Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2003229377A - レーザー照射装置 - Google Patents

レーザー照射装置

Info

Publication number
JP2003229377A
JP2003229377A JP2002344909A JP2002344909A JP2003229377A JP 2003229377 A JP2003229377 A JP 2003229377A JP 2002344909 A JP2002344909 A JP 2002344909A JP 2002344909 A JP2002344909 A JP 2002344909A JP 2003229377 A JP2003229377 A JP 2003229377A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
substrate
film
laser light
semiconductor film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002344909A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Hisashi Otani
久 大谷
正明 ▲ひろ▼木
Masaaki Hiroki
Koichiro Tanaka
幸一郎 田中
Aiko Shiga
愛子 志賀
Tomohito Murakami
智史 村上
Mai Akiba
麻衣 秋葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2002344909A priority Critical patent/JP2003229377A/ja
Publication of JP2003229377A publication Critical patent/JP2003229377A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/127—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
    • H01L27/1274—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
    • H01L27/1285—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor using control of the annealing or irradiation parameters, e.g. using different scanning direction or intensity for different transistors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0608—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073—Shaping the laser spot
    • B23K26/0738—Shaping the laser spot into a linear shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76886—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances
    • H01L21/76892—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances modifying the pattern
    • H01L21/76894—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances modifying the pattern using a laser, e.g. laser cutting, laser direct writing, laser repair
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1296—Multistep manufacturing methods adapted to increase the uniformity of device parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/0242—Crystalline insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02422—Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02425—Conductive materials, e.g. metallic silicides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02488—Insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02494—Structure
    • H01L21/02496—Layer structure
    • H01L21/02502—Layer structure consisting of two layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02672—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using crystallisation enhancing elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02678—Beam shaping, e.g. using a mask
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02683—Continuous wave laser beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02686—Pulsed laser beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02691—Scanning of a beam
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/86—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • H10K50/865—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. light-blocking layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122—Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/124—Insulating layers formed between TFT elements and OLED elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • H10K59/8792—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y10T117/1004—Apparatus with means for measuring, testing, or sensing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y10T117/1004—Apparatus with means for measuring, testing, or sensing
    • Y10T117/1008—Apparatus with means for measuring, testing, or sensing with responsive control means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板処理の効率を高めることができるレーザ
ー結晶化法を用いた半導体製造装置の提供を課題とす
る。 【解決手段】 半導体膜のうち、パターニング後に基板
上に残される部分をマスクに従って把握する。そして、
少なくともパターニングすることで得られる部分を結晶
化することができるようにレーザー光の走査部分を定
め、該走査部分にビームスポットがあたるようにし、半
導体膜を部分的に結晶化する。ビームスポットはスリッ
トによって出力エネルギーの低い部分が遮蔽されてい
る。本発明では、半導体膜全体にレーザー光を走査して
照射するのではなく、少なくとも必要不可欠な部分が最
低限結晶化できるようにレーザー光を走査する。上記構
成により、半導体膜を結晶化させた後パターニングによ
り除去される部分にレーザー光を照射する時間を省くこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体膜をレーザ
ー光を用いて結晶化又はイオン注入後の活性化をするレ
ーザー照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、基板上にＴＦＴを形成する技術が
大幅に進歩し、アクティブマトリクス型の半導体表示装
置への応用開発が進められている。特に、多結晶半導体
膜を用いたＴＦＴは、従来の非晶質半導体膜を用いたＴ
ＦＴよりも電界効果移動度（モビリティともいう）が高
いので、高速動作が可能である。そのため、従来基板の
外に設けられた駆動回路で行っていた画素の制御を、画
素と同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが可能
である。
【０００３】ところで半導体装置に用いる基板は、コス
トの面から単結晶シリコン基板よりも、ガラス基板が有
望視されている。ガラス基板は耐熱性に劣り、熱変形し
やすいため、ガラス基板上にポリシリコンＴＦＴを形成
する場合には、ガラス基板の熱変形を避けるために、半
導体膜の結晶化にレーザーアニールが用いられる。
【０００４】レーザーアニールの特徴は、輻射加熱或い
は伝導加熱を利用するアニール法と比較して処理時間を
大幅に短縮できることや、半導体又は半導体膜を選択
的、局所的に加熱して、基板に殆ど熱的損傷を与えない
ことなどが挙げられている。
【０００５】なお、ここでいうレーザーアニール法と
は、半導体基板又は半導体膜に形成された損傷層を再結
晶化する技術や、基板上に形成された半導体膜を結晶化
させる技術を指している。また、半導体基板又は半導体
膜の平坦化や表面改質に適用される技術も含んでいる。
適用されるレーザー発振装置は、エキシマレーザーに代
表される気体レーザー発振装置、ＹＡＧレーザーに代表
される固体レーザー発振装置であり、レーザー光の照射
によって半導体の表面層を数十ナノ〜数十マイクロ秒程
度のごく短時間加熱して結晶化させるものとして知られ
ている。
【０００６】レーザーはその発振方法により、パルス発
振と連続発振の２種類に大別される。パルス発振のレー
ザーは出力エネルギーが比較的高いため、ビームスポッ
トの大きさを数ｃｍ2以上として量産性を上げることが
できる。特に、ビームスポットの形状を光学系を用いて
加工し、長さ１０ｃｍ以上の線状にすると、基板へのレ
ーザー光の照射を効率的に行うことができ、量産性をさ
らに高めることができる。そのため、半導体膜の結晶化
には、パルス発振のレーザーを用いるのが主流となりつ
つあった。
【０００７】ところが近年、半導体膜の結晶化において
パルス発振のレーザーよりも連続発振のレーザーを用い
る方が、半導体膜内に形成される結晶の粒径が大きくな
ることが見出された。半導体膜内の結晶粒径が大きくな
ると、該半導体膜を用いて形成されるＴＦＴの移動度が
高くなる。そのため、連続発振のレーザーはにわかに脚
光を浴び始めている。
【０００８】しかし、一般的に連続発振のレーザーは、
パルス発振のレーザーに比べてその最大出力エネルギー
が小さいため、ビームスポットのサイズが１０-3ｍｍ2
程度と小さい。そのため、１枚の大きな基板を処理する
ためには、基板におけるビームの照射位置を上下左右に
移動させる必要があり、基板１枚あたりの処理時間が長
くなる。よって、基板処理の効率が悪く、基板の処理速
度の向上が重要な課題となっている。
【０００９】なお、複数のビームスポットを重ね合わせ
て合成し、１つのビームスポットとして用いることで、
基板処理の効率を高める技術は、従来から用いられてい
る（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特許第３２２１７２４号公報（第２頁、
第１１図）
【００１１】
【特許文献２】特開平４−２８２８６９号公報（第２−
３頁、第１（ａ）図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
に鑑み、従来に比べて基板処理の効率を高めることがで
き、また半導体膜の移動度を高めることができるレーザ
ー結晶化法を用いたレーザー照射装置の提供を課題とす
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザー照射装
置は、レーザー光を発振する複数の第１の手段（レーザ
ー発振装置）と、前記複数のレーザー発振装置から発振
されたレーザー光を集光し、なおかつ被処理物における
ビームスポットを互いに一部重ね合わせて合成する第２
の手段（光学系）と、前記合成されたビームスポットの
一部を遮蔽することができるスリットと、前記スリット
を介して照射された、被処理物におけるビームスポット
の位置を制御する第３の手段と、前記複数の各第１の手
段の発振を制御し、なおかつ前記スリットを介して照射
されたビームスポットがマスクの形状のデータ（パター
ン情報）に従って定められた結晶化させる領域を覆うよ
うに、前記複数のレーザー発振装置と前記第３の手段を
同期させる第４の手段とを有している。
【００１４】なお、パターン情報に従って定められた結
晶化させる領域とは、半導体膜のうち、結晶化後にパタ
ーニングすることで得られる部分であっても良いし、も
しくはＴＦＴのチャネル形成領域となる部分であっても
良い。本発明では第４の手段において結晶化させる領域
を把握し、少なくとも該領域にレーザー光が走査される
ように、レーザー光の走査経路を定め、該走査経路に従
ってビームスポットが移動するように第３の手段を制御
する。つまり本発明では、半導体膜全体にレーザー光を
照射するのではなく、少なくとも必要不可欠な部分が最
低限結晶化できるようにレーザー光を走査する。上記構
成により、半導体膜を結晶化させた後パターニングによ
り除去される部分にレーザー光を照射する時間を省くこ
とができる。
【００１５】このように、本発明では半導体膜全体にレ
ーザー光を走査して照射するのではなく、少なくとも必
要不可欠な部分が最低限結晶化できるようにレーザー光
を走査するので、半導体膜を結晶化させた後パターニン
グにより除去される部分にレーザー光を照射する時間を
省くことができる。よって、レーザー光照射にかかる時
間を短縮化することができ、なおかつ基板の処理速度を
向上させることができる。
【００１６】また複数のレーザー発振装置から発振され
たレーザー光を合成することで、各レーザー光のエネル
ギー密度の弱い部分を補い合うことができる。さらにス
リットを介すことで、合成されたビームスポットのうち
エネルギー密度の低い部分を遮蔽することができるの
で、比較的均一なエネルギー密度のレーザー光を半導体
膜に照射することができ、結晶化を均一に行うことがで
きる。またスリットを設けることで、パターン情報によ
って部分的にビームスポットの幅を変えることができ、
ＴＦＴの活性層のレイアウトにおける制約を小さくする
ことができる。なおビームスポットの幅とは、走査方向
と垂直な方向におけるビームスポットの長さを意味す
る。
【００１７】さらに本発明では、マスクのパターン情報
に従ってレーザー光を照射するために、半導体膜の成膜
後、レーザー光による結晶化の前に、半導体膜にレーザ
ー光でマーカーを付ける。そして該マーカーの位置を基
準として、マスクをもとにレーザー光を走査する位置を
定める。
【００１８】なおレーザー光の照射は２回以上行っても
良い。レーザー光を２回照射する場合、パターン情報に
従って定められた結晶化させる領域にレーザー光が照射
されるように、第１のレーザー光の走査経路を定め、該
走査経路に従ってビームスポットが移動するように第３
の手段を制御する。次に、第３の手段を制御して走査方
向を変更し、パターン情報に従って定められた結晶化さ
せる領域にレーザー光が照射されるように、第１のレー
ザー光の走査経路を定め、該走査経路に従ってビームス
ポットが移動するように第３の手段を制御する。このと
き、第１のレーザー光の走査方向と、第２のレーザー光
の走査方向とは、９０°に近い方が望ましい。
【００１９】上記構成によって、第１のレーザー光によ
って得られる幾つかの結晶粒が、走査方向の異なる第２
のレーザー光により１つのより大きな結晶粒となる。こ
れは、第１のレーザー光の照射により特定の方向に成長
した結晶粒を種結晶とし、第２のレーザー光によって該
特定の方向とは異なる方向に結晶成長が行われるためだ
と考えられる。よって走査方向の異なる２回のレーザー
光照射により部分的に結晶性の高い半導体膜が得られ、
該半導体膜の結晶性がより高められた部分を用いてＴＦ
Ｔの活性層を作製することで、移動度の高いＴＦＴを得
ることができる。
【００２０】また半導体膜を成膜した後、大気に曝さな
いように（例えば希ガス、窒素、酸素等の特定されたガ
