液晶および有機EL向け低温ポリシリコンプロセス用高出力グリーンレーザーおよびアニール光学系

摘要

高性能な液晶ディスプレイ（LCD：1iquid crysral display），有機ELディスプレイ（OLED：organic light emitting display）を作成するために多結晶シリコン（poly－Si：poly－silicon）測候トランジスタ（TFT：thin film transistor）が必要である．ガラス基板上に成膜されたアモルファスシリコン（とa－Si：amorphous-silicon）薄膜poly－Si薄膜こ結晶化する方法として，次の2種類がある．ひとつは，a－Siを650℃以上で加熱，溶融して結晶化させる高温poly－Si舶晶化技術であり，もうひとつはa－Siにレーザーを照射してアニールすることで結晶化させる低温poly－Si（LTPS：low temperature polycrysta11ine silicon）結晶化抜術である.近年，生産ラインでは，低コストのガラス基板を使えるレーザーアニいルによる低温poly－Si結晶化技術が盛んに慣用されている.現在，レーザーアニール用光源として．エキシマレーザーが適用されており，308nmの波長で発掘するXeClレーザーが光源として一一般的にイ射っれている．エキシマレーザーは，紫外線レーザーであり，尚電圧印加によるパルス発振を行うガスレーザーである．紫外線レーザーであることから，レーザー窓の盤りに対する交換保軌レーザーガス交換の保守，電板劣イヒによるレーザー本体の入れ替え等，大きな保守時間，保守コストが必要になり，TFTを産量する上での大きな問題となっている．また，アニール特性としてレーザー照射エネルギに対する移動度の変化が大きく，わずかなレーザーエネルギの変動に対して移動度が大きく変化するということが問題となっている．例えば，T．Ogawaら2は，エキシマレーザーアニールの場合，照射エネルギが5％変乱すると移動度が90％に低下すると報告している．この結果，一定の移動皮を得るために定期的な照射エネルギの調節が必要になるとともに，生産工程において歩留まりが上がらないという大きな問題が生じている