一种用于FIMS系统的装箱接口包括一个平动装置,平动装置驱动通道门与传送箱的箱门连接,将箱门移向传送箱和使箱门离开传送箱,从而实现传送箱的开关。夹紧装置使传送箱被固定在用来控制传送箱向通道板移动或离开通道板的滑动托盘上。升降机装置与平动装置配合在箱门离开传送箱后,移动通道门。平动装置和升降机装置可以是一个整体。差动光学扫描装置检测传送箱中晶片试样的位置。机械手装置将晶片试样从传送箱中取出或将晶片试样插入传送箱。直线位移装置支撑机械手装置并由导向螺母装置驱动沿丝杠移动。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及薄膜半导体器件和在半导体器件中使用的半导体基片及其制造方法。
技术介绍
众所周知,薄膜半导体器件或薄膜晶体管(TFT)包括替代物,其中如硅的半导体材料薄膜层形成在如无碱玻璃或石英玻璃的绝缘材料基底层上。在半导体的薄膜层中,形成由源区和漏区组成的多个沟道,每个沟道配置有栅电极。通常,半导体的薄膜层由非晶或多晶硅组成。然而,使用包括非晶硅薄膜层的基片的TFT由于它的迁移率极低(通常,约小于1cm3/Vsec),因此不能用于需要高速工作的器件。因此,近来,使用包括多晶硅薄膜层的基片以便增加迁移率。然而,即使使用这种基片,由于多晶薄膜由大量的极小尺寸的晶粒组成,在工作时晶粒之间界面处存在如电子散射等现象,因此迁移率提高受到限制。由此,现已尝试通过使多晶硅的尺寸变大避免如电子散射等缺点得到具有能够增加迁移率的薄膜层的基片。例如,现已尝试通过在高温炉中退火多晶硅层得到具有约1μm尺寸并具有约100cm3/Vsec迁移率的薄膜层。然而,以上工艺存在以下不足之处不能使用如钠玻璃等的便宜玻璃,由于工艺需要如超过1000℃的极高温度退火,因此必须使用能承受高温的昂贵石英玻璃片。就成本而言,使用这种昂贵材料的基片不适合于制造大尺寸荧光屏的器件。还提出了一些其它尝试代替使用高温退火,借助受激准分子激光器之类能量束照射非晶或多晶半导体薄膜,以便得到由大尺寸晶粒的多晶半导体组成的薄膜。通过该方法,使用便宜的玻璃片作为基底层可以增加晶粒的尺寸。然而,即使是使用受激准分子激光器照射的方法,得到的晶粒尺寸也不超过1μm,并且不可避免地晶粒尺寸变得不均匀。例如,在JPA2001-127301的说明书中,介绍了一种得到具有大尺寸晶粒的多晶半导体薄膜层的技术,包括以下步骤;也就是,例如,利用使用受激准分子激光器通过熔化再结晶法使非晶硅薄膜多晶化,然后在再结晶层上放置非晶硅薄层,并通过固相生长法使全部层结晶,由此使原始多晶粒生长为大尺寸晶粒。然而,在以上技术中,得到的晶粒最大尺寸约1000nm(1μm)并且尺寸不均匀(参考以上说明书中的图2到5)。此外,存在晶粒的排列方式的重要问题。在以上技术制造的多晶半导体薄膜层中,在二维方向上晶粒的排列方式完全是无规则的。现在还没有使晶粒的这种排列变成规则方式的尝试。但是,晶粒的无规则排列产生严重的不利之处。也就是,不必说在薄膜半导体器件中形成的许多晶体管电路单元以规则的方式例如如几何排列方式排列。因此,当晶粒的尺寸不均匀并且它的排列在薄膜层中无规则(不规律)时,一个晶体管的单元电路不可避免地设置成这样的方式,即延伸到不同尺寸和位置的多个晶粒(参考图6)。这会带来每个单元电路的迁移率和电子转移方式相互不同的结果,这对器件质量带来了不良影响。由此,当每个单元电路的特性相互不同时,器件只能在低级特性的基础上整体设计。这是一个需要解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种薄膜半导体器件,其中多个电路单元根据晶粒的排列方式排列,而不是象传统工艺那样,电路单元的排列方式是延伸在晶粒尺寸和排列方式不均匀的多个晶粒上,并提供一种用于制造这种薄膜半导体器件使用的基片,此外还提供一种制造这种器件或基片的方法。因此,在本专利技术的薄膜半导体器件中使用的基片中,单晶半导体晶粒以规则的排列方式例如以基本上几何排列方式排列,例如类晶格方式或矩阵阵列方式。