ス雰囲気または減圧雰囲気にする）レーザー光の照射を
行い、半導体膜を結晶化させても良い。上記構成によ
り、クリーンルーム内における分子レベルでの汚染物
質、例えば空気の清浄度を高めるためのフィルター内に
含まれるボロン等が、レーザー光による結晶化の際に半
導体膜に混入するのを防ぐことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザー照射装置
の構成について図１を用いて説明する。１０１はレーザ
ー発振装置である。図１では４つのレーザー発振装置を
用いているが、本発明のレーザー照射装置が有するレー
ザー発振装置はこの数に限定されない。
【００２２】レーザーは、処理の目的によって適宜変え
ることが可能である。本発明では、公知のレーザーを用
いることができる。レーザーは、パルス発振または連続
発振の気体レーザーもしくは固体レーザーを用いること
ができる。気体レーザーとして、エキシマレーザー、Ａ
ｒレーザー、Ｋｒレーザーなどがあり、固体レーザーと
して、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザー、ＹＬＦレー
ザー、ＹＡｌＯ3レーザー、ガラスレーザー、ルビーレ
ーザー、アレキサンドライドレーザー、Ｔｉ：サファイ
アレーザー、Ｙ2Ｏ3レーザーなどが挙げられる。固体レ
ーザーとしては、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃ
ｏ、Ｔｉ、Ｙｂ又はＴｍがドーピングされたＹＡＧ、Ｙ
ＶＯ4、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ3などの結晶を使ったレーザー
が適用される。当該レーザーの基本波はドーピングする
材料によって異なり、１μｍ前後の基本波を有するレー
ザー光が得られる。基本波に対する高調波は、非線形光
学素子を用いることで得ることができる。
【００２３】またさらに、固体レーザーから発せられら
た赤外レーザー光を非線形光学素子でグリーンレーザー
光に変換後、さらに別の非線形光学素子によって得られ
る紫外レーザー光を用いることもできる。
【００２４】なお、レーザー発振装置１０１は、チラー
１０２を用いてその温度を一定に保つようにしても良
い。チラー１０２は必ずしも設ける必要はないが、レー
ザー発振装置１０１の温度を一定に保つことで、出力さ
れるレーザー光のエネルギーが温度によってばらつくの
を抑えることができる。
【００２５】また１０４は光学系であり、レーザー発振
装置１０１から出力された光路を変更したり、そのビー
ムスポットの形状を加工したりして、レーザー光を集光
することができる。さらに、本発明の光学系１０４で重
要なのは、複数のレーザー発振装置１０１から出力され
たレーザー光のビームスポットを互いに一部を重ね合わ
せることで、合成することができることである。
【００２６】なお、レーザー光の進行方向を極短時間で
変化させるＡＯ変調器１０３を、被処理物である基板１
０６とレーザー発振装置１０１との間の光路に設けても
良い。
【００２７】合成されたビームスポットは、スリット１
０５を介して被処理物である基板１０６に照射される。
スリット１０５は、レーザー光を遮ることが可能であ
り、なおかつレーザー光によって変形または損傷しない
ような材質で形成するのが望ましい。そして、スリット
１０５はスリットの幅が可変であり、該スリットの幅に
よってビームスポットの幅を変更することができる。
【００２８】なお、スリット１０５を介さない場合の、
レーザー発振装置１０１から発振されるレーザー光の基
板１０６におけるビームスポットの形状は、レーザーの
種類によって異なり、また光学系により成形することも
できる。
【００２９】基板１０６はステージ１０７上に載置され
ている。図１では、位置制御手段１０８、１０９が、被
処理物におけるビームスポットの位置を制御する手段に
相当しており、ステージ１０７の位置が、位置制御手段
１０８、１０９によって制御されている。なお、図１で
は位置制御手段１０８、１０９を用いて基板の位置を変
えることで、ビームスポットを移動（走査）させたり、
レーザー光の走査方向を変えたりすることができるが、
本発明はこの構成に限定されない。光学系を用いてレー
ザー光の照射方向を変更するようにしても良い。この場
合、位置制御手段は光学系に含まれると解釈することが
できる。また、基板の移動と光学系とを両方用いて行っ
ても良い。
【００３０】図１では、位置制御手段１０８がＸ方向に
おけるステージ１０７の位置の制御を行っており、位置
制御手段１０９はＹ方向におけるステージ１０７の位置
制御を行う。
【００３１】また本発明のレーザー照射装置は、中央演
算処理装置及びメモリ等の記憶手段を兼ね備えたコンピ
ューター１１０とを有している。コンピューター１１０
は、レーザー発振装置１０１の発振を制御し、なおかつ
レーザー光のビームスポットがマスクのパターン情報に
従って定められる領域を覆うように、位置制御手段１０
８、１０９を制御し、基板を所定の位置に定めることが
できる。
【００３２】さらに本発明では、コンピューター１１０
によって、該スリット１０５の幅を制御し、マスクのパ
ターン情報に従ってビームスポットの幅を変更すること
ができる。
【００３３】さらにレーザー照射装置は、被処理物の温
度を調節する手段を備えていても良い。また、レーザー
光は指向性およびエネルギー密度の高い光であるため、
ダンパーを設けて、反射光が不適切な箇所に照射される
のを防ぐようにしても良い。ダンパーは、反射光を吸収
させる性質を有していることが望ましく、ダンパー内に
冷却水を循環させておき、反射光の吸収により隔壁の温
度が上昇するのを防ぐようにしても良い。また、ステー
ジ１０７に基板を加熱するための手段（基板加熱手段）
を設けるようにしても良い。
【００３４】なお、マーカーをレーザーで形成する場
合、マーカー用のレーザー発振装置１１１を設けるよう
にしても良い。この場合、レーザー発振装置１１１の発
振を、コンピューター１１０において制御するようにし
ても良い。さらにレーザー発振装置１１１を設ける場
合、レーザー発振装置１１１から出力されたレーザー光
を集光するための光学系１１２を設ける。
【００３５】またマーカーを用いた位置合わせのため
に、ＣＣＤカメラ１１３を１台、場合によっては数台設
けるようにしても良い。
【００３６】次に、複数のビームスポットを重ね合わせ
ることで合成される、ビームスポットの形状について説
明する。
【００３７】図２（Ａ）に、複数のレーザー発振装置か
らそれぞれ発振されるレーザー光の、スリットを介さな
い場合の被処理物におけるビームスポットの形状の一例
を示す。図２（Ａ）に示したビームスポットは楕円形状
を有している。なお本発明のレーザー照射装置におい
て、レーザー発振装置から発振されるレーザー光のビー
ムスポットの形状は、楕円に限定されない。ビームスポ
ットの形状はレーザーの種類によって異なり、また光学
系により成形することもできる。例えば、ラムダ社製の
ＸｅＣｌエキシマレーザー（波長３０８ｎｍ、パルス幅
３０ｎｓ）Ｌ３３０８から射出されたレーザー光の形状
は、１０ｍｍ×３０ｍｍ（共にビームプロファイルにお
ける半値幅）の矩形状である。また、ＹＡＧレーザーか
ら射出されたレーザー光の形状は、ロッド形状が円筒形
であれば円状となり、スラブ型であれば矩形状となる。
このようなレーザー光を光学系により、さらに成形する
ことにより、所望の大きさのレーザー光をつくることも
できる。
【００３８】図２（Ｂ）に図２（Ａ）に示したビームス
ポットの長軸Ｌ方向におけるレーザー光のエネルギー密
度の分布を示す。ビームスポットが楕円形状であるレー
ザー光のエネルギー密度の分布は、楕円の中心Ｏに向か
うほど高くなっている。αは、エネルギー密度が、所望
の結晶を得るために必要とする値を超えている、長軸ｙ
方向における幅に相当する。
【００３９】次に、図２に示したビームスポットを有す
るレーザー光を合成したときの、ビームスポットの形状
を、図３（Ａ）に示す。なお図３（Ａ）では４つのレー
ザー光のビームスポットを重ね合わせることで１つのビ
ームスポットを形成した場合について示しているが、重
ね合わせるビームスポットの数はこれに限定されない。
【００４０】図３（Ａ）に示すように、各レーザー光の
ビームスポットは、各楕円の長軸が一致し、なおかつ互
いにビームスポットの一部が重なることで合成され、１
つのビームスポットが形成されている。なお以下、各楕
円の中心Ｏを結ぶことで得られる直線を中心軸と呼ぶ。
【００４１】図３（Ｂ）に、図３（Ａ）に示した合成後
のビームスポットの、中心軸方向におけるレーザー光の
エネルギー密度の分布を示す。合成前の各ビームスポッ
トが重なり合っている部分において、エネルギー密度が
加算される。例えば図示したように重なり合ったビーム
のエネルギー密度ＡとＢを加算すると、ビームのエネル
ギー密度のピーク値Ｃとほぼ等しくなり、各楕円の中心
Ｏの間においてエネルギー密度が平坦化される。
【００４２】なお、ＡとＢを加算するとＣと等しくなる
のが理想的だが、現実的には必ずしも等しい値にはなら
ない。ＡとＢを加算した値とＣとの値のずれは、Ｃの値
の±１０％、より望ましくは±５％以内であると良い
が、許容範囲は設計者が適宜設定することが可能であ
る。
【００４３】図３（Ｂ）からわかるように、複数のレー
ザー光を重ね合わせてエネルギー密度の低い部分を互い
に補い合うようにすることで、複数のレーザー光を重ね
合わせないで単独で用いるよりも、半導体膜の結晶性を
効率良く高めることができる。例えば図２（Ｂ）の斜線
で示した領域においてのみ、所望の結晶を得るために必
要なエネルギー密度の値を超えており、その他の領域で
はエネルギー密度が所望の値まで満たされていなかった
と仮定する。この場合、各ビームスポットは、中心軸方
向の幅がαで示される斜線の領域でしか、所望の結晶を
得ることができない。しかし、ビームスポットを図３
（Ｂ）で示したように重ね合わせることで、中心軸方向
の幅がβ（β＞４α）で示される領域において所望の結
晶を得ることができ、より効率良く半導体膜を結晶化さ
せることができる。
【００４４】なお、レーザー光を重ね合わせても、な
お、エネルギー密度が所望の値まで達していない領域が
ある。本発明のレーザー照射装置では、合成されたビー
ムスポットのエネルギー密度の低い領域を、スリット１
０５において遮蔽し、基板１０６に照射されないように
する。図４を用いて、合成されたビームスポットとスリ
ットとの位置関係について説明する。
【００４５】本発明で用いられるスリット１０５は、ス
リットの幅が可動であり、その幅はコンピューター１１
０によって制御されている。図４（Ａ）において、１２
０は、図３（Ａ）に示した合成により得られるビームス
ポットの形状を示しており、１０５はスリットを示して
いる。図４（Ａ）では、ビームスポット１２０がスリッ
トによって遮蔽されていない様子を示している。
【００４６】図４（Ｂ）は、スリット１０５によって一
部が遮蔽されたビームスポット１２７の様子を示してい
る。そして図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）に示したビームス
ポットの、中心軸Ｌ方向におけるエネルギー密度の分布
を示している。図３（Ｂ）に示した場合と異なり、エネ
ルギー密度の低い領域がスリット１０５によってカット
される。
【００４７】エネルギー密度の低い領域が照射された半
導体膜は、結晶性が芳しくない。具体的には、エネルギ
ー密度が満たされている領域と比べて、結晶粒が小さか
ったり、結晶粒の成長する方向が異なっていたりする。
図５（Ａ）に、図３（Ｂ）に示したビームスポット１２
０の走査経路と、マスクのパターンとの位置関係を示
す。図５（Ａ）において、基板が矢印の方向に移動する
ことでビームスポット１２０が走査されており、１２２
は所望のエネルギー密度を有する領域が照射された部
分、１２３、１２４はエネルギー密度が所望の値に達し
ていない領域が照射された部分であり、１２２に比べて
結晶粒が小さい。さらに１２３は基板に対して垂直方向
に結晶が成長しており、１２４は基板と平行な面内にお
いて結晶が成長しており、１２３よりも１２４の方が結
晶粒は小さくなっている。なお、エネルギー密度が低い
部分における結晶性は、半導体膜の厚さ、レーザーの種
類及び照射条件などによって異なっており、またエネル
ギー密度の低い領域が必ずしも上述した２つの領域に分
類されるとは限らない。
【００４８】図５（Ａ）では、領域１２３、１２４が、
活性層のパターン１２１と重なっており、好ましくな
い。よって活性層もしくはそのチャネル形成領域と、エ
ネルギー密度の低い領域とが重ならないように考慮し、
レーザー光の走査経路と、活性層のレイアウトとを定め
る必要があった。
【００４９】図５（Ｂ）では、基板が矢印の方向に移動
することで、エネルギー密度の低い部分が遮蔽されたビ
ームスポット１２７を走査した様子について示す。１２
５がエネルギー密度が所望の値に達している領域を示し
ており、レーザー光の照射されている部分における結晶
性は均一になっている。そして、図５（Ａ）と異なり、
エネルギー密度の低い領域１２３、１２４が存在しない
もしくは図５（Ａ）に比較してその幅が小さいので、レ
ーザー光のエッジの部分と活性層のパターン１２１とを
重ねないようにするのがより容易になる。よって、スリ
ットを設けることでエネルギー密度の低い領域がカット
されるので、レーザー光の走査経路及び活性層のレイア
ウトにおける制約を小さくすることができる。
【００５０】また、レーザー発振装置の出力を止めるこ
となく、エネルギー密度を一定にしたままビームスポッ
トの幅を変えることができるので、レーザー光のエッジ
が、活性層もしくはそのチャネル形成領域と重なるのを
防ぐことができる。また不必要な部分にレーザー光を照
射し、基板にダメージが与えられるのを防ぐことができ
る。
【００５１】なお、図４ではビームスポットの中心軸方
向と走査方向とが垂直に保たれている、場合について示
したが、ビームスポットの中心軸と走査方向とは必ずし
も垂直になっていなくとも良い。例えば、ビームスポッ
トの中心軸と、走査方向との間に形成される鋭角θAが
４５°±３５°となるようにし、より望ましくは４５°
となるようにしてもよい。ビームスポットの中心軸と、
走査する方向とが垂直の場合、最も基板の処理効率が高
まる。一方合成後のビームスポットの中心軸と、走査す
る方向とが４５°±３５°となるように、望ましくは４
５°により近い値になるように走査することで、走査す
る方向とビームスポットの中心軸とが垂直になるように
走査した場合に比べて、活性層中に存在する結晶粒の数
を意図的に増やすことができ、結晶の方位や結晶粒に起
因する特性のばらつきを低減することができる。また走
査する方向とビームスポットの中心軸とが垂直になるよ
うに走査した場合に比べて、基板あたりのレーザー光の
照射時間を高めることができる。
【００５２】図６を用いて、ビームスポットの中心軸を
走査方向に対して４５°に保った場合の、スリットとビ
ームスポットとの位置関係について説明する。１３０は
合成後のビームスポットであり、１０５はスリットであ
る。スリット１０５はビームスポット１３０と重なって
いない。矢印は走査方向であり、ビームスポット１３０
の中心軸との間の角度θが４５°に保たれている。
【００５３】図６（Ｂ）はスリット１０５によって一部
が遮蔽され、幅が狭くなったビームスポット１３１の様
子を示している。本発明では、スリット１０５は、走査
方向と垂直な方向におけるビームスポットの幅Ｑを制御
し、レーザー光の照射が均一に行われるようにする。
【００５４】次に、図７（Ａ）を用いて、アクティブマ
トリクス型の半導体装置を作製するために成膜された半
導体膜５００におけるレーザー光の走査方向について説
明する。図７（Ａ）では、破線５０１が画素部、破線５
０２が信号線駆動回路、破線５０３が走査線駆動回路の
形成される部分に相当する。
【００５５】図７（Ａ）では、活性層となる部分に対し
て、１回のみレーザー光をスキャンした例について示し
ており、基板が白抜きの矢印の方向に移動しており、実
線の矢印はレーザー光の相対的な走査方向を示してい
る。図７（Ｂ）は、画素部が形成される部分５０１にお
けるビームスポット５０７の拡大図である。レーザー光
が照射された領域に活性層が形成される。
【００５６】次に、図８（Ａ）を用いて、走査方向を変
えてレーザー光を２回スキャンした場合の、半導体膜３
００におけるレーザー光の走査方向について説明する。
図８（Ａ）では、破線３０１が画素部、破線３０２が信
号線駆動回路、破線３０３が走査線駆動回路の形成され
る部分に相当する。
【００５７】図８（Ａ）において、基板が白抜きの矢印
の方向に移動しており、実線の矢印はレーザー光の相対
的な走査方向を示している。図８（Ａ）では、走査方向
の異なる２つのレーザー光を半導体膜に照射しており、
実線で示した矢印が１回目のレーザー光の相対的な走査
方向であり、破線で示した矢印が２回目のレーザー光の
相対的な走査方向を示している。そして、１回目のレー
ザー光と２回目のレーザー光が交差した領域に活性層が
形成される。
【００５８】図８（Ｂ）に、１回目の走査におけるビー
ムスポット３０７の拡大図を示す。また図８（Ｃ）に、
２回目の走査におけるビームスポット３０７の拡大図を
示す。なお、図８では１回目のレーザー光の相対的な走
査方向と２回目のレーザー光の相対的な走査方向の角度
がほぼ９０°になっているが、角度はこれに限定されな
い。
【００５９】また、ビームスポットのエッジの部分が、
結晶化後に半導体膜をパターニングすることで得られる
島状の半導体膜に相当する部分（図７では５０６、図８
では３０６）と重なることのないように、レーザー光を
照射することが望ましい。
【００６０】なお、図８（Ａ）では画素部３０１、信号
線駆動回路３０２、走査線駆動回路３０３の全てにおい
てレーザー光を２回照射しているが、本発明はこの構成
に限定されない。
【００６１】そして本発明では、コンピューター１１０
に入力されるマスクのパターン情報に従って、レーザー
