晶化方法，晶化设备，处理衬底，薄膜晶体管及显示器设备技术

本发明专利技术提供一种晶化方法、一种晶化设备、一种薄膜晶体管和一种显示设备，该晶化方法可以设计出在衬底的入射表面上优化的光强度和分布（ＢＰ）的激光束、形成所需的结晶结构同时抑制产生任何其它不需要的结构区域并满足低温处理的需要。当通过将激光束辐照至其来结晶非单晶半导体薄膜时，到达非单晶半导体薄膜上的辐照光束具有一种光强度分布（ＢＰ）的光强度和熔化非单晶半导体的光强度，该光强度分布（ＢＰ）周期性地重复单调增加和单调减少。此外，在非单晶半导体薄膜的激光束入射表面上设置至少一氧化硅膜。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本申请涉及一种在非单晶半导体薄膜的表面层部分制造场效应晶体管的技术，并且涉及用于制造场效应晶体管的单晶或多晶半导体薄膜衬底，以及涉及一种晶化方法、晶化设备、薄膜晶体管和适合用于制造例如液晶或有机EL的显示器设备或例如其中集成有场效应晶体管的信息处理设备的电子设备。在玻璃衬底上形成的非晶半导体薄膜处形成例如液晶显示器单元的显示器设备。特别地，作为液晶显示器的显示模式，目前采用切换各个像素的有源矩阵模式，并且主要采用非晶硅薄膜晶体管(α-SiTFT)用于像素切换元件。由于数字化待处理的信息并经历因IT市场扩展导致的速度的提高，因此在显示这种信息的显示器设备中就需要高性能。作为满足这种需要的装置，通过在晶体区域上形成各自的像素的切换晶体管来提高切换速度，由此改善图像质量。此外，通过具有内置的每个像素的电路处理数据，就能够实现小型化。在液晶显示器(LCD)的技术发展中，研究敏锐地按以下发展1、实现高分辨率，2、实现高数字孔径，3、减少重量，4、降低制造成本和作为目标确定的其它方面。为了实现这些性能，利用多晶半导体薄膜晶体管(Poly-SiTFT)的技术就达到了前面所述目的。由于Poly本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶化方法，该晶化方法通过将激光束辐照至其来结晶非单晶半导体薄膜，其特征在于，包括：相对于从激光光源发射的该激光束的入射角和光强度的至少之一进行均匀化；将已均匀化的激光束的光强度分布调制为周期性地重复单调增加和单调减少的光 强度分布；将具有已调制的光强度分布的该激光束辐照到该非单晶半导体薄膜并熔化该部分非单晶半导体薄膜。

【技术特征摘要】
JP 2003-6-30 189093/2003;JP 2003-7-8 193779/2003;J1.一种晶化方法，该晶化方法通过将激光束辐照至其来结晶非单晶半导体薄膜，其特征在于，包括相对于从激光光源发射的该激光束的入射角和光强度的至少之一进行均匀化；将已均匀化的激光束的光强度分布调制为周期性地重复单调增加和单调减少的光强度分布；将具有已调制的光强度分布的该激光束辐照到该非单晶半导体薄膜并熔化该部分非单晶半导体薄膜。2.一种晶化方法，其特征在于，将用于结晶的光强度的最大值调整为比会产生用光束辐照并熔化以及结晶的晶粒的断裂的光强度更小的值。3.一种晶化方法，其特征在于，将光强度的最大值调整为比会产生用光束辐照、熔化并结晶的晶粒的断裂的光强度更小的值，并且将光强度的最小值调整为等于或高于熔化非单晶半导体薄膜的光强度的值。4.根据权利要求1的晶化方法，其特征在于，光强度分布是辐照光束，该辐照光束以相同幅度和相同周期单调增加和单调减少。5.根据权利要求1的晶化方法，其特征在于，周期性地重复单调增加和单调减少的光强度分布的一个周期的距离落入0.001mm至1mm的范围。6.根据权利要求1的晶化方法，其特征在于，周期性地重复单调增加和单调减少的光强度分布在一个周期之内线性地增加并线性地降低。7.根据权利要求1的晶化方法，其特征在于，重复单调增加和单调减少的光强度分布在一个周期之内具有对称的波形。8.根据权利要求1的晶化方法，其特征在于，单调增加和单调减少的光强度分布具有三角形波形。9.根据权利要求1的晶化方法，其特征在于，在单调增加和单调减少的光强度分布中，从单调增加的波形至单调降低的波形的转换部分具有一个陡度。10.根据权利要求1的晶化方法，其特征在于，在单调增加和单调减少的光强度分布中，从单调降低的波形至单调增加的波形的转换部分具有一个陡度。11.根据权利要求1的晶化方法，其特征在于，辐照光束是通过利用相位调制光学系统调制的脉冲激光束，该相位调制光学系统以一种方式调制激光束的相位以使光强度具有重复单调增加且单调降低的重复图形的光强度分布。12.根据权利要求1的晶化方法，该晶化方法通过将激光束辐照至其来结晶非单晶半导体薄膜，其特征在于，在用于辐照光束的非单晶半导体薄膜的入射表面上设置至少一氧化硅膜。13.根据权利要求12的晶化方法，其特征在于，氧化硅膜的膜厚度不小于30nm且不大于500nm。14.根据权利要求1的晶化方法，其特征在于，辐照光束是相对于光强度均匀化的光束。15.一种晶化方法，其特征在于，当通过利用邻近型晶化设备来结晶该非单晶半导体薄膜的辐照表面时，其中在该非单晶半导体薄膜的辐照光束入射表面附近设置具有多个部分的相位调制光学系统，该相位调制光学系统的多个部分调制由均化器来均匀化的激光束的相位，将在该非单晶半导体薄膜的该辐照光束入射表面上设置的该氧化硅膜的膜厚度设置为不小于30nm且不大于340nm。16.一种晶化方法，其特征在于，当通过利用投影型晶化设备来结晶该非单晶半导体薄膜的辐照表面时，其中在该非单晶半导体薄膜的辐照光束入射表面上图像化地形成具有多个部分的相位调制光学系统的发送的光束，该相位调制光学系统调制由均化器来均匀化的激光束的相位，将在该非单晶半导体薄膜的该辐照光束入射表面上设置的氧化硅膜的膜厚度设置为不小于80nm且不大于400nm。17.一种晶化设备，该晶化设备通过将激光束辐照至其来结晶非单晶半导体薄膜，其特征在于，包括将具有一光强度的辐照光束辐照到该非单晶半导体薄膜，该光强度具有周期性重复单调增加和单调减少的光强度分布并...

【专利技术属性】
技术研发人员：十文字正之，小川裕之，松村正清，平松雅人，木村嘉伸，谷口幸夫，加藤智也，
申请(专利权)人：株式会社液晶先端技术开发中心，
类型：发明
国别省市：JP[日本]