由此,本专利技术用于薄膜半导体器件的基片包括绝缘材料的基底层,形成在基底层上的半导体薄膜层,在半导体薄膜层中形成的多个单晶半导体晶粒,所述多个单晶半导体晶粒以矩阵阵列结构之类的规则结构排列在半导体的薄膜层中,每个所述单晶半导体晶粒具有例如超过2μm的大尺寸。本专利技术的薄膜半导体器件包括具有绝缘材料的基底层的基片以及形成在基底层上的薄膜层,其中以规则的排列方式形成多个单晶半导体晶粒,多个电路单元形成在基片上并排列从而与单晶晶粒的排列方式一致。根据本专利技术用于薄膜半导体器件的基片的制造方法包括以下步骤即,(a)在绝缘材料的基底层上形成非晶或多晶半导体之类的非单晶半导体的半导体薄膜层,以及(b)通过用能量束照射使所述非单晶半导体结晶或再结晶,以制造出多个单晶半导体晶粒,进行所述照射使得给予最大照射强度的照射点和给予最小照射强度的照射点以规则的结构排列。在本专利技术的薄膜半导体器件的制造方法中,根据半导体的薄膜层中单晶晶粒的排列方式,多个电路形成在上述的工艺制成的基片上。由此,本专利技术的薄膜半导体器件的制造方法包括通过上述工艺制造薄膜半导体的基片的步骤,形成栅电极以使它的位置对应于在基片的半导体薄膜层中形成的单晶晶粒的排列方式的步骤,以及通过形成源电极和漏电极在每个单晶晶粒上形成多个电路单元的步骤。由于电路单元的这种规则排列,即每个具有源电极、漏电极和栅电极的电路单元排列在半导体的薄膜中形成的每个晶粒的位置处,因此根据本专利技术的薄膜半导体器件能够获得高迁移率的工作,同时在工作时不会受到晶粒边界处电子散射的干扰。由于对非单晶半导体薄膜层进行能量束的照射,使得给予最大照射强度的照射点和给予最小照射强度的照射点在空间方向上规则地排列,因此根据本专利技术的薄膜半导体器件的基片的制造方法可以得到多个大尺寸晶粒(例如具有大于2μm晶粒尺寸)形成在半导体薄膜层中的薄膜半导体器件基片。由于使用多个大尺寸单晶半导体晶粒以规则的排列方式形成的基片,并且由于具有源电极、漏电极和栅电极的每个电路单元形成在每个单晶晶粒的位置,因此薄膜半导体器件的制造方法可以得到具有高迁移率并且不存在由电子散射造成缺陷的薄膜半导体器件。附图说明图1示出了根据本专利技术制造薄膜半导体器件的工艺的一个实施例的步骤图。图2示出了根据本专利技术的工艺在照射步骤中在二维方向上能量束强度的分布状态的一个实施例的图形。图3示出了根据本专利技术的工艺能量束强度在最大值和最小值之间变化的轮廓图。图4示出了根据本专利技术的工艺中完成照射能量束之后,单晶晶粒对准状态的图形。图5示出了在本专利技术的薄膜半导体器件中电极与晶粒位置关系的各实施例的图形。图6示出了在薄膜半导体器件中电极与晶粒的位置关系的图形。图7示出了例如图2到4中提到的最大强度照射点和最小强度照射点的结构图形的三维模型图。具体实施例方式在本专利技术的薄膜半导体器件中,优选使用应变点不超过700℃的玻璃片作为基片的基底层的材料。但是,可以使用除玻璃之外的各种绝缘材料,例如具有适当热阻的陶瓷或塑料膜。在以上基底层中,形成半导体薄膜,其中以规则排列方式例如矩阵阵列方式排列单晶半导体晶粒。通过将非单晶特性的半导体层淀积在基底层上,然后借助照射如受激准分子激光器等的能量束将淀积的层改变为包括大尺寸晶粒的多晶半导体层,进行薄膜层的形成。对于单晶特性的半导体层,可以使用由小尺寸多晶晶粒组成的非晶半导体或多晶半导体。通过根据本专利技术的工艺,通过结晶或再结晶,任何类型的以上半导体可以转变为本专利技术的薄膜半导体。希望半导体薄膜层的厚度为10到200nm,特别是50到150nm。通常,当以上非单晶特性的半导体层形成在基底层上时,由如氧化硅、氮化硅(SiNx)等这种材料组成用于调节热传导和结晶取向的薄控制层形成在基底层和半导体层之间。这种层具有阻止如玻璃成分等杂质从基底层扩散到半导体层并使用于控制晶体取向的半导体层的热分布有意本文档来自技高网...