光を走査する部分を定める。なお、結晶化させたい部分
によって、用いるマスクを選択する。例えば、活性層全
体を結晶化させる場合は、半導体膜のパターンニングの
マスクを用い、チャネル形成領域のみ結晶化させたい場
合は、半導体膜のパターンニングのマスク及び不純物の
ドーピングの際に用いるマスクを用いる。
【００６２】そして、レーザー光を走査する部分は、半
導体膜の、結晶化後にパターニングすることで得られる
部分を覆うようにする。コンピューター１１０では、半
導体膜のうち、少なくともパターニングすることで得ら
れる部分を結晶化することができるように、レーザー光
の走査部分を定め、該走査部分にビームスポット即ち照
射位置があたるように、位置制御手段１０８、１０９を
制御して、半導体膜を部分的に結晶化する。
【００６３】図９（Ａ）に、レーザー光の照射が１回の
場合の、レーザー光の走査する部分と、マスクとの関係
を示す。なお図９（Ａ）では、ビームスポットの中心軸
と走査方向とがほぼ垂直になっている。図９（Ｂ）に、
ビームスポットの中心軸と走査方向とが４５°の場合
の、レーザー光の走査する部分と、マスクとの関係を示
す。５１０は半導体膜のうち、パターニングに得られる
島状の半導体膜を示しており、これらの島状の半導体膜
５１０を覆うように、レーザー光の走査部分が定められ
る。５１１はレーザー光の走査部分であり、島状の半導
体膜５１０を覆っている。図９に示すように、本発明で
はレーザー光を半導体膜全面に照射するのではなく、少
なくとも必要不可欠な部分を最低限結晶化できるように
レーザー光を走査する。
【００６４】なお、結晶化後の半導体膜をＴＦＴの活性
層として用いる場合、レーザー光の走査方向は、チャネ
ル形成領域のキャリアが移動する方向と平行になるよう
に定めるのが望ましい。
【００６５】図１０に、レーザー光の照射が１回の場合
の、ＴＦＴの活性層のレイアウトを一例として示す。図
１０（Ａ）ではチャネル形成領域が１つ設けられている
活性層を示しており、チャネル形成領域５２０を挟むよ
うにソース領域またはドレイン領域となる不純物領域５
２１、５２２が設けられている。本発明のレーザー照射
装置を用いて半導体膜を結晶化させるとき、レーザー光
の走査方向は矢印に示すように、チャネル形成領域のキ
ャリアが移動する方向と平行になるようにする。５２４
は、ビームスポットのうち、良好な結晶を得るために必
要なエネルギー密度を満たしている領域を示している。
活性層全体にレーザー光が照射されるようにすること
で、活性層の結晶性をより高めることができる。
【００６６】また、図１０（Ｂ）では、チャネル形成領
域が３つ設けられている活性層を示しており、チャネル
形成領域５３０を挟むように不純物領域５３３、５３４
が設けられている。また、チャネル形成領域５３１を挟
むように不純物領域５３４、５３５が設けられており、
さらにチャネル形成領域５３２を挟むように不純物領域
５３５、５３６が設けられている。そして、本発明のレ
ーザー照射装置を用いて半導体膜を結晶化させるとき、
レーザー光の走査方向は矢印に示すように、チャネル形
成領域のキャリアが移動する方向と平行になるようにす
る。なお図１０において、ビームスポットの走査は、基
板側を移動させることで行っても良いし、光学系を用い
て行うようにしても良いし、基板の移動と光学系とを両
方用いて行っても良い。
【００６７】次に図１１（Ａ）に、レーザー光の照射が
２回の場合の、１回目のレーザー光の走査する部分と、
マスクとの関係を示す。なお図１１（Ａ）では、ビーム
スポットの中心軸と走査方向とがほぼ垂直になってい
る。３１０は半導体膜のうち、パターニングに得られる
島状の半導体膜を示しており、これらの島状の半導体膜
３１０を覆うように、レーザー光の走査部分が定められ
る。３１１はレーザー光の走査部分であり、島状の半導
体膜３１０を覆っている。図１１（Ａ）に示すように、
本発明では１回目のレーザー光を半導体膜全面に照射す
るのではなく、少なくとも必要不可欠な部分を最低限結
晶化できるようにレーザー光を走査する。
【００６８】次に、レーザー光の照射が２回の場合の、
図１１（Ａ）に示した半導体膜に対して２回目のレーザ
ー光を照射する場合の、レーザー光の走査する部分とマ
スクとの関係を図１１（Ｂ）に示す。図１１（Ｂ）で
は、２回目のレーザー光の走査方向は１回目のレーザー
光の走査方向と９０°異なっている。２回目のレーザー
光も島状の半導体膜となる部分３１０を覆うように、そ
の走査部分が定められる。そして、２回目のレーザー光
の照射の際には、スリットの向きも同じに変える必要が
ある。３１３は２回目のレーザー光の走査部分であり、
島状の半導体膜３１０を覆っている。図１１（Ｂ）に示
すように、図１１では２回目のレーザー光を半導体膜全
面に照射するのではなく、少なくとも必要不可欠な部分
を最低限結晶化できるようにレーザー光を走査する。
【００６９】よって、島状の半導体膜となる部分３１０
には、走査方向の異なるレーザー光が２回照射されるの
で、結晶性がより高められる。また基板全面を照射する
のではなく、半導体膜のマスクによって定められた部分
が結晶化できるように必要最低限の部分にレーザー光が
照射されるので、１枚の基板にかかる処理時間を抑える
ことができ、基板処理の効率を高めることができる
【００７０】なお、図１１では１回目と２回目のレーザ
ー光は、ともに半導体膜全面に照射されるのではなく、
半導体膜のマスクによって定められた部分が結晶化でき
るように必要最低限の部分にのみ照射されている。本発
明はこの構成に限定されず、１回目のレーザー光を半導
体膜全面に照射し、２回目のレーザー光を部分的に照射
するようにしても良い。逆に１回目のレーザー光を部分
的に照射し、２回目のレーザー光を基板全体に照射する
ようにしてもよい。図１２（Ａ）に半導体膜全面に１回
目のレーザー光を照射し、図１２（Ｂ）に、図１２
（Ａ）に示した半導体膜に対して２回目のレーザー光を
照射した場合の様子を示す。３１４は１回目のレーザー
光の走査部分であり、半導体膜全面を覆っている。そし
て３１５はパターニングによって得られる島状の半導体
膜の形状を示しており、１回目のレーザー光の走査部分
のエッジと重ならないような位置に配置されている。ま
た３１６は２回目のレーザー光の走査部分を示してお
り、パターニングによって得られる島状の半導体膜３１
５を覆っている。そして２回目のレーザー光は半導体膜
全面に照射されてはおらず、少なくとも島状の半導体膜
３１５にレーザー光があたるように部分的に照射されて
いる。
【００７１】なお、結晶化後の半導体膜をＴＦＴの活性
層として用いる場合、２回のレーザー光の照射のうちの
いずれか一方において、その走査方向がチャネル形成領
域のキャリアが移動する方向と平行になるように定める
のが望ましい。
【００７２】図１３にＴＦＴの活性層の一例を示す。図
１３（Ａ）ではチャネル形成領域が１つ設けられている
活性層を示しており、チャネル形成領域３２０を挟むよ
うにソース領域またはドレイン領域となる不純物領域３
２１、３２２が設けられている。本発明のレーザー照射
装置を用いて半導体膜を結晶化させるとき、１回目もし
くは２回目のレーザー光の走査方向が矢印に示すよう
に、チャネル形成領域のキャリアの移動する方向と平行
になるようにする。なお図１３において、ビームスポッ
トの走査は、基板側を移動させることで行っても良い
し、光学系を用いて行うようにしても良いし、基板の移
動と光学系とを両方用いて行っても良い。
【００７３】３２３は、１回目のレーザー光のビームス
ポットのうち、エネルギー密度が、良好な結晶を得るた
めに必要である値の範囲に入っている領域を示してお
り、実線で示した矢印の方向に走査する。活性層全体
に、領域３２３のレーザー光が照射されるようにするこ
とで、活性層の結晶性をより高めることができる。
【００７４】また３２６は、２回目のレーザー光のビー
ムスポットのうち、エネルギー密度が、良好な結晶を得
るために必要である値の範囲に入っている領域を示して
おり、破線で示した矢印の方向に走査する。図１３
（Ａ）に示すとおり１回目のレーザー光と２回目のレー
ザー光の走査方向は異なっている。活性層全体に、領域
３２６のレーザー光が照射されるようにすることで、活
性層の結晶性をより高めることができる。
【００７５】また、図１３（Ｂ）では、チャネル形成領
域が３つ設けられている活性層を示しており、チャネル
形成領域３３０を挟むように不純物領域３３３、３３４
が設けられている。また、チャネル形成領域３３１を挟
むように不純物領域３３４、３３５が設けられており、
さらにチャネル形成領域３３２を挟むように不純物領域
３３５、３３６が設けられている。そして、１回目のレ
ーザー光は実線の矢印の方向に走査し、２回目のレーザ
ー光は破線の方向に走査し、１回目または２回目のレー
ザー光の走査方向が、チャネル形成領域のキャリアが移
動する方向と平行になるようにする。
【００７６】なお、１回目と２回目いずれか一方におい
て、レーザー光の走査方向とキャリアの移動する方向と
が平行になるようにすれば良いが、結晶の成長方向はエ
ネルギー密度の高いレーザー光の走査方向により強く影
響を受けるので、エネルギー密度の高いレーザー光に方
向を合わせるのがより好ましい。
【００７７】また、線状または楕円形状のビームスポッ
トの長軸方向と走査方向とが垂直ではない場合、必ずし
もキャリアの移動する方向と走査方向とを一致させる必
要はない。この場合、長軸方向に垂直な方向に結晶が成
長すると考えられるので、該方向とキャリアの移動する
方向とを一致させるのが望ましい。
【００７８】図１４を用いて、レーザー光の照射が２回
の場合の、アクティブマトリクス型の半導体装置を作製
するために成膜された半導体膜におけるレーザー光の走
査方向と、各回路における活性層のレイアウトとの関係
について説明する。
【００７９】図１４において、基板上に半導体膜８５０
が成膜されている。破線８５３で囲まれた部分は画素部
が形成される部分であり、画素部８５３に複数の活性層
となる部分８５６が設けられている。破線８５４で囲ま
れた部分は信号線駆動回路が形成される部分であり、信
号線駆動回路８５４に複数の活性層となる部分８５７が
設けられている。破線８５５で囲まれた部分は走査線駆
動回路が形成される部分であり、走査線駆動回路８５５
に複数の活性層となる部分８５８が設けられている。
【００８０】なお、各回路が有する活性層となる部分８
５６、８５７、８５８は、実際には数十μｍ単位の小さ
いサイズであるが、ここでは図を分かり易くするため
に、あえて図１２では実際のサイズよりも大きく図示し
た。各回路が有する活性層となる部分８５６、８５７、
８５８は、チャネル形成領域のキャリアが移動する方向
が２つ（第１の方向と第２の方向）に大別されるように
レイアウトされている。
【００８１】８５１は１回目のレーザー光照射により結
晶化される部分であり、全ての活性層となる部分８５
６、８５７、８５８を覆っている。そして１回目のレー
ザー光の走査方向は、第１の方向と平行になるように走
査されている。
【００８２】そして８５２は２回目のレーザー光により
結晶化される部分である。２回目のレーザー光の走査方
向は、１回目のレーザー光の走査方向とは異なってお
り、第２の方向と平行になっている。そして、２回目の
レーザー光は、全ての活性層となる部分８５６、８５
７、８５８を覆っているわけではなく、チャネル形成領
域のキャリアが移動する方向が第２の方向と平行になっ
ている活性層のみ覆っている。図１４では、複数の活性
層８５８のうち、チャネル形成領域のキャリアの移動す
る方向と２回目のレーザー光の走査方向とが平行になる
活性層のみ、２回目のレーザー光が照射されている。
【００８３】なお、レーザー光の走査部分を定めるため
には、半導体膜に対するマスクの位置を定めるためのマ
ーカーを、半導体膜に形成する必要がある。図１５に、
アクティブマトリクス型の半導体装置を作製するために
成膜された半導体膜において、マーカーを形成する位置
を示す。なお、図１５（Ａ）は１つの基板から１つの半
導体装置を作製する例を示しており、図１５（Ｂ）は１
つの基板から４つの半導体装置を作製する例を示してい
る。
【００８４】図１５（Ａ）において５４０は基板上に成
膜された半導体膜であり、破線５４１が画素部が形成さ
れる部分（以下、画素部形成部と呼ぶ）、破線５４２が
信号線駆動回路が形成される部分（以下、信号線駆動回
路形成部と呼ぶ）、破線５４３が走査線駆動回路が形成
される部分（以下、走査線駆動回路形成部と呼ぶ）に相
当する。５４４はマーカーが形成される部分（マーカー
形成部）であり、半導体膜の４隅に位置するように設け
られている。
【００８５】なお図１５（Ａ）ではマーカー形成部５４
４を４つそれぞれ４隅に設けたが、本発明はこの構成に
限定されない。半導体膜におけるレーザー光の走査部分
と、半導体膜のパターニングのマスクとの位置合わせを
することができるのであれば、マーカー形成部の位置及
びその数は上述した形態に限定されない。
【００８６】図１５（Ｂ）において５５０は基板上に成
膜された半導体膜であり、破線５５１は後の工程におい
て基板を分断するときのスクライブラインである。図１
５（Ｂ）では、スクライブライン５５１の沿って基板を
分断することで、４つの半導体装置を作製することがで
きる。なお分断により得られる半導体装置の数はこれに
限定されない。
【００８７】５５２はマーカー形成部であり、半導体膜
の４隅に位置するように設けられている。なお図１５
（Ｂ）ではマーカー形成部５５２を４つそれぞれ４隅に
設けたが、本発明はこの構成に限定されない。半導体膜
におけるレーザー光の走査部分と、半導体膜のパターニ
ングのマスクとの位置合わせをすることができるのであ
れば、マーカー形成部の位置及びその数は上述した形態
に限定されない。
【００８８】マーカーを形成する際に用いるレーザー
は、代表的にはＹＡＧレーザー、ＣＯ 2レーザー等が挙
げられるが、無論この他のレーザーを用いて形成するこ
とは可能である。
【００８９】次に、本発明のレーザー照射装置を用いた
半導体装置の生産フローについて説明する。
【００９０】図１６に、レーザー光の照射が１回の場合
の、生産フローをフローチャートで示す。まずＣＡＤを
用いて半導体装置の設計を行う。そして、設計された半
導体膜のパターニングのマスクの形状に関する情報を、
レーザー照射装置が有するコンピューターに入力する。
一方、非晶質半導体膜を基板上に成膜した後、非晶質半
導体膜が成膜された基板をレーザー照射装置に設置す
る。そして、レーザーを用いて半導体膜の表面にマーカ
ーを形成する。
【００９１】コンピューターで入力されたマスクの情報
に基づき、マーカーの位置を基準にして、レーザー光の
走査部分を決定する。そして形成されたマーカーを基準
にして、レーザー光の走査部分にレーザー光を照射し、
半導体膜を部分的に結晶化する。
【００９２】そして、レーザー光を照射した後、レーザ
ー光照射により得られた多結晶半導体膜をパターニング
してエッチングし、島状の半導体膜を形成する。以下、
島状の半導体膜からＴＦＴを作製する工程が行われる。
ＴＦＴの具体的な作製工程はＴＦＴの形状によって異な
るが、代表的にはゲート絶縁膜を成膜し、島状の半導体
膜に不純物領域を形成する。そして、ゲート絶縁膜及び
ゲート電極を覆うように層間絶縁膜を形成し、該層間絶
縁膜にコンタクトホールを形成し、不純物領域の一部を
露出させる。そして該コンタクトホールを介して不純物
領域に接するように層間絶縁膜上に配線を形成する。
【００９３】次に、図１７に、レーザー光の照射が２回
の場合の、生産フローをフローチャートで示す。まずＣ
ＡＤを用いて半導体装置の設計を行う。そして、設計さ
れた半導体膜のパターニングのマスクの形状に関する情
報を、レーザー照射装置が有するコンピューターに入力
する。一方、非晶質半導体膜を基板上に成膜した後、非
晶質半導体膜が成膜された基板をレーザー照射装置に設
置する。そして、レーザーを用いて半導体膜の表面にマ
ーカーを形成する。
【００９４】コンピューターで入力されたマスクの情報
に基づき、マーカーの位置を基準にして、１回目及び２
回目のレーザー光の走査部分を決定する。なお、２回目
のレーザー光の走査部分は、１回目のレーザー光の走査
方向と２回目のレーザー光の走査方向との間の角度によ
って異なる。１回目のレーザー光の走査方向と２回目の
レーザー光の走査方向の角度は、予めメモリ等に記憶し
ておいても良いし、手動でその都度入力するようにして
も良い。そして形成されたマーカーを基準にして、１回
目のレーザー光の走査部分にレーザー光を照射し、半導
体膜を部分的に結晶化する。
【００９５】次に、第１の手段を用いてレーザー光の走
査方向を、定められた値だけ変更し、またスリットの方
向も走査方向に合わせて変更し、２回目のレーザー光の
照射を行う。そして半導体膜を部分的に結晶化させる。
【００９６】そして、レーザー光を照射した後、レーザ
ー光照射により得られた多結晶半導体膜をパターニング
してエッチングし、島状の半導体膜を形成する。以下、
島状の半導体膜からＴＦＴを作製する工程が行われる。
ＴＦＴの具体的な作製工程はＴＦＴの形状によって異な
るが、代表的にはゲート絶縁膜を成膜し、島状の半導体
膜に不純物領域を形成する。そして、ゲート絶縁膜及び
ゲート電極を覆うように層間絶縁膜を形成し、該層間絶
縁膜にコンタクトホールを形成し、不純物領域の一部を
露出させる。そして該コンタクトホールを介して不純物
領域に接するように層間絶縁膜上に配線を形成する。
【００９７】なお、比較対象のために、図１８に従来の
半導体装置の生産の流れをフローチャートで示す。図１
８に示すように、ＣＡＤによる半導体装置のマスク設計
が行われる。一方で、基板に非晶質半導体膜を成膜さ
れ、該非晶質半導体膜が成膜された基板をレーザー照射
装置に設置する。そして、非晶質半導体膜全体にレーザ
ー光が照射されるように走査し、非晶質半導体膜全体を
結晶化させる。そして、結晶化により得られた多結晶半
導体膜にマーカーを形成し、該マーカーを基準として多
結晶半導体膜をパターニングして島状の半導体膜を形成
する。そして該島状の半導体膜を用いてＴＦＴを作製す
