 加热所述含有半导体膜的层；以及 对所述含有半导体膜的层照射脉冲紫外激光束，以使所述半导体膜熔融并在与所述玻璃基板成水平的方向上生长半导体膜的晶粒，所述脉冲紫外激光束具有１００μｍ以下的宽度、１∶５００以上的宽长比以及５０μｍ以下的激光束轮廓的半峰全宽， 其中，所述含有半导体膜的层具有－５００Ｎ／ｍ以上且＋５０Ｎ／ｍ以下的总应力。
【技术特征摘要】
JP 2006-11-7 2006-3018101.一种半导体装置的制造方法，包括以下步骤在玻璃基板上形成含有半导体膜的层，其中所述玻璃基板具有大于6×10-7/℃且38×10-7/℃以下的热膨胀率；加热所述含有半导体膜的层；以及对所述含有半导体膜的层照射脉冲紫外激光束，以使所述半导体膜熔融并在与所述玻璃基板成水平的方向上生长半导体膜的晶粒，所述脉冲紫外激光束具有100μm以下的宽度、1∶500以上的宽长比以及50μm以下的激光束轮廓的半峰全宽，其中，所述含有半导体膜的层具有-500N/m以上且+50N/m以下的总应力。2.一种半导体装置的制造方法，包括以下步骤在玻璃基板上形成含有半导体膜的层，其中所述玻璃基板具有大于6×10-7/℃且38×10-7/℃以下的热膨胀率；加热所述含有半导体膜的层；以及对所述含有半导体膜的层照射脉冲紫外激光束，以使所述半导体膜熔融并在与所述玻璃基板成水平的方向上生长半导体膜的晶粒，所述脉冲紫外激光束具有100μm以下的宽度、1∶500以上的宽长比以及50μm以下的激光束轮廓的半峰全宽，其中，进行所述加热以使所述含有半导体膜的层具有-500N/m以上且+50N/m以下的总应力。3.一种半导体装置的制造方法，包括以下步骤用等离子体CVD法在厚度为0.5mm以上且1.2mm以下的玻璃基板上顺序地形成氮氧化硅膜、氧氮化硅膜及非晶半导体膜，所述氮氧化硅膜的厚度为40nm以上且60nm以下，所述氧氮化硅膜的厚度为80nm以上且120nm以下，所述非晶半导体膜的厚度为50nm以上且80nm以下；在500℃以上且650℃以下加热所述氮氧化硅膜、所述氧氮化硅膜及所述非晶半导体膜；以及对所述氮氧化硅膜、所述氧氮化硅膜及所述非晶半导体膜照射脉冲紫外激光束，以使所述半导体膜熔融并在与所述玻璃基板成水平的方向上生长半导体膜的晶粒，所述脉冲紫外激光束具有100μm以下的宽度、1∶500以上的宽长比以及50μm以下的激光束轮廓的半峰全宽，其中，所述氮...
【专利技术属性】
技术研发人员：下村明久，宫入秀和，神保安弘，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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