结晶质半导体的制造方法和结晶质半导体的制造装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通过对非晶质半导体照射脉冲激光进行结晶化来得到结晶质半导体 的结晶质半导体的制造方法和结晶质半导体的制造装置。
【背景技术】
[0002] 在用于液晶显示器、有机化巧lectro-Luminescence;电致发光）显示器的像素切 换、驱动电路的薄膜晶体管中，作为低温工艺制造方法中的一环，包含有使用激光来得到结 晶质半导体的工序。该工序中，对在基板上成膜得到的非单晶半导体膜照射激光，进行局部 加热，然后在其冷却过程中使半导体薄膜结晶化成多晶或单晶。结晶化后的半导体薄膜中， 载流子的移动度变高，因此，能够使薄膜晶体管具有高性能。 在上述激光的照射中，需要在半导体薄膜中进行均匀的处理，通常，要将照射至非晶质 膜的脉冲激光的能量密度控制为固定。
[0003] 例如，在专利文献1中，提出了W下激光照射装置，该激光照射装置通过将脉冲激 光的最大波峰高度维持为固定，从而能够进行优质的结晶化。 在专利文献2中，提出了W下激光照射装置，该激光照射装置中，利用使从激光光源 输出的多个激光射束聚合并收束的方法，通过控制多个激光射束的动作时刻来制作脉冲波 形。 现有技术文献 专利文献
[0004] 专利文献1 ;日本专利第3293136号公报 专利文献2 ;日本专利特开2002 - 176006号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0005] 在利用准分子气体等气体作为上述脉冲激光光源的情况下，通过放电方式来使激 光起振。此时，在一次高电压放电后，会因残留电压而发生多个放电，其结果是产生具有多 个波峰组的激光。在使用从该种脉冲激光光源输出的多个脉冲激光的情况下，由于波峰形 状的差异，即使W相同的能量密度对被照射物照射脉冲激光，激光照射所得到的结果也会 不同。
[0006] 并且，现有的激光照射装置通常构成为利用能量监视器来控制激光的输出，从而 能够在使激光的能量密度维持相同的情况下进行动作。然而，在脉冲激光光源中，即使将能 量密度维持为固定，波峰形状也会因气体混合比的变化等而随着时间的流逝发生变化。由 此，在利用激光的照射来对非晶质半导体进行结晶化的情况下，存在结晶化作用发生变化， 从而难W获得优质且同等的结晶的问题。
[0007] 本发明是W上述情况为背景而完成的，其目的在于提供一种能够更均匀地对非晶 质半导体进行结晶化的结晶质半导体的制造方法和结晶质半导体的制造装置。 解决技术问题所采用的技术方案
[000引目P，本发明的结晶质半导体的制造方法中，第1本发明是结晶质半导体的制造方 法，通过对非晶质半导体照射W不同的路径导波得到的多个脉冲激光来对所述非晶质半导 体进行结晶化，该结晶质半导体的制造方法的特征在于， 对于多个所述脉冲激光，在随时间流逝而发生强度变化的1个脉冲中，至少具有第1个 波峰组、W及在其后出现的第2个波峰组，且所述第1个波峰组的最大波峰强度成为所述1 个脉冲中的最大高度， 将所述第1个波峰组的所述最大波峰强度a与所述第2个波峰组的最大波峰强度b的比b/a设为最大波峰强度比，将作为基准的所述最大波峰强度比设为基准最大波峰强度 比，多个所述脉冲激光的所述最大波峰强度比与所述基准最大波峰强度比的差在4%W下。
[0009] 第2本发明的结晶质半导体的制造方法的特征在于，在所述第1本发明中，多个所 述脉冲激光在互不相同的脉冲发生时刻照射到所述非晶质半导体上。
[0010] 第3本发明的结晶质半导体的制造方法的特征在于，在所述第1或第2本发明中， 多个所述脉冲激光是从多个激光光源输出而得到的。