る。
【００９８】このように本発明では、図１８に示すよう
な従来の場合とは異なり、マーカーをレーザー光を用い
て非晶質半導体膜を結晶化させる前に形成する。そし
て、半導体膜のパターニングのマスクの情報に従って、
レーザー光を走査させる。
【００９９】上記構成により、半導体膜を結晶化させた
後パターニングにより除去される部分にレーザー光を照
射する時間を省くことができるので、レーザー光照射に
かかる時間を短縮化することができ、なおかつ基板の処
理速度を向上させることができる。
【０１００】なお、触媒を用いて半導体膜を結晶化させ
る工程を含んでいても良い。触媒元素を用いる場合、特
開平７−１３０６５２号公報、特開平８−７８３２９号
公報で開示された技術を用いることが望ましい。
【０１０１】触媒を用いて半導体膜を結晶化させる工程
を含んでいる場合、非晶質半導体膜を成膜後にＮｉを用
いて結晶化させる工程（ＮｉＳＰＣ）を含んでいる。例
えば特開平７−１３０６５２号公報に開示されている技
術を用いる場合、重量換算で１０ｐｐｍのニッケルを含
む酢酸ニッケル塩溶液を非晶質半導体膜に塗布してニッ
ケル含有層を形成し、５００℃、１時間の脱水素工程の
後、５００〜６５０℃で４〜１２時間、例えば５５０
℃、８時間の熱処理を行い結晶化する。尚、使用可能な
触媒元素は、ニッケル（Ｎｉ）の以外にも、ゲルマニウ
ム（Ｇｅ）、鉄（Ｆｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、スズ
（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐ
ｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、といった元素を用いて
も良い。
【０１０２】そして、レーザー光照射により、ＮｉＳＰ
Ｃにより結晶化された半導体膜の結晶性をさらに高め
る。レーザー光照射により得られた多結晶半導体膜は触
媒元素を含んでおり、レーザー光照射後にその触媒元素
を結晶質半導体膜から除去する工程（ゲッタリング）を
行う。ゲッタリングは特開平１０−１３５４６８号公報
または特開平１０−１３５４６９号公報等に記載された
技術を用いることができる。
【０１０３】具体的には、レーザー照射後に得られる多
結晶半導体膜の一部にリンを添加し、窒素雰囲気中で５
５０〜８００℃、５〜２４時間、例えば６００℃、１２
時間の熱処理を行う。すると多結晶半導体膜のリンが添
加された領域がゲッタリングサイトとして働き、多結晶
半導体膜中に存在するリンをリンが添加された領域に偏
析させることができる。その後、多結晶半導体膜のリン
が添加された領域をパターニングにより除去すること
で、触媒元素の濃度を１×１０17atms/cm3以下好ましく
は１×１０16atms/cm3程度にまで低減された島状の半導
体膜を得ることができる。
【０１０４】このように本発明では、半導体膜全体にレ
ーザー光を走査して照射するのではなく、少なくとも必
要不可欠な部分を最低限結晶化できるようにレーザー光
を走査する。上記構成により、半導体膜を結晶化させた
後パターニングにより除去される部分にレーザー光を照
射する時間を省くことができ、基板１枚あたりにかかる
処理時間を大幅に短縮することができる。
【０１０５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【０１０６】（実施例１）レーザー光を照射して形成さ
れる結晶質半導体膜は、複数の結晶粒が集合して形成さ
れている。その結晶粒の位置と大きさはランダムなもの
であり、結晶粒の位置や大きさを指定して結晶質半導体
膜を形成する事は難しい。そのため前記結晶質半導体を
島状にパターニングすることで形成された活性層中に
は、結晶粒の界面（粒界）が存在することがある。
【０１０７】結晶粒内と異なり、粒界には非晶質構造や
結晶欠陥などに起因する再結合中心や捕獲中心が無数に
存在している。この捕獲中心にキャリアがトラップされ
ると、粒界のポテンシャルが上昇し、キャリアに対して
障壁となるため、キャリアの電流輸送特性を低下するこ
とが知られている。よって、ＴＦＴの活性層、特にチャ
ネル形成領域中に粒界が存在すると、ＴＦＴの移動度が
著しく低下したり、また粒界において電流が流れるため
にオフ電流が増加したりと、ＴＦＴの特性に重大な影響
を及ぼす。また同じ特性が得られることを前提に作製さ
れた複数のＴＦＴにおいて、活性層中の粒界の有無によ
って特性がばらついたりする。
【０１０８】半導体膜にレーザー光を照射したときに、
得られる結晶粒の位置と大きさがランダムになるのは、
以下の理由による。レーザー光の照射によって完全溶融
した液体半導体膜中に固相核生成が発生するまでには、
ある程度の時間が掛かる。そして時間の経過と共に、完
全溶融領域において無数の結晶核が発生し、該結晶核か
らそれぞれ結晶が成長する。この結晶核の発生する位置
は無作為であるため、不均一に結晶核が分布する。そし
て、互いの結晶粒がぶつかり合ったところで結晶成長が
終了するため、結晶粒の位置と大きさは、ランダムなも
のとなる。
【０１０９】一方、半導体膜を完全に溶融させるのでは
なく、部分的に溶融させることで結晶質半導体膜を形成
する方法も提案されている。この場合、レーザー光の照
射によって、半導体膜が完全溶融している部分と、固相
半導体領域が残存している部分とが形成され、前記固相
半導体領域を結晶核として結晶成長が始まる。完全溶融
領域において核生成が発生するにはある程度時間が掛か
るため、完全溶融領域において核生成が発生するまでの
間に、前記固相半導体領域を結晶核として前記半導体膜
の膜面に対する水平方向（以下、ラテラル方向と呼ぶ）
に結晶が成長する。そのため、結晶粒は膜厚の数十倍も
の長さに成長する。そして、時間の経過にしたがって完
全溶融領域においても結晶化が始まり、該結晶核から成
長した結晶とぶつかり合うと、上述したラテラル方向の
結晶成長は終了する。以下、この現象をスーパーラテラ
ル成長と言う。
【０１１０】上記スーパーラテラル成長の場合、比較的
大きな結晶粒が得られ、その分粒界の数が減るが、前記
スーパーラテラル成長が実現するレーザー光のエネルギ
ー領域は非常に狭く、また、大結晶粒の得られる位置に
ついては制御が困難であった。さらに、大結晶粒以外の
領域は無数の核生成が発生した微結晶領域、もしくは非
晶質領域であり、結晶の大きさは不均一であった。
【０１１１】そこで、半導体膜を完全溶融させるような
エネルギー領域のレーザー光を用い、なおかつラテラル
方向の温度勾配を制御することが出来れば、結晶粒の成
長位置および成長方向を制御することが出来るのではな
いかと考えられている。そしてこの方法を実現するため
に様々な試みがなされている。
【０１１２】例えば、コロンビア大のJames S. Im氏ら
は、任意の場所にスーパーラテラル成長を実現させるこ
との出来るSequential Lateral Solidification method
（以下、ＳＬＳ法と言う。）を示した。ＳＬＳ法は、１
ショット毎にスリット状のマスクをスーパーラテラル成
長が行われる距離程度（約０．７５μｍ）ずらして、結
晶化を行うものである。
【０１１３】本実施例では、上記ＳＬＳ法を本発明に適
用した例について説明する。
【０１１４】まず、１回目のレーザー光を半導体膜に照
射する。このとき、レーザーはパルス発振でも連続発振
でもどちらでも良い。１回目のレーザー光はマスクによ
って定められた部分にのみ照射するようにする。この１
回目のレーザー光のエネルギー密度は、半導体膜の膜厚
等によっても異なるが、マスクによって定められた部分
の結晶性を高めることができる程度であれば良い。
【０１１５】次に、走査方向及びスリットの向きを変
え、マスクによって定められた部分に２回目のレーザー
光を照射する。２回目のレーザー光はパルス発振のレー
ザーを用い、マスクによって定められた部分において、
半導体膜を全厚さにわたって局部的に溶融させることが
できるようなエネルギー密度で照射する。
【０１１６】図１９（Ａ）に、２回目のレーザー光照射
の１ショット目を照射した直後の、半導体膜の様子を模
式的に示す。半導体膜８０２は１回目のレーザー光照射
によって結晶性が高められた部分に相当する。そして２
回目のレーザー光の照射により、半導体膜８０２のビー
ムスポット８０１があたっている部分において、半導体
膜が全厚さにわたって局部的に溶融する。
【０１１７】このとき、半導体膜８０２のビームスポッ
トのあたっている部分においては、完全に半導体が溶融
しているが、ビームスポットのあたっていない部分は溶
融していないか、もしくは溶融していても温度がビーム
スポットのあたっている部分に比べて十分に低い。その
ため、ビームスポットの端の部分が種結晶となり、矢印
で示したようにビームスポットの端部から中心に向かっ
てラテラル方向に結晶が成長する。
【０１１８】そして時間の経過にしたがって結晶の成長
が進んでいくと、完全に溶融した部分において発生した
種結晶から生成した結晶粒とぶつかり合うか、もしくは
反対側から成長してきた結晶粒とぶつかり合うかして、
ビームスポットの中心部分８０３において結晶成長が終
了する。図１９（Ｂ）に結晶成長が終了した時点での半
導体膜の様子を模式的に示す。ビームスポットの中心部
分８０３では、他の部分に比べて微結晶が多数存在して
いたり、結晶粒どうしがぶつかり合うことで半導体膜の
表面が不規則になっていたりする。
【０１１９】次に、２回目のレーザー光照射の２ショッ
ト目を照射する。２ショット目は１ショット目のビーム
スポットから少しずらして照射する。図１９（Ｃ）に、
２ショット目を照射した直後の、半導体膜の様子を模式
的に示す。２ショット目のビームスポットは、１ショッ
ト目のビームスポットがあたっていた部分８０１から位
置がずれているが、図１９（Ｃ）では、２ショット目の
ビームスポットが１ショット目によって形成された中心
部８０３を覆う程度のずれである。
【０１２０】このとき、２ショット目のビームスポット
８０４のあたっている部分においては、完全に半導体が
溶融しているが、ビームスポットのあたっていない部分
は溶融していないか、もしくは溶融していても温度がビ
ームスポットのあたっている部分に比べて十分に低い。
そのため、ビームスポットの端の部分が種結晶となり、
矢印で示したようにビームスポットの端部から中心に向
かってラテラル方向に結晶が成長する。このとき、１シ
ョット目によって結晶化された部分８０１のうち、２シ
ョット目のビームスポットがあたっていない部分が種結
晶となり、１ショット目によって形成されたラテラル方
向に成長した結晶が、さらに走査方向に向かって成長す
る。
【０１２１】そして時間の経過にしたがって結晶の成長
が進んでいくと、完全に溶融した部分において発生した
種結晶から生成した結晶粒とぶつかり合うか、もしくは
反対側から成長してきた結晶粒とぶつかり合うかして、
２ショット目のビームスポットの中心部分８０５におい
て結晶成長が終了する。図１９（Ｄ）に結晶成長が終了
した時点での半導体膜の様子を模式的に示す。ビームス
ポットの中心部分８０５では、他の部分に比べて微結晶
が多数存在していたり、結晶粒どうしがぶつかり合うこ
とで半導体膜の表面が不規則になっていたりする。
【０１２２】以下、３ショット目以降も同様に、ビーム
スポットを走査方向に少しずつずらして照射していくこ
とで、図１９（Ｅ）に示すように走査方向と平行に結晶
が成長する。
【０１２３】上記構成により、結晶粒の位置及び大きさ
を制御しながら、部分的に結晶化を行うことができる。
【０１２４】次に、ＳＬＳ法を本発明に適用した図１９
とは異なる例について説明する。
【０１２５】まず、１回目のレーザー光を半導体膜に照
射する。このとき、レーザーはパルス発振でも連続発振
でもどちらでも良い。１回目のレーザー光はマスクによ
って定められた部分にのみ照射するようにする。この１
回目のレーザー光のエネルギー密度は、半導体膜の膜厚
等によっても異なるが、マスクによって定められた部分
の結晶性を高めることができる程度であれば良い。
【０１２６】次に、走査方向を変え、マスクによって定
められた部分に２回目のレーザー光を照射する。２回目
のレーザー光はパルス発振のレーザーを用い、マスクに
よって定められた部分において、半導体膜を全厚さにわ
たって局部的に溶融させることができるようなエネルギ
ー密度で照射する。
【０１２７】図２０（Ａ）に、２回目のレーザー光照射
の１ショット目を照射した直後の、半導体膜の様子を模
式的に示す。半導体膜８１２は１回目のレーザー光照射
によって結晶性が高められた部分に相当する。そして２
回目のレーザー光の照射により、半導体膜８１２のビー
ムスポット８１１があたっている部分において、半導体
膜が全厚さにわたって局部的に溶融する。そして、ビー
ムスポットの端の部分が種結晶となり、矢印で示したよ
うにビームスポットの端部から中心に向かってラテラル
方向に結晶が成長する。
【０１２８】そして時間の経過にしたがって結晶の成長
が進んでいくと、完全に溶融した部分において発生した
種結晶から生成した結晶粒とぶつかり合うか、もしくは
反対側から成長してきた結晶粒とぶつかり合うかして、
ビームスポットの中心部分８１３において結晶成長が終
了する。図２０（Ｂ）に結晶成長が終了した時点での半
導体膜の様子を模式的に示す。ビームスポットの中心部
分８１３では、他の部分に比べて微結晶が多数存在して
いたり、結晶粒どうしがぶつかり合うことで半導体膜の
表面が不規則になっていたりする。
【０１２９】次に、２回目のレーザー光照射の２ショッ
ト目を照射する。２ショット目は１ショット目のビーム
スポットから少しずらして照射する。図２０（Ｃ）に、
２ショット目を照射した直後の、半導体膜の様子を模式
的に示す。２ショット目のビームスポットは、１ショッ
ト目のビームスポットがあたっていた部分８１１から位
置がずれているが、図２０（Ｃ）では、２ショット目の
ビームスポットが１ショット目によって形成された中心
部８１３を覆わず、１ショット目のビームスポットがあ
たっていた部分と一部重なる程度のずれである。
【０１３０】そして、２ショット目のビームスポットの
端の部分が種結晶となり、矢印で示したようにビームス
ポットの端部から中心に向かってラテラル方向に結晶が
成長する。このとき、１ショット目によって結晶化され
た部分８１１のうち、２ショット目のビームスポットが
あたっていない部分が種結晶となり、１ショット目によ
って形成されたラテラル方向に成長した結晶が、さらに
走査方向に向かって成長する。
【０１３１】そして時間の経過にしたがって結晶の成長
が進んでいくと、完全に溶融した部分において発生した
種結晶から生成した結晶粒とぶつかり合うか、もしくは
反対側から成長してきた結晶粒とぶつかり合うかして、
２ショット目のビームスポットの中心部分８１５におい
て結晶成長が終了する。図２０（Ｄ）に結晶成長が終了
した時点での半導体膜の様子を模式的に示す。ビームス
ポットの中心部分８１５では、他の部分に比べて微結晶
が多数存在していたり、結晶粒どうしがぶつかり合うこ
とで半導体膜の表面が不規則になっていたりする。
【０１３２】以下、３ショット目以降も同様に、ビーム
スポットを走査方向に少しずつずらして照射していくこ
とで、図２０（Ｅ）に示すように走査方向と平行に結晶
が成長する。上記構成により、結晶粒の位置及び大きさ
を制御しながら、部分的に結晶化を行うことができる。
【０１３３】図２０に示した照射方法によって得られる
結晶は、ビームスポットの中心部が残されている、該中
心部においては結晶性が芳しくないので、該中心部をチ
ャネル形成領域に含まない様に、より好ましくは活性層
に含まないように、活性層がレイアウトされているのが
望ましい。
【０１３４】なお、図１９及び図２０の照射方法の両方
において、結晶粒の成長方向と、チャネル形成領域のキ
ャリアの進む方向とが平行になるように活性層がレイア
ウトされていると、チャネル形成領域に含まれる粒界が
少なくなるので、移動度が高くなり、オフ電流も抑える
ことができる。また、チャネル形成領域のキャリアの進
む方向と結晶粒の成長方向とが、平行にならないような
角度を有するように活性層がレイアウトされていると、
チャネル形成領域に含まれる粒界が多くなる。しかし複
数の活性層を比較したときに、各活性層のチャネル形成
領域に含まれる全粒界に対する、活性層どうしの粒界の
量の差の割合が小さくなり、作製されるＴＦＴの移動度
及びオフ電流値のばらつきが小さくなる。
【０１３５】なお本実施例では、２回目のレーザー光照
射においてＳＬＳ法を用いているが本実施例はこの構成
に限定されない。例えば１回目にＳＬＳ法を用いて結晶
化させた後に、２回目のレーザー光照射にパルス発振の
レーザーを用いることで、１回目のレーザー光の照射に
よって形成された結晶粒内の欠陥をなくし、より結晶性
を高めることが可能である。そして、パルス発振のレー
ザーの場合、一般的に連続発振のレーザーよりもエネル
ギー密度が高く、ビームスポットの面積を比較的広げる
ことができるので、基板一枚の処理時間を短くすること
ができ、処理効率を高めることができる。
【０１３６】なお本実施例では２回レーザ光を照射する
例について述べたが、レーザ光の照射は無論１回でもよ
い。
【０１３７】なお、本実施例において、結晶核となる領
域を特定するためにレーザー光のビームスポットの形状
をマスクで成形するようにしても良い。またレーザーは
パルス発振のエキシマレーザーやＹＬＦレーザーを用い
ることができるが、レーザーの種類はこの構成に限定さ
れない。
【０１３８】（実施例２）本実施例では、ビームスポッ
トを重ね合わせるための光学系について説明する。
【０１３９】図２１に、本実施例の光学系の具体的な構
成を示す。図２１（Ａ）は本発明のレーザー照射装置の
光学系の側面図であり、図２１（Ａ）の矢印Ｂの方向か
ら見た側面図を図２１（Ｂ）に示す。なお図２１（Ｂ）
の矢印Ａの方向から見た側面図が、図２１（Ａ）に相当
する。
【０１４０】図２１はビームスポットを４つ合成して１
つのビームスポットにする場合の光学系を示している。
