[发明专利]薄膜晶体管、薄膜晶体管的制造方法以及激光退火装置

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，其特征在于，在基板上依次层叠地具备：

栅极电极；

绝缘层，其覆盖上述栅极电极而设置；

多晶硅薄膜的半导体层，其具有与上述栅极电极相同的宽度，配置在上述栅极电极的正上方；以及

源极电极和漏极电极，上述源极电极覆盖上述半导体层的一端而设置，上述漏极电极覆盖上述半导体层的另一端而设置，

上述半导体层的两端的在上述源极电极与上述栅极电极之间以及在上述漏极电极与上述栅极电极之间的区域分别为源极区域和漏极区域，

上述半导体层的被上述源极区域和漏极区域夹着的区域为沟道区域，

在上述半导体层中，上述源极区域和上述漏极区域的上述多晶硅薄膜的晶体粒径比上述沟道区域的上述多晶硅薄膜的晶体粒径小。

2.一种薄膜晶体管的制造方法，是在基板上层叠地具备栅极电极、源极电极、漏极电极以及半导体层的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，

包含激光退火工序，在上述激光退火工序中，对覆盖在上述基板上的非晶硅薄膜的至少与上述栅极电极对应的区域照射激光而使其成为多晶硅薄膜，形成上述半导体层，

上述激光退火工序是将照射形状被整形为与被在上述源极电极与上述栅极电极之间的源极区域和在上述漏极电极与上述栅极电极之间的漏极区域夹着的沟道区域相同的形状的激光的照射位置以照射部一部分重叠的状态从与上述栅极电极对应的区域内的上述源极电极侧或上述漏极电极侧的一端朝向另一端步进移动，从而以比上述沟道区域少的照射量对上述源极区域和上述漏极区域照射激光而实施的，使得上述源极区域和上述漏极区域的上述多晶硅薄膜的晶体粒径比上述沟道区域的上述多晶硅薄膜的晶体粒径小。

3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，

在以上述激光的n次照射实施上述激光退火的情况下，上述激光的照射位置的步进移动量等于上述沟道区域在上述源极电极和上述漏极电极的相对方向上的宽度的1/n，

其中，n为3以上的整数。

4.一种激光退火装置，对在基板上层叠地具备栅极电极、源极电极、漏极电极以及半导体层的薄膜晶体管的至少与上述栅极电极对应的区域的非晶硅薄膜进行激光退火而使其成为多晶硅薄膜，形成上述半导体层，

上述激光退火装置的特征在于，具备：

激光照射光学系统，其将激光照射到上述基板上；以及

控制单元，其以将照射形状被整形为与被在上述源极电极与上述栅极电极之间的源极区域和在上述漏极电极与上述栅极电极之间的漏极区域夹着的沟道区域相同的形状的激光的照射位置以照射部一部分重叠的状态从与上述栅极电极对应的区域内的上述源极电极侧或上述漏极电极侧的一端朝向另一端步进移动的方式控制上述照射位置的步进移动量，从而为了以比上述沟道区域的激光退火少的激光的照射量来实施上述源极区域和上述漏极区域的激光退火而控制激光的照射量，使得上述源极区域和上述漏极区域的上述多晶硅薄膜的晶体粒径比上述沟道区域的上述多晶硅薄膜的晶体粒径小。

5.根据权利要求4所述的激光退火装置，其特征在于，

上述激光照射光学系统具备：荫罩，其具有用于将上述激光的照射形状整形为与上述沟道区域的形状吻合的开口；以及聚光透镜，其使上述开口缩小聚焦到上述非晶硅薄膜上。

6.根据权利要求5所述的激光退火装置，其特征在于，

在上述基板上，按固定的排列间距矩阵状地配置而具备多个上述薄膜晶体管，

上述荫罩与多个上述薄膜晶体管对应地设置有多个上述开口，

上述控制单元对上述激光照射光学系统和上述基板在上述源极电极和上述漏极电极的相对方向上的相对移动速度和上述激光的照射定时进行控制，使得上述激光退火由经过多个上述开口中的与上述源极电极和上述漏极电极的相对方向对应排列的多个上述开口的多束上述激光的多重照射来实施。