[0011] 第4本发明的结晶质半导体的制造方法的特征在于，在所述第1至第3本发明的 任一发明中，多个所述脉冲激光W相同的能量密度照射到所述非晶质半导体上。
[0012] 第5本发明的结晶质半导体的制造方法的特征在于，在所述第1至第4本发明的 任一发明中，多个所述脉冲激光中的所述最大波峰强度比在预先设定的规定范围内。
[0013] 第6本发明的结晶质半导体的制造方法的特征在于，在所述第1至第5本发明的 任一发明中，所述基准最大波峰强度比是多个所述脉冲激光中的一个脉冲激光的最大波峰 强度比。
[0014] 第7本发明的结晶质半导体的制造方法的特征在于，在所述第1至第6本发明的 任一发明中，多个所述脉冲激光中，在各脉冲激光的任两者之间，将一个所述脉冲激光的最 大波峰强度比设为基准最大波峰强度比，另一个所述脉冲激光的最大波峰强度比与所述基 准最大波峰强度比的差均在4%W下。
[0015] 第8本发明的结晶半导体的制造方法的特征在于，在所述第1~第7本发明的任 一发明中，所述非晶质半导体是形成在基板上的非晶娃薄膜。
[0016] 第9本发明的结晶质半导体的制造装置的特征在于，包括：一个或两个W上的激 光光源；W及 光学系统，该光学系统将多个脉冲激光引导至非晶质半导体，多个所述脉冲激光在从 所述激光光源输出的、随时间流逝而发生强度变化的1个脉冲中至少具有第1个波峰组、W 及在其后出现的第2个波峰组，所述第1个波峰组中的最大波峰强度是所述1个脉冲中的 最大高度，且W不同的路径对多个所述脉冲激光进行导波， 对于多个所述脉冲激光，将各个脉冲激光中的所述第1个波峰组的所述最大波峰强度a与所述第2个波峰组的最大波峰强度b的比b/a设为最大波峰强度比，将作为基准的所述 最大波峰强度比设为基准最大波峰强度比，设定为所述最大波峰强度比与所述基准最大波 峰强度比的差在4%W下。
[0017] 第10本发明的结晶质半导体的制造装置的特征在于，在所述第9本发明中，多个 所述脉冲激光具有不同的脉冲发生时刻，并被照射至所述非晶质半导体。
[001引第11本发明的结晶质半导体的制造装置的特征在于，在所述第9或第10本发明 中，所述不同的脉冲发生时刻由所述激光光源或/和所述光学系统来提供。
[0019] 第11本发明的结晶质半导体的制造装置的特征在于，在所述第9至第11本发明 的任一发明中，包括波峰强度比调整部，该波峰强度比调整部对从所述激光光源输出的所 述最大波峰强度比进行调整。
[0020] 第13本发明的结晶质半导体的制造装置的特征在于，在所述第9至第12本发明 的任一发明中，包括能量密度设定部，该能量密度设定部对所述能量密度进行设定，为了W 相同的能量密度对所述非晶质半导体照射多个所述脉冲激光。
[0021] 第14本发明的结晶质半导体的制造装置的特征在于，在所述第9至第13本发明 的任一发明中，具有扫描装置，该扫描装置对所述非晶质半导体相对地扫描并照射多个所 述脉冲激光。
[0022] 本发明中，在通过对非晶质半导体照射W不同的路径导波得到的多个脉冲激光来 对所述非晶质半导体进行结晶化时，各脉冲激光在随时间流逝而发生强度变化的1个脉冲 中，具有包含第1个波峰组、W及在其后出现的第2个波峰组的多个波峰组，且第1个波峰 组的最大波峰强度成为1个脉冲中的最大高度。作为本发明，在1个脉冲中也可W出现= 个W上的波峰组。
[0023] 脉冲激光中的波峰组是指将1个脉冲中出现时间相接近的一个或多个波峰汇总 而得到的，1个脉冲中至少出现两个波峰组。波峰组之间存在能量强度的最小值。
[0024] 多个脉冲激光可W从多个激光光源输出而得到，也可W从一个激光光源输出并通 过分波而得到，并且，也可W通