なお本実施例において合成するビームスポットの数はこ
れに限定されず、合成するビームスポットの数は２以上
８以下であれば良い。
【０１４１】４０１、４０２、４０３、４０４、４０５
はシリンドリカルレンズであり、図２１には示されてい
ないが、本実施例の光学系はシリンドリカルレンズを６
つ用いている。また４１０はスリットである。図２２に
図２１に示した光学系の斜視図を示す。シリンドリカル
レンズ４０３、４０４、４０５、４０６のそれぞれに、
異なるレーザー発振装置からレーザー光が入射される。
【０１４２】そしてシリンドリカルレンズ４０３、４０
５によってそのビームスポットの形状が加工されたレー
ザー光が、シリンドリカルレンズ４０１に入射する。入
射したレーザー光はシリンドリカルレンズにおいてその
ビームスポットの形状が加工された後、スリット４１０
において再びそのビームスポットの形状が加工され、被
処理物４００に照射される。また、シリンドリカルレン
ズ４０４、４０６によってそのビームスポットの形状が
加工されたレーザー光が、シリンドリカルレンズ４０２
に入射する。入射したレーザー光はシリンドリカルレン
ズにおいてそのビームスポットの形状が加工された後、
スリット４１０において再びそのビームスポットの形状
が加工され、被処理物４００に照射される。
【０１４３】被処理物４００におけるレーザー光のビー
ムスポットは互いに一部重なることで合成されて、１つ
のビームスポットになっている。
【０１４４】なお、本実施例では、被処理物４００に最
も近いシリンドリカルレンズ４０１、４０２の焦点距離
を２０ｍｍとし、シリンドリカルレンズ４０３〜４０６
の焦点距離を１５０ｍｍとする。そしてシリンドリカル
レンズ４０１、４０２から被処理物４００へのレーザー
光の入射角θ1は、本実施例では２５°とし、シリンド
リカルレンズ４０３〜４０６からシリンドリカルレンズ
４０１、４０２へのレーザー光の入射角θ2を１０°と
するように各レンズを設置する。
【０１４５】なお各レンズの焦点距離及び入射角は設計
者が適宜設定することが可能である。さらに、シリンド
リカルレンズの数もこれに限定されず、また用いる光学
系はシリンドリカルレンズに限定されない。本発明は、
各レーザー発振装置から発振されるレーザー光のビーム
スポットを、半導体膜の結晶化に適した形状及びエネル
ギー密度になるように加工し、なおかつ全てのレーザー
光のビームスポットを互いに重ね合わせて合成し、１つ
のビームスポットにすることができるような光学系であ
れば良い。
【０１４６】なお本実施例では、４つのビームスポット
を合成する例について示しており、この場合４つのレー
ザー発振装置にそれぞれ対応するシリンドリカルレンズ
を４つと、該４つのシリンドリカルレンズに対応する２
つのシリンドリカルレンズとを有している。ｎ（ｎ＝
２、４、６、８）のビームスポットを合成する場合、ｎ
のレーザー発振装置にそれぞれ対応するｎのシリンドリ
カルレンズと、該ｎのシリンドリカルレンズに対応する
ｎ／２のシリンドリカルレンズとを有している。ｎ（ｎ
＝３、５、７）のビームスポットを合成する場合、ｎの
レーザー発振装置にそれぞれ対応するｎのシリンドリカ
ルレンズと、該ｎのシリンドリカルレンズに対応する
（ｎ＋１）／２のシリンドリカルレンズとを有してい
る。
【０１４７】次に、８つのレーザー発振装置を用いた本
発明のレーザー照射装置の、光学系について説明する。
【０１４８】図２３、図２４に、本実施例のレーザー照
射装置に用いられる光学系の具体的な構成を示す。図２
３は本発明のレーザー照射装置の光学系の側面図であ
り、図２３の矢印Ｂの方向から見た側面図を図２４に示
す。なお図２４の矢印Ａの方向から見た側面図が、図２
３に相当する。
【０１４９】本実施例ではビームスポットを８つ合成し
て１つのビームスポットにする場合の光学系を示してい
る。なお本発明において合成するビームスポットの数は
これに限定されず、合成するビームスポットの数は２以
上８以下であれば良い。
【０１５０】４４１〜４５０はシリンドリカルレンズで
あり、図２３、図２４には示されていないが、本実施例
の光学系は１２のシリンドリカルレンズ４４１〜４５２
を用いている。また４６０、４６１はスリットである。
図２５に図２３、図２４に示した光学系の斜視図を示
す。シリンドリカルレンズ４４１〜４４４のそれぞれ
に、異なるレーザー発振装置からレーザー光が入射され
る。
【０１５１】そしてシリンドリカルレンズ４５０、４４
５によってそのビームスポットの形状が加工されたレー
ザー光が、シリンドリカルレンズ４４１に入射する。入
射したレーザー光はシリンドリカルレンズ４４１におい
てそのビームスポットの形状が加工された後、スリット
４６０において再びそのビームスポットの形状が加工さ
れ、被処理物４４０に照射される。また、シリンドリカ
ルレンズ４５１、４４６によってそのビームスポットの
形状が加工されたレーザー光が、シリンドリカルレンズ
４４２に入射する。入射したレーザー光はシリンドリカ
ルレンズ４４２においてそのビームスポットの形状が加
工された後、スリット４６０において再びそのビームス
ポットの形状が加工され、被処理物４４０に照射され
る。また、シリンドリカルレンズ４４９、４４７によっ
てそのビームスポットの形状が加工されたレーザー光
が、シリンドリカルレンズ４４３に入射する。入射した
レーザー光はシリンドリカルレンズ４４３においてその
ビームスポットの形状が加工された後、スリット４６１
において再びそのビームスポットの形状が加工され、被
処理物４４０に照射される。また、シリンドリカルレン
ズ４５２、４４８によってそのビームスポットの形状が
加工されたレーザー光が、シリンドリカルレンズ４４４
に入射する。入射したレーザー光はシリンドリカルレン
ズ４４４においてそのビームスポットの形状が加工され
た後、スリット４６１において再びそのビームスポット
の形状が加工され、被処理物４４０に照射される。
【０１５２】被処理物４４０におけるレーザー光のビー
ムスポットは互いに一部重なることで合成されて、１つ
のビームスポットになっている。
【０１５３】なお、本実施例では、被処理物４４０に最
も近いシリンドリカルレンズ４４１〜４４４の焦点距離
を２０ｍｍとし、シリンドリカルレンズ４４５〜４５２
の焦点距離を１５０ｍｍとする。そしてシリンドリカル
レンズ４４１〜４４４から被処理物４４０へのレーザー
光の入射角θ1は、本実施例では２５°とし、シリンド
リカルレンズ４４５〜４５２からシリンドリカルレンズ
４４１〜４４４へのレーザー光の入射角θ2を１０°と
するように各レンズを設置する。
【０１５４】なお各レンズの焦点距離及び入射角は設計
者が適宜設定することが可能である。さらに、シリンド
リカルレンズの数もこれに限定されず、また用いる光学
系はシリンドリカルレンズに限定されない。本発明は、
各レーザー発振装置から発振されるレーザー光のビーム
スポットを、半導体膜の結晶化に適した形状及びエネル
ギー密度になるように加工し、なおかつ全てのレーザー
光のビームスポットを互いに重ね合わせて合成し、１つ
のビームスポットにすることができるような光学系であ
れば良い。
【０１５５】なお本実施例では、８つのビームスポット
を合成する例について示しており、この場合８つのレー
ザー発振装置にそれぞれ対応するシリンドリカルレンズ
を８つと、該８つのシリンドリカルレンズに対応する４
つのシリンドリカルレンズとを有している。
【０１５６】ビームスポットを５つ以上重ね合わせると
き、光学系を配置する場所及び干渉等を考慮すると、５
つ目以降のレーザー光は基板の反対側から照射するのが
望ましく、この場合基板は透過性を有していることが必
要である。
【０１５７】なお、戻り光がもときた光路をたどって戻
るのを防ぐために、基板に対する入射角は、０より大き
く９０°より小さくなるように保つようにするのが望ま
しい。
【０１５８】また、均一なレーザー光の照射を実現する
ためには、照射面に垂直な平面であって、かつ合成前の
各ビームの形状をそれぞれ長方形と見立てたときの短辺
を含む面または長辺を含む面のいずれか一方を入射面と
定義すると、前記レーザー光の入射角度θは、入射面に
含まれる前記短辺または前記長辺の長さがＷ、前記照射
面に設置され、かつ、前記レーザー光に対して透光性を
有する基板の厚さがｄであるとき、θ≧arctan（W/2d）
を満たすのが望ましい。この議論は合成前の個々のレー
ザー光について成り立つ必要がある。なお、レーザー光
の軌跡が、前記入射面上にないときは、該軌跡を該入射
面に射影したものの入射角度をθとする。この入射角度
θでレーザー光が入射されれば、基板の表面での反射光
と、前記基板の裏面からの反射光とが干渉せず、一様な
レーザー光の照射を行うことができる。以上の議論は、
基板の屈折率を１として考えた。実際は、基板の屈折率
が１．５前後のものが多く、この数値を考慮に入れると
上記議論で算出した角度よりも大きな計算値が得られ
る。しかしながら、ビームスポットの長手方向の両端の
エネルギーは減衰があるため、この部分での干渉の影響
は少なく、上記の算出値で十分に干渉減衰の効果が得ら
れる。
【０１５９】本実施例の構成は、実施例１と自由に組み
合わせて実施することが可能である。
【０１６０】（実施例３）本実施例では、複数のレーザ
ー発振装置を用いた場合において、レーザー光照射の途
中で、スリットの幅を変えてレーザー光のビームスポッ
トの幅を変更する例について説明する。
【０１６１】本発明のレーザー照射装置は、コンピュー
ターにおいて、入力されたマスクの情報に基づきレーザ
ー光の走査経路を把握する。さらに本実施例では、ビー
ムスポットの幅をマスクの形状に合わせて変えるように
する。
【０１６２】図２６（Ａ）に、レーザー光を１回照射す
る場合の、半導体膜のパターニングのマスクの形状と、
ビームスポットの幅の関係を一例として示す。５６０は
半導体膜のパターニングのマスクの形状を示しており、
レーザー照射による結晶化の後、該マスクに従って半導
体膜がパターニングされる。
【０１６３】５６１と５６２は、レーザー光が照射され
た部分を示している。なお５６１と５６２は、４つのレ
ーザー発振装置から出力されたレーザー光を重ね合わせ
て合成することで得られるビームスポットを、走査した
部分である。５６２は５６１よりもビームスポットの幅
が狭くなるように、スリットによって制御されている。
【０１６４】図２６（Ｂ）に、レーザー光を２回照射す
る場合の、半導体膜のパターニングのマスクの形状と、
ビームスポットの幅の関係を一例として示す。３６０は
半導体膜のパターニングのマスクの形状を示しており、
２回のレーザー光照射による結晶化の後、該マスクに従
って半導体膜がパターニングされる。
【０１６５】３６３は１回目のレーザー光が照射された
部分を示している。本実施例では１回目のレーザー光は
半導体膜全面に照射しているが、パターニング後に活性
層が得られる部分が少なくとも結晶化される様に、部分
的にレーザー光を照射するようにしてもよい。また、パ
ターニング後に活性層が得られる部分とエッジとが、重
ならないようにすることが肝要である。
【０１６６】３６１と３６２は、２回目のレーザー光が
照射された部分を示している。なお３６１と３６２は、
４つのレーザー発振装置から出力されたレーザー光を重
ね合わせて合成することで得られるビームスポットを、
走査した部分である。３６２は３６１よりもビームスポ
ットの幅が狭くなるように、スリットによって制御され
ている。
【０１６７】なお、１回目のレーザー光を部分的に照射
し、２回目のレーザー光照射を全面に行うようにしても
よい。
【０１６８】なお本実施例のように、スリットを用いて
るので、全てのレーザー発振装置の出力を止めずにビー
ムスポットの幅を自在に変えることができ、レーザー発
振装置の出力を止めることで出力が不安定になるのを避
けることができる。
【０１６９】上記構成により、レーザー光の軌跡の幅を
変えることができるので、レーザー光の軌跡のエッジ
が、パターニングによって得られる半導体と重なるのを
防ぐことができる。また不必要な部分にレーザー光を照
射することで基板に与えられるダメージをさらに軽減す
ることができる。
【０１７０】本実施例は、実施例１または実施例２と組
み合わせて実施することが可能である。
【０１７１】（実施例４）本実施例では、レーザー光照
射の途中で、ＡＯ変調器によりレーザー光の方向を変更
することで、結果的にレーザ光を遮り、所定の部分にの
みレーザー光を照射する例について説明する。なお本実
施例ではＡＯ変調器を用いてレーザー光を遮蔽している
が、本発明はこれに限定されず、レーザー光を遮蔽でき
ればどのような手段を用いても良い。
【０１７２】本発明のレーザー照射装置は、コンピュー
ターにおいて、入力されたマスクの情報に基づきレーザ
ー光を走査する部分を把握する。さらに本実施例では、
走査するべき部分のみにレーザー光が照射されるように
ＡＯ変調器を用いてレーザー光を遮る。このときＡＯ変
調器は、レーザー光を遮ることが可能であり、なおかつ
レーザー光によって変形または損傷しないような材質で
形成するのが望ましい。
【０１７３】図２７（Ａ）に、半導体膜のパターニング
のマスクの形状と、レーザー光が照射される部分の関係
を一例として示す。５７０は半導体膜のパターニングの
マスクの形状を示しており、レーザー光照射による結晶
化の後、該マスクに従って半導体膜がパターニングされ
る。
【０１７４】５７１は、レーザー光が照射された部分を
示している。破線で囲まれている部分はレーザー光がＡ
Ｏ変調器で遮られている部分を示しており、本実施例で
は結晶化させる必要のない部分にはレーザー光を照射し
ないか、照射されていてもそのエネルギー密度が低くな
るようにすることができる。したがって、不必要な部分
にレーザー光を照射することで基板に与えられるダメー
ジをさらに軽減することができる。
【０１７５】図２７（Ｂ）に、レーザー光を２回照射す
る場合の、半導体膜のパターニングのマスクの形状と、
レーザー光が照射される部分の関係を一例として示す。
３７０は半導体膜のパターニングのマスクの形状を示し
ており、レーザー照射による結晶化の後、該マスクに従
って半導体膜がパターニングされる。
【０１７６】３７３は１回目のレーザー光が照射された
部分を示している。本実施例では１回目のレーザー光は
半導体膜全面に照射しているが、パターニング後に活性
層が得られる部分が少なくとも結晶化される様に、部分
的にレーザー光を照射するようにしてもよい。また、パ
ターニング後に活性層が得られる部分とエッジとが、重
ならないようにすることが肝要である。
【０１７７】３７１は、２回目のレーザー光が照射され
た部分を示している。破線はレーザー光がＡＯ変調器で
遮られている部分を示しており、本実施例では結晶化さ
せる必要のない部分にはレーザー光が照射しないか、照
射されていてもそのエネルギー密度が低くなるようにす
ることができる。したがって、不必要な部分にレーザー
光を照射することで基板に与えられるダメージをさらに
軽減することができる。
【０１７８】なお、１回目のレーザー光を部分的に照射
し、２回目のレーザー光照射を全面に行うようにしても
よい。
【０１７９】次に、画素部、信号線駆動回路及び走査線
駆動回路が備えられた半導体表示装置の作製工程におい
て、ＡＯ変調器を用い、画素部、信号線駆動回路及び走
査線駆動回路に１回づつ選択的にレーザー光を照射する
場合について説明する。
【０１８０】まず図２８（Ａ）に示すように、信号線駆
動回路３０２及び画素部３０１に、矢印の方向に走査し
てレーザー光を照射する。このとき、レーザー光は基板
全面に照射するのではなく、走査線駆動回路３０３にレ
ーザー光が照射されないように、ＡＯ変調器を用いてレ
ーザー光を遮る。
【０１８１】次に、図２８（Ｂ）に示すように、走査線
駆動回路３９３に、矢印の方向に走査してレーザー光を
照射する。このとき、信号線駆動回路３９２及び画素部
３９１にはレーザー光を照射しない。
【０１８２】次に、図２９を用いて、ＡＯ変調器を用
い、画素部、信号線駆動回路及び走査線駆動回路に１回
づつ選択的にレーザー光を照射する場合の、他の例につ
いて説明する。
【０１８３】まず図２９（Ａ）に示すように、走査線駆
動回路３９３及び画素部３９１に、矢印の方向に走査し
てレーザー光を照射する。このとき、レーザー光は基板
全面に照射するのではなく、信号線駆動回路３９２にレ
ーザー光が照射されないように、ＡＯ変調器を用いてレ
ーザー光を遮る。
【０１８４】次に、図２９（Ｂ）に示すように、信号線
駆動回路３９２に、矢印の方向に走査してレーザー光を
照射する。このとき、走査線駆動回路３９３及び画素部
３９１にはレーザー光を照射しない。
【０１８５】このように、ＡＯ変調器を用いて選択的に
レーザー光を照射することができるので、各回路が有す
る活性層のチャネル形成領域のレイアウトに合わせて、
回路ごとにレーザー光の走査方向を変更することができ
る。そして同じ回路に２回レーザー光が照射されるのを
避けることができるので、２回目のレーザー光のエッジ
の部分とレイアウトされた活性層とが重ならないように
するための、レーザー光の経路の設定及び活性層のレイ
アウトにおける制約がなくなる。
【０１８６】次に、ＡＯ変調器を用い、画素部、信号線
駆動回路及び走査線駆動回路に１回づつ選択的にレーザ
ー光を照射する場合の、大型の基板から複数のパネルを
作製する例について説明する。
【０１８７】まず図３０に示すように、各パネルの信号
線駆動回路３８２及び画素部３８１に、矢印の方向に走
査してレーザー光を照射する。このとき、レーザー光は
基板全面に照射するのではなく、走査線駆動回路３８３
にレーザー光が照射されないように、ＡＯ変調器を用い
てレーザー光を遮る。
【０１８８】次に、各パネルの走査駆動回路３８３に、
矢印の方向に走査してレーザー光を照射する。このと
き、信号線駆動回路３８２及び画素部３８１にはレーザ
ー光を照射しない。なお３８５は基板３８６のスクライ
ブラインである。
【０１８９】本実施例は、実施例１〜実施例３と組み合
わせて実施することが可能である。
【０１９０】（実施例５）本実施例では、マーカー形成
部４６３に設けられたマーカーの一例を示す。
【０１９１】図３１（Ａ）に本実施例のマーカーの上面
図を示す。４６１、４６２は半導体膜に形成された基準
となるマーカー（以下、基準マーカーと呼ぶ）であり、
それぞれ形状が矩形である。基準マーカー４６１は、全
てその矩形の長辺が水平方向に配置されており、各基準
マーカー４６１は一定の間隔を保って垂直方向に配置さ
れている。基準マーカー４６２は全てその矩形の長辺が
垂直方向に配置されており、各基準マーカー４６２は一
定の間隔を保って水平方向に配置されている。
【０１９２】基準マーカー４６１はマスクの垂直方向の
位置を定める基準となり、基準マーカー４６２はマスク
の水平方向の位置を定める基準となっている。４６４、
４６５は半導体膜のパターニング用マスクのマーカーで
あり、それぞれ形状が矩形である。マーカー４６４はそ
の矩形の長辺が水平方向に配置されるように、なおかつ
マーカー４６５はその矩形の長辺が垂直方向に配置され
るように、半導体パターニング用のマスクの位置を定め
る。そして、マーカー４６４が定められた２つの隣り合
う基準マーカー４６１の丁度真中に位置するように、な
おかつマーカー４６５が定められた２つの隣り合う基準
マーカー４６２の丁度真中に位置するように、半導体パ
ターニング用のマスクの位置を定める。
【０１９３】図３１（Ｂ）に半導体膜に形成された基準
マーカーの斜視図を示す。基板４７１に成膜された半導
体膜４７０の一部は、レーザーによって矩形状に削られ
ており、該削られた部分が基準マーカー４６１、４６２
として機能する。
【０１９４】なお本実施例に示したマーカーはほんの一
例であり、本発明のマーカーはこれに限定されない。本
発明で用いるマーカーは、半導体膜をレーザー光で結晶
化させる前に形成することができ、なおかつレーザー光
の照射による結晶化の後にでも用いることができるもの
であれば良い。
【０１９５】次に図３２を用いて、本発明のレーザー照
射装置が有する、マーカー形成用の光学系の構成につい
て説明する。図１６において、３５０はマーカーのパタ
ーン形成用のレチクルであり、レチクル３５０を通った
レーザー光は凸レンズ３５１において集光され、基板３
５２上に形成された半導体膜３５３に照射される。そし
て、レーザー光の照射された部分の半導体膜が除去され
て開口部３５４が形成される。この開口部３５４をマー
カーとして用いることができる。
【０１９６】なお、レチクルのパターンを縮小して投影
するための光学系は凸レンズ３５１に限定されない。レ
チクルのパターンを縮小できる光学系であれば良い。ま
たレチクルのパターンを、マーカーのパターンと同じオ
ーダーのサイズで作製することができれば、レチクルの
パターンを縮小して投影するための光学系を用いる必要
はない。
【０１９７】図３２において、レンズ３５０が有する２
つの主点のうち、レチクル３５０に最も近い主点Ａとレ
チクル３５０との距離をＬ1、半導体膜３５３に最も近
い主点Ｂと被処理物である半導体膜３５３との距離をＬ
2とすると、レンズ３５１の焦点距離ｆは以下の式１で
表される。なお２つの主点が一致している場合も同様
に、Ｌ1とＬ2を定義することができる。
【０１９８】
【式１】１／ｆ＝１／Ｌ1＋１／Ｌ2
【０１９９】そしてレチクルの拡大率Ｍは、以下の式２
で表される。
【０２００】
【式２】Ｍ＝Ｌ2／Ｌ1
【０２０１】上記式１及び式２を用いることで、レンズ
３５１の焦点距離ｆが定まれば、拡大率Ｍが定まる。
【０２０２】本実施例は、実施例１〜４と組み合わせて
実施することが可能である。
【０２０３】（実施例６）本実施例では、半導体膜を結
晶化させる際に、レーザー光を２回照射する場合の、ア
クティブマトリクス基板の作製方法について図３３〜図
３６を用いて説明する。本明細書ではＣＭＯＳ回路、及
び駆動回路と、画素ＴＦＴ、保持容量とを有する画素部
を同一基板上に形成された基板を、便宜上アクティブマ
トリクス基板と呼ぶ。
【０２０４】まず、本実施例ではバリウムホウケイ酸ガ
ラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスか
らなる基板６００を用いる。なお、基板６００として
は、石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレ
ス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。
また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性が有するプ
ラスチック基板を用いてもよい。
【０２０５】次いで、基板６００上に酸化珪素膜、窒化
珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る下地
膜６０１を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プ
ラズマＣＶＤ法等）により形成する。本実施例では下地
膜６０１として下地膜６０１ａ、６０１ｂの２層の下地
膜を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層
させた構造を用いても良い（図３３（Ａ））。
【０２０６】次いで、下地膜６０１上に、公知の手段
（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）に
より２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚
さで非晶質半導体膜６９２を形成する（図３３
（Ｂ））。なお、本実施例では非晶質半導体膜を成膜し
ているが、微結晶半導体膜、結晶性半導体膜であっても
良い。また、非晶質珪素ゲルマニウム膜などの非晶質構
造を有する化合物半導体膜を用いても良い。
【０２０７】次に、非晶質半導体膜６９２をレーザー結
晶化法により結晶化させる。レーザー結晶化法は、本発
明のレーザー照射方法を用いて行なう。具体的には、レ
ーザー照射装置のコンピューターに入力されたマスクの
情報に従って、非晶質半導体膜に走査方向の異なるレー
ザー光を２回照射する。そしてレーザー光が２回照射さ
れた部分を活性層として用いる。もちろん、レーザー結
晶化法だけでなく、他の公知の結晶化法（ＲＴＡやファ
ーネスアニール炉を用いた熱結晶化法、結晶化を助長す
る金属元素を用いた熱結晶化法等）と組み合わせて行っ
てもよい。
【０２０８】非晶質半導体膜の結晶化に際し、連続発振
が可能な固体レーザーを用い、基本波の第２高調波〜第
４高調波を用いることで、大粒径の結晶を得ることがで
きる。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ4レーザー（基本波１０
６４nm）の第２高調波（５３２nm）や第３高調波（３５
５ｎｍ）を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振
のＹＶＯ4レーザーから射出されたレーザー光を非線形
光学素子により高調波に変換し、出力１０Ｗのレーザー
光を得る。また、共振器の中にＹＶＯ4結晶と非線形光
学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そし
て、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕
円形状のレーザー光に成形して、被処理体に照射する。
このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃ
ｍ2程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要
である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度で
レーザー光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射
する。
【０２０９】なお２回のレーザー照射は、パルス発振ま
たは連続発振の気体レーザーもしくは固体レーザーを用
いることができる。気体レーザーとして、エキシマレー
ザー、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザーなどがあり、固体レ
ーザーとして、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザー、Ｙ
ＬＦレーザー、ＹＡｌＯ3レーザー、ガラスレーザー、
ルビーレーザー、アレキサンドライドレーザー、Ｔｉ：
サファイアレーザー、Ｙ 2Ｏ3レーザーなどが挙げられ
る。固体レーザーとしては、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、
Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｙｂ又はＴｍがドーピングされたＹ
ＡＧ、ＹＶＯ4、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ3などの結晶を使った
レーザー等も使用可能である。当該レーザーの基本波は
ドーピングする材料によって異なり、１μｍ前後の基本
波を有するレーザー光が得られる。基本波に対する高調
波は、非線形光学素子を用いることで得ることができ
る。
【０２１０】上述したレーザー結晶化によって、非晶質
半導体膜に２回レーザー光が照射されて結晶性が高めら
れた領域６９３、６９４、６９５が形成される（図３３
（Ｂ））。
【０２１１】次に、部分的に結晶性が高められた結晶性
半導体膜を所望の形状にパターニングして、結晶化され
た領域６９３、６９４、６９５から島状の半導体膜６０
２〜６０６を形成する（図３３（Ｃ））。
【０２１２】また、島状の半導体膜６０２〜６０６を形
成した後、ＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不
純物元素（ボロンまたはリン）のドーピングを行っても
よい。
【０２１３】次いで、島状の半導体膜６０２〜６０６を
覆うゲート絶縁膜６０７を形成する。ゲート絶縁膜６０
７はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを
４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。
本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１０ｎｍの厚
さで酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９
％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。勿論、ゲート絶
縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪
素を含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良
い。
【０２１４】また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラ
ズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）
とＯ2とを混合し、反応圧力４０Pa、基板温度３００〜
４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．
５〜０．８W/cm2で放電させて形成することができる。
このようにして作製される酸化珪素膜は、その後４００
〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好
な特性を得ることができる。
【０２１５】次いで、ゲート絶縁膜６０７上に膜厚２０
〜１００ｎｍの第１の導電膜６０８と、膜厚１００〜４
００ｎｍの第２の導電膜６０９とを積層形成する。本実
施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電
膜６０８と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電
膜６０９を積層形成した。ＴａＮ膜はスパッタ法で形成
し、Ｔａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でス
パッタする。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲットを用いたス
パッタ法で形成した。その他に６フッ化タングステン
（ＷＦ6）を用いる熱ＣＶＤ法で形成することもでき
る。いずれにしてもゲート電極として使用するためには
低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃ
ｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくす
ることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸
素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高
抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度
９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法
で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないよ
うに十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９
〜２０μΩｃｍを実現することができる。
【０２１６】なお、本実施例では、第１の導電膜６０８
をＴａＮ、第２の導電膜６０９をＷとしたが、特に限定
されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、
Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素、または前記元素を主成分
とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。
また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素
膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、ＡｇＰ
ｄＣｕ合金を用いてもよい。また、第１の導電膜をタン
タル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組
み合わせ、第１の導電膜を窒化チタン（ＴｉＮ）膜で形
成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導
電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）で形成し、第２の導電膜
をＷとする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル
（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＡｌ膜とする組
み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で
形成し、第２の導電膜をＣｕ膜とする組み合わせとして
もよい。
【０２１７】また、２層構造に限定されず、例えば、タ
ングステン膜、アルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−
Ｓｉ）膜、窒化チタン膜を順次積層した３層構造として
もよい。また、３層構造とする場合、タングステンに代
えて窒化タングステンを用いてもよいし、アルミニウム
とシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウ
ムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、
窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。
【０２１８】なお、導電膜の材料によって、適宜最適な
エッチングの方法や、エッチャントの種類を選択するこ
とが重要である。
【０２１９】次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジ
ストからなるマスク６１０〜６１５を形成し、電極及び
配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第
１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件
で行う。（図３４（Ｂ））本実施例では第１のエッチン
グ条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：
誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング
用ガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス
流量比を２５：２５：１０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧
力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力
を投入してプラズマを生成してエッチングを行う。基板
側（試料ステージ）にも１５０WのＲＦ（13.56MHz）電
力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加す
る。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチング
して第１の導電層の端部をテーパー形状とする。
【０２２０】この後、レジストからなるマスク６１０〜
６１５を除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッ
チング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それぞれのガス
流量比を３０：３０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコ
イル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入
してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行
った。基板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56
MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を
印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第２のエッチング条
件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされ
る。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチ
ングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチン
グ時間を増加させると良い。
【０２２１】上記第１のエッチング処理では、レジスト
からなるマスクの形状を適したものとすることにより、
基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電
層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。この
テーパー部の角度は１５〜４５°となる。こうして、第
１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層
から成る第１の形状の導電層６１７〜６２２（第１の導
電層６１７ａ〜６２２ａと第２の導電層６１７ｂ〜６２
２ｂ）を形成する。６１６はゲート絶縁膜であり、第１
の形状の導電層６１７〜６２２で覆われない領域は２０
〜５０nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成され
る。
【０２２２】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第２のエッチング処理を行う。（図３４（Ｃ））こ
こでは、エッチングガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用
い、Ｗ膜を選択的にエッチングする。この時、第２のエ
ッチング処理により第２の導電層６２８ｂ〜６３３ｂを
形成する。一方、第１の導電層６１７ａ〜６２２ａは、
ほとんどエッチングされず、第２の形状の導電層６２８
〜６３３を形成する。
【０２２３】そして、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第１のドーピング処理を行い、島状の半導体膜にｎ
型を付与する不純物元素を低濃度に添加する。ドーピン
グ処理はイオンドープ法、若しくはイオン注入法で行え
ば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０13
〜５×１０14 atoms/cm2とし、加速電圧を４０〜８０ｋ
Ｖとして行う。本実施例ではドーズ量を１．５×１０13
atoms/cm2とし、加速電圧を６０ｋＶとして行う。ｎ型
を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型
的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここ
ではリン（Ｐ）を用いる。この場合、導電層６２８〜６
３３がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとな
り、自己整合的に不純物領域６２３〜６２７が形成され
る。不純物領域６２３〜６２７には１×１０18〜１×１
０20/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加
する。
【０２２４】レジストからなるマスクを除去した後、新
たにレジストからなるマスク６３４ａ〜６３４ｃを形成
して第１のドーピング処理よりも高い加速電圧で第２の
ドーピング処理を行う。イオンドープ法の条件はドーズ
量を１×１０13〜１×１０15 atoms/cm2とし、加速電圧
を６０〜１２０ｋＶとして行う。ドーピング処理は第２
の導電層６２８ｂ〜６３２ｂを不純物元素に対するマス
クとして用い、第１の導電層のテーパー部の下方の島状
の半導体膜に不純物元素が添加されるようにドーピング
する。続いて、第２のドーピング処理より加速電圧を下
げて第３のドーピング処理を行って図３５（Ａ）の状態
を得る。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０15
〜１×１０17 atoms/cm2とし、加速電圧を５０〜１００
ｋＶとして行う。第２のドーピング処理および第３のド
ーピング処理により、第１の導電層と重なる低濃度不純
物領域６３６、６４２、６４８には１×１０18〜５×１
０19/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加
され、高濃度不純物領域６３５、６４１、６４４、６４
７には１×１０19〜５×１０21/cm3の濃度範囲でｎ型を
付与する不純物元素を添加される。
【０２２５】もちろん、適当な加速電圧にすることで、
第２のドーピング処理および第３のドーピング処理は１
回のドーピング処理で、低濃度不純物領域および高濃度
不純物領域を形成することも可能である。
【０２２６】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、新たにレジストからなるマスク６５０ａ〜６５０
ｃを形成して第４のドーピング処理を行う。この第４の
ドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層と
なる島状の半導体膜に前記一導電型とは逆の導電型を付
与する不純物元素が添加された不純物領域６５３、６５
４、６５９、６６０を形成する。第２の導電層６２８ａ
〜６３２ａを不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ
型を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物
領域を形成する。本実施例では、不純物領域６５３、６
５４、６５９、６６０はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイ
オンドープ法で形成する。（図３５（Ｂ））この第４の
ドーピング処理の際には、ｎチャネル型ＴＦＴを形成す
る島状の半導体膜はレジストからなるマスク６５０ａ〜
６５０ｃで覆われている。第１乃至３のドーピング処理
によって、不純物領域６５３と６５４、６５９と６６０
にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、そ
のいずれの領域においてもｐ型を付与する不純物元素の
濃度を１×１０19〜５×１０21atoms/cm3となるように
ドーピング処理することにより、ｐチャネル型ＴＦＴの
ソース領域およびドレイン領域として機能するために何
ら問題は生じない。
【０２２７】以上までの工程で、それぞれの島状の半導
体膜に不純物領域が形成される。
【０２２８】次いで、レジストからなるマスク６５０ａ
〜６５０ｃを除去して第１の層間絶縁膜６６１を形成す
る。この第１の層間絶縁膜６６１としては、プラズマＣ
ＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１００〜２００
ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例で
は、プラズマＣＶＤ法により膜厚１５０ｎｍの酸化窒化
珪素膜を形成した。勿論、第１の層間絶縁膜６６１は酸
化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む
絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【０２２９】次いで、図３５（Ｃ）に示すように、活性
化処理としてレーザー照射方法を用いる。レーザーアニ
ール法を用いる場合、結晶化の際に用いたレーザーを使
用することが可能である。活性化の場合は、移動速度は
結晶化と同じにし、０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度
（好ましくは０．０１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）のエネルギ
ー密度が必要となる。また結晶化の際には連続発振のレ
ーザーを用い、活性化の際にはパルス発振のレーザーを
用いるようにしても良い。
【０２３０】また、第１の層間絶縁膜を形成する前に活
性化処理を行っても良い。
【０２３１】そして、加熱処理（３００〜５５０℃で１
〜１２時間の熱処理）を行うと水素化を行うことができ
る。この工程は第１の層間絶縁膜６６１に含まれる水素
により島状の半導体膜のダングリングボンドを終端する
工程である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化
（プラズマにより励起された水素を用いる）や、３〜１
００％の水素を含む雰囲気中で３００〜６５０℃で１〜
１２時間の加熱処理を行っても良い。この場合は、第１
の層間絶縁膜の存在に関係なく半導体層を水素化するこ
とができる。
【０２３２】次いで、第１の層間絶縁膜６６１上に無機
絶縁膜材料または有機絶縁物材料から成る第２の層間絶
縁膜６６２を形成する。本実施例では、膜厚１．６μｍ
のアクリル樹脂膜を形成した。次に、第２の層間絶縁膜
６６２を形成した後、第２の層間絶縁膜６６２に接する
ように、第３の層間絶縁膜６７２を形成する。
【０２３３】そして、駆動回路６８６において、各不純
物領域とそれぞれ電気的に接続する配線６６４〜６６８
を形成する。なお、これらの配線は、膜厚５０ｎｍのＴ
ｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金
膜）との積層膜をパターニングして形成する。もちろ
ん、二層構造に限らず、単層構造でもよいし、三層以上
の積層構造にしてもよい。また、配線の材料としては、
ＡｌとＴｉに限らない。例えば、ＴａＮ膜上にＡｌやＣ
ｕを形成し、さらにＴｉ膜を形成した積層膜をパターニ
ングして配線を形成してもよい。（図３６）
【０２３４】また、画素部６８７においては、画素電極
６７０、ゲート配線６６９、接続電極６６８を形成す
る。この接続電極６６８によりソース配線（６４３ａと
６４３ｂの積層）は、画素ＴＦＴと電気的な接続が形成
される。また、ゲート配線６６９は、画素ＴＦＴのゲー
ト電極と電気的な接続が形成される。また、画素電極６
７０は、画素ＴＦＴのドレイン領域６９０と電気的な接
続が形成され、さらに保持容量を形成する一方の電極と
して機能する島状の半導体膜６８５と電気的な接続が形
成される。また本願では画素電極と接続電極とを同じ材
料で形成しているが、画素電極６７０としてＡｌまたは
Ａｇを主成分とする膜、またはそれらの積層膜等の反射
性の優れた材料を用いても良い。
【０２３５】以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ６８
１とｐチャネル型ＴＦＴ６８２からなるＣＭＯＳ回路、
及びｎチャネル型ＴＦＴ６８３を有する駆動回路６８６
と、画素ＴＦＴ６８４、保持容量６８５とを有する画素
部６８７を同一基板上に形成することができる。こうし
て、アクティブマトリクス基板が完成する。
【０２３６】駆動回路６８６のｎチャネル型ＴＦＴ６８
１はチャネル形成領域６３７、ゲート電極の一部を構成
する第１の導電層６２８ａと重なる低濃度不純物領域６
３６（ＧＯＬＤ（Gate Overlapped LDD）領域）、ソー
ス領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物
領域６５２を有している。このｎチャネル型ＴＦＴ６８
１と電極６６６で接続してＣＭＯＳ回路を形成するｐチ
ャネル型ＴＦＴ６８２にはチャネル形成領域６４０、ソ
ース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純
物領域６５３、ｐ型を付与する不純物元素が導入された
不純物領域６５４を有している。また、ｎチャネル型Ｔ
ＦＴ６８３にはチャネル形成領域６４３、ゲート電極の
一部を構成する第１の導電層６３０ａと重なる低濃度不
純物領域６４２（ＧＯＬＤ領域）、ソース領域またはド
レイン領域として機能する高濃度不純物領域６５６を有
している。
【０２３７】画素部の画素ＴＦＴ６８４にはチャネル形
成領域６４６、ゲート電極の外側に形成される低濃度不
純物領域６４５（ＬＤＤ領域）、ソース領域またはドレ
イン領域として機能する高濃度不純物領域６５８を有し
ている。また、保持容量６８５の一方の電極として機能
する島状の半導体膜には、ｎ型を付与する不純物元素お
よびｐ型を付与する不純物元素が添加されている。保持
容量６８５は、絶縁膜６１６を誘電体として、電極（６
３２ａと６３２ｂの積層）と、島状の半導体膜とで形成
している。
【０２３８】本実施例の画素構造は、ブラックマトリク
スを用いることなく、画素電極間の隙間が遮光されるよ
うに、画素電極の端部をソース配線と重なるように配置
形成する。
【０２３９】本実施例は、実施例１〜実施例５と組み合
わせて実施することが可能である。
【０２４０】（実施例７）本実施例では、実施例６で作
製したアクティブマトリクス基板から、反射型液晶表示
装置を作製する工程を以下に説明する。説明には図３７
を用いる。
【０２４１】まず、実施例６に従い、図３６の状態のア
クティブマトリクス基板を得た後、図３６のアクティブ
マトリクス基板上、少なくとも画素電極６７０上に配向
膜８６７を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例
では配向膜８６７を形成する前に、アクリル樹脂膜等の
有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を
保持するための柱状のスペーサ８７２を所望の位置に形
成した。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペー
サを基板全面に散布してもよい。
【０２４２】次いで、対向基板８６９を用意する。次い
で、対向基板８６９上に着色層８７０、８７１、平坦化
膜８７３を形成する。赤色の着色層８７０と青色の着色
層８７１とを重ねて、遮光部を形成する。また、赤色の
着色層と緑色の着色層とを一部重ねて、遮光部を形成し
てもよい。
【０２４３】本実施例では、実施例６に示す基板を用い
ている。従って、少なくともゲート配線６６９と画素電
極６７０の間隙と、ゲート配線６６９と接続電極６６８
の間隙と、接続電極６６８と画素電極６７０の間隙を遮
光する必要がある。本実施例では、それらの遮光すべき
位置に着色層の積層からなる遮光部が重なるように各着
色層を配置して、対向基板を貼り合わせた。
【０２４４】このように、ブラックマスク等の遮光層を
形成することなく、各画素間の隙間を着色層の積層から
なる遮光部で遮光することによって工程数の低減を可能
とした。
【０２４５】次いで、平坦化膜８７３上に透明導電膜か
らなる対向電極８７６を少なくとも画素部に形成し、対
向基板の全面に配向膜８７４を形成し、ラビング処理を
施した。
【０２４６】そして、画素部と駆動回路が形成されたア
クティブマトリクス基板と対向基板とをシール材８６８
で貼り合わせる。シール材８６８にはフィラーが混入さ
れていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な
間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、
両基板の間に液晶材料８７５を注入し、封止剤（図示せ
ず）によって完全に封止する。液晶材料８７５には公知
の液晶材料を用いれば良い。このようにして図３７に示
す反射型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれ
ば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の
形状に分断する。さらに、対向基板のみに偏光板（図示
しない）を貼りつけた。そして、公知の技術を用いてＦ
ＰＣを貼りつけた。
【０２４７】以上のようにして作製される液晶表示装置
はエネルギー分布が周期的または一様なレーザー光が照
射され、大粒径の結晶粒が形成された半導体膜を用いて
作製されたＴＦＴを有しており、前記液晶表示装置の動
作特性や信頼性を十分なものとなり得る。そして、この
ような液晶表示装置は各種電子機器の表示部として用い
ることができる。
【０２４８】なお、本実施例は実施例１〜実施例６と組
み合わせて実施することが可能である。
【０２４９】（実施例８）本実施例では、実施例６で示
したアクティブマトリクス基板を作製するときのＴＦＴ
の作製方法を用いて、発光装置を作製する例を以下に説
明する。発光装置とは、基板上に形成された発光素子を
該基板とカバー材の間に封入した表示用パネルおよび該
表示用パネルにＴＦＴ等を実装した表示用モジュールを
総称したものである。なお、発光素子は、電場を加える
ことで発生するルミネッセンス（Electro Luminescenc