【技术保护点】
在一种前开口接口机械标准(FIMS)系统中包括一个由前开口箱壳和打开关闭该箱的前开口的可移动箱门组成的传送箱,一个与卡锁驱动连接器可操作连接的,响应插入箱门的外部锁销的转动以操作卡锁驱动连接器,可使箱门与箱壳固定和分离的箱门锁紧机构,一个由夹紧部件和一个具有与运动连接表面配合的配合部件的物理对准接口组成的箱底部,一个装箱接口包括: 一个可伸缩的通道门,通道门可与传送箱的箱门连接以选择性地将箱门移向传送箱箱壳或使箱门离开传送箱箱壳,从而实现传送箱的开关; 一个通道板,具有一个正面和一个通道板开口,当通道门使箱门向箱壳移动或使箱门离开箱壳时,箱门可以移动通过通道板开口; 一个相对通道板横向设置的支撑搁板,一个安装在支撑搁板上的箱夹紧装置; 一个通道门多轴定位机构,用于有选择地沿第一和第二横向移动路径移动通道门靠近或离开通道板开口,该定位机构包括: 一个可操作地连接于驱动机构的连杆托架,该驱动机构相对空间参考基准面沿第一移动路径移该动驱动托架; 一个枢轴-连杆结构,包括一个两端可转动地安装在连杆托架和驱动托架上的枢轴连杆,该枢轴-连杆结构使连杆托架和驱动托架一同沿第一移动路径移动一段距离; 一个相对参考基准面固定设置的导向装置,导向装置防止连杆托架沿第一移动路径的运动超出在通道板开口附近的与通道门相应的位置,以便当驱动机构移动驱动托架沿第一行程移动时,导向装置防止连杆托架沿第一移动路径移动,枢轴连杆转动使连杆托架沿第二移动路径移动,因而根据驱动托架相对连杆托架沿第一移动路径的运动方向,使通道门移动靠近或离开通道板开口。...
【技术特征摘要】
US 2000-7-10 09/612,7571.在薄膜半导体器件的基片中,包括绝缘材料的基底层,形成在基底层上的半导体薄膜层,基片的特征在于多个单晶半导体晶粒形成在半导体薄膜层中,所述多个单晶半导体晶粒以规则结构排列。2.根据权利要求1的基片,其中单晶半导体晶粒的晶粒尺寸至少为2μm。3.根据权利要求1或2的基片,其中用于热传导和结晶的控制层形成在基底层和半导体薄膜层之间。4.在薄膜半导体器件中,包括绝缘材料的基底层以及形成在基底层上的薄膜层,特征在于以单晶半导体晶粒排列成规则结构的排列方式在半导体薄膜层中形成多个半导体单晶晶粒,并且具有栅电极、源电极以及漏电极的多个电路排列在每个单晶半导体晶粒处。5.根据权利要求4的薄膜半导体器件,其中所述单晶半导体晶粒的晶粒尺寸至少为2μm。6.在薄膜半导体器件基片的制造方法中,包括以下步骤在基底层上形成非单晶半导体的半导体薄膜层,并通过用能量束照射半导体薄膜层使非单晶半导体结晶;该方法的特征在于进行照射,使得给予最大照射强度值的区域以及给予最小照射强度值的区域以规则的方式排列,并且以上两个区域之间的照射强度的过渡是连续的。7.根据权利要求6的薄膜半导体器件基片的制造方法,其中非单晶半导体层为非晶半导体层,进行能量束的照射,使得非晶半导体结晶。8.根据权利要求6的薄膜半导体器件基片的制造方法,其中非单晶半导体层为多晶半导体,进行能量束的照射,使得多晶半导体再结晶。9.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:P巴克奇,PS菲利普斯基,
申请(专利权)人:纽波特公司,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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