e）が得られる有機化合物を含む層（発光層）と陽極層
と、陰極層とを有する。また、有機化合物におけるルミ
ネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際
の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際
の発光（リン光）があり、これらのうちどちらか、ある
いは両方の発光を含む。
【０２５０】なお、本明細書中では、発光素子において
陽極と陰極の間に形成された全ての層を有機発光層と定
義する。有機発光層には具体的に、発光層、正孔注入
層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層等が含まれ
る。基本的に発光素子は、陽極層、発光層、陰極層が順
に積層された構造を有しており、この構造に加えて、陽
極層、正孔注入層、発光層、陰極層や、陽極層、正孔注
入層、発光層、電子輸送層、陰極層等の順に積層した構
造を有していることもある。
【０２５１】なお本実施例で用いられる発光素子は、正
孔注入層、電子注入層、正孔輸送層または電子輸送層等
が、無機化合物単独で、または有機化合物に無機化合物
が混合されている材料で形成されている形態をも取り得
る。また、これらの層どうしが互いに一部混合していて
も良い。
【０２５２】図３８（Ａ）は、第３の層間絶縁膜７５０
まで形成した時点での、本実施例の発光装置の断面図で
ある。図３８（Ａ）において、基板７００上に設けられ
たスイッチングＴＦＴ７３３、電流制御ＴＦＴ７３４は
実施例６の作製方法を用いて形成される。本実施例では
スイッチングＴＦＴ７３３は、チャネル形成領域が二つ
形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル形
成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは三
つ以上形成される構造であっても良い。また、本実施例
では電流制御ＴＦＴ７３４は、チャネル形成領域が一つ
形成されるシングルゲート構造としているが、チャネル
形成領域が二つ以上形成される構造であっても良い。
【０２５３】基板７００上に設けられた駆動回路が有す
るｎチャネル型ＴＦＴ７３１、ｐチャネル型ＴＦＴ７３
２は実施例６の作製方法を用いて形成される。なお、本
実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲ
ート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０２５４】第３の層間絶縁膜７５０は、発光装置の場
合、第２の層間絶縁膜７５１に含まれる水分が有機発光
層に入るのを防ぐのに効果的である。第２の層間絶縁膜
７５１が有機樹脂材料を有している場合、有機樹脂材料
は水分を多く含むため、第３の層間絶縁膜７５０を設け
ることは特に有効である。
【０２５５】実施例６の第３の層間絶縁膜を作製する工
程まで終了したら、本実施例では第３の層間絶縁膜７５
０上に画素電極７１１を形成する。
【０２５６】なお、画素電極７１１は、透明導電膜から
なる画素電極（発光素子の陽極）である。透明導電膜と
しては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化イ
ンジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズま
たは酸化インジウムを用いることができる。また、前記
透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。
画素電極７１１は、配線を形成する前に平坦な第３の層
間絶縁膜７５０上に形成する。本実施例においては、樹
脂からなる第２の層間絶縁膜７５１を用いてＴＦＴによ
る段差を平坦化することは非常に重要である。後に形成
される発光層は非常に薄いため、段差が存在することに
よって発光不良を起こす場合がある。従って、発光層を
できるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成す
る前に平坦化しておくことが望ましい。
【０２５７】次に、図３８（Ｂ）に示すように、第３の
層間絶縁膜７５０を覆うように黒色染料、カーボンまた
は黒色の顔料などを分散した樹脂膜を成膜し、発光素子
となる部分に開口部を形成することで、遮蔽膜７７０を
成膜する。なお樹脂として、代表的にはポリイミド、ポ
リアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等
が挙げられるが、上記材料に限定されない。また有機樹
脂の他に、遮蔽膜の材料として例えば、珪素、酸化珪
素、酸化窒化珪素などに黒色染料、カーボンまたは黒色
の顔料を混入したものを用いることも可能である。遮蔽
膜７７０は、配線７０１〜７０７において反射した外光
が、観察者の目に入るのを防ぐ効果がある。
【０２５８】次に、画素電極７１１形成後、ゲート絶縁
膜７５２、第１の層間絶縁膜７５３、第２の層間絶縁膜
７５１、第３の層間絶縁膜７５０、遮蔽膜７７０にコン
タクトホールを形成する。そして画素電極７１１を覆っ
て遮蔽膜７７０上に導電膜を形成し、該導電膜をエッチ
ングすることで、各ＴＦＴの不純物領域とそれぞれ電気
的に接続する配線７０１〜７０７を形成する。なお、こ
れらの配線は、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎ
ｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜をパタ
ーニングして形成する。もちろん、二層構造に限らず、
単層構造でもよいし、三層以上の積層構造にしてもよ
い。また、配線の材料としては、ＡｌとＴｉに限らな
い。例えば、ＴａＮ膜上にＡｌやＣｕを形成し、さらに
Ｔｉ膜を形成した積層膜をパターニングして配線を形成
してもよい。（図３８（Ａ））
【０２５９】また、配線７０７は電流制御ＴＦＴのソー
ス配線（電流供給線に相当する）であり、７０６は電流
制御ＴＦＴのドレイン領域と画素電極７１１とを電気的
に接続する電極である。
【０２６０】配線７０１〜７０７を形成後、樹脂材料で
なるバンク７１２を形成する。バンク７１２は１〜２μ
m厚のアクリル膜またはポリイミド膜をパターニングし
て画素電極７１１の一部を露出させるように形成する。
【０２６１】画素電極７１１の上には発光層７１３が形
成される。なお、図３８（Ｂ）では一画素しか図示して
いないが、本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
の各色に対応した発光層を作り分けている。また、本実
施例では蒸着法により低分子系有機発光材料を形成して
いる。具体的には、正孔注入層として２０ｎｍ厚の銅フ
タロシアニン（ＣｕＰｃ）膜を設け、その上に発光層と
して７０ｎｍ厚のトリス−８−キノリノラトアルミニウ
ム錯体（Ａｌｑ3）膜を設けた積層構造としている。Ａ
ｌｑ3にキナクリドン、ペリレンもしくはＤＣＭ１とい
った蛍光色素を添加することで発光色を制御することが
できる。
【０２６２】但し、以上の例は発光層として用いること
のできる有機発光材料の一例であって、これに限定する
必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注
入層を自由に組み合わせて発光層（発光及びそのための
キャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良
い。例えば、本実施例では低分子系有機発光材料を発光
層として用いる例を示したが、中分子系有機発光材料や
高分子系有機発光材料を用いても良い。なお、本明細書
中において、昇華性を有さず、かつ、分子数が２０以下
または連鎖する分子の長さが１０μｍ以下の有機発光材
料を中分子系有機発光材料とする。また、高分子系有機
発光材料を用いる例として、正孔注入層として２０ｎｍ
のポリチオフェン（ＰＥＤＯＴ）膜をスピン塗布法によ
り設け、その上に発光層として１００ｎｍ程度のパラフ
ェニレンビニレン（ＰＰＶ）膜を設けた積層構造として
も良い。なお、ＰＰＶのπ共役系高分子を用いると、赤
色から青色まで発光波長を選択できる。また、電荷輸送
層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いるこ
とも可能である。これらの有機発光材料や無機材料は公
知の材料を用いることができる。
【０２６３】次に、発光層７１３の上には導電膜からな
る陰極７１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜と
してアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿
論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）
を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もし
くは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの
元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０２６４】この陰極７１４まで形成された時点で発光
素子７１５が完成する。なお、ここでいう発光素子７１
５は、画素電極（陽極）７１１、発光層７１３及び陰極
７１４で形成されたダイオードを指す。
【０２６５】発光素子７１５を完全に覆うようにして保
護膜７５４を設けても良い。保護膜７５４としては、炭
素膜、窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜を含む絶縁膜
からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層で
用いる。
【０２６６】この際、カバレッジの良い膜を保護膜７５
４として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤＬＣ
（ダイヤモンドライクカーボン）膜を用いることは有効
である。ＤＬＣ膜は室温から１００℃以下の温度範囲で
成膜可能であるため、耐熱性の低い発光層７１３の上方
にも容易に成膜することができる。また、ＤＬＣ膜は酸
素に対するブロッキング効果が高く、発光層７１３の酸
化を抑制することが可能である。そのため、この後に続
く封止工程を行う間に発光層７１３が酸化するといった
問題を防止できる。
【０２６７】本実施例では、発光層と７１３は全てバリ
ア性の高い炭素膜、窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アル
ミニウムもしくは窒化酸化アルミニウム等の無機絶縁膜
で覆われているため、水分や酸素等が発光層に入って発
光層が劣化するのをより効果的に防ぐことができる。
【０２６８】特に第３絶縁膜７５０、パッシベーション
膜７１２、保護膜７５４を、シリコンをターゲットとし
たスパッタリング法により作製される窒化珪素膜を用い
ることで、より発光層への不純物の侵入を防ぐことがで
きる。成膜条件は適宜選択すれば良いが、特に好ましく
はスパッタガスには窒素（Ｎ2）又は窒素とアルゴンの
混合ガスを用い、高周波電力を印加してスパッタリング
を行う。基板温度は室温の状態とし、加熱手段を用いな
くても良い。既に有機絶縁膜や有機化合物層を形成した
後は、基板を加熱せずに成膜することが望ましい。但
し、吸着又は吸蔵している水分を十分除去するために、
真空中で数分〜数時間、５０〜１００℃程度で加熱して
脱水処理することは好ましい。
【０２６９】室温でシリコンをターゲットとし、１３．
５６MHzの高周波電力を印加し、窒素ガスのみ用いたス
パッタリング法で形成された窒化珪素膜は、その赤外吸
収スペクトルにおいてＮ−Ｈ結合とＳｉ−Ｈ結合の吸収
ピークが観測されず、またＳｉ−Ｏの吸収ピークも観測
されていないことが特徴的であり、膜中に酸素濃度及び
水素濃度は１原子％以下であることがわかっている。こ
のことからも、より効果的に酸素や水分などの不純物の
侵入を防ぐことができるのがわかる。
【０２７０】さらに、発光素子７１５を覆って封止材７
１７を設け、カバー材７１８を貼り合わせる。封止材７
１７としては紫外線硬化樹脂を用いれば良く、内部に吸
湿効果を有する物質もしくは酸化防止効果を有する物質
を設けることは有効である。また、本実施例においてカ
バー材７１８はガラス基板や石英基板やプラスチック基
板（プラスチックフィルムも含む）の両面に炭素膜（好
ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を形成したも
のを用いる。
【０２７１】こうして図３８（Ｂ）に示すような構造の
発光装置が完成する。なお、バンク７１２を形成した
後、保護膜を形成するまでの工程を、大気解放せずに連
続的に処理することは有効である。また、さらに発展さ
せてカバー材７１８を貼り合わせる工程までを大気解放
せずに連続的に処理することも可能である。
【０２７２】こうして、基板７００上にｎチャネル型Ｔ
ＦＴ７３１、７３２、スイッチングＴＦＴ（ｎチャネル
型ＴＦＴ）７０３および電流制御ＴＦＴ（ｎチャネル型
ＴＦＴ）７３４が形成される。
【０２７３】なお本実施例では遮蔽膜７７０を第３の層
間絶縁膜７５０とバンク７１２の間に形成したが、本発
明はこの構成に限定されない。配線７０１〜７０７にお
いて反射した外光が、観察者の目に入るのを防ぐことが
できる位置に設けることが肝要である。例えば、本実施
例のように発光素子７１５から発せられる光が基板７０
０側に向かっている場合、第１の層間絶縁膜７５３と第
２の層間絶縁膜７５１の間に遮蔽膜を設けるようにして
も良い。そしてこの場合においても、遮蔽膜は発光素子
からの光が通過できるように開口部を有する。
【０２７４】さらに、図３８を用いて説明したように、
ゲート電極に絶縁膜を介して重なる不純物領域を設ける
ことによりホットキャリア効果に起因する劣化に強いｎ
チャネル型ＴＦＴを形成することができる。そのため、
信頼性の高い発光装置を実現できる。
【０２７５】また、本実施例では画素部と駆動回路の構
成のみ示しているが、本実施例の製造工程に従えば、そ
の他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアン
プ、γ補正回路などの論理回路を同一の絶縁体上に形成
可能であり、さらにはメモリやマイクロプロセッサをも
形成しうる。
【０２７６】以上のようにして作製される発光装置はエ
ネルギー分布が周期的または一様なレーザー光が照射さ
れ、大粒径の結晶粒が形成された半導体膜を用いて作製
されたＴＦＴを有しており、前記発光装置の動作特性や
信頼性を十分なものとなり得る。そして、このような発
光装置は各種電子機器の表示部として用いることができ
る。
【０２７７】なお、本実施例では、発光素子から発せら
れる光がＴＦＴ側に向かっているが、発光素子がＴＦＴ
とは反対側に向かっていても良い。この場合、バンクに
黒色染料、カーボンまたは黒色の顔料を混入した樹脂を
用いることができる。図４８に、発光素子からの発光が
ＴＦＴとは反対の方に向いている発光装置の断面図を示
す。
【０２７８】図４８では、第３の層間絶縁膜９５０を形
成した後、ゲート絶縁膜９５２、第１の層間絶縁膜９５
３、第２の層間絶縁膜９５１、第３の層間絶縁膜９５０
にコンタクトホールを形成する。そして第３の層間絶縁
膜９５０上に導電膜を形成し、該導電膜をエッチングす
ることで、各ＴＦＴの不純物領域とそれぞれ電気的に接
続する配線９０１〜９０７を形成する。なお、これらの
配線は、３００ｎｍ厚のアルミニウム合金膜（１wt%の
チタンを含有したアルミニウム膜）をパターニングして
形成する。もちろん、単層構造に限らず、二層以上の積
層構造にしてもよい。また、配線の材料としては、Ａｌ
とＴｉに限らない。そして、配線９０６の一部は画素電
極を兼ねている。
【０２７９】配線９０１〜９０７を形成後、樹脂材料で
なるバンク９１２を形成する。バンク９１２は１〜２μ
m厚の黒色染料、カーボンまたは黒色の顔料を混入した
樹脂をパターニングして画素電極９０６の一部を露出さ
せるように形成する。なお樹脂として、代表的にはポリ
イミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロ
ブテン）等が挙げられるが、上記材料に限定されない。
【０２８０】画素電極９０６の上には発光層９１３が形
成される。そして、発光層９１３を覆って透明導電膜か
らなる対向電極（発光素子の陽極）が形成される。透明
導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合
物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、
酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。
また、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用い
ても良い。
【０２８１】画素電極９０６、発光層９１３、対向電極
９１４とによって発光素子９１５が形成される。
【０２８２】遮蔽膜９７０は、配線９０１〜９０７にお
いて反射した外光が、観察者の目に入るのを防ぐ効果が
ある。
【０２８３】なお、本実施例は実施例１〜実施例６のい
ずれか一と組み合わせて実施することが可能である。
【０２８４】（実施例９）本実施例では、本発明の半導
体装置の１つである発光装置の画素の構成について説明
する。図３９に本実施例の発光装置の画素の断面図を示
す。
【０２８５】図３９において、９１１は基板、９１２は
下地となる絶縁膜（以下、下地膜という）である。基板
９１１としては透光性基板、代表的にはガラス基板、石
英基板、ガラスセラミックス基板、又は結晶化ガラス基
板を用いることができる。但し、作製プロセス中の最高
処理温度に耐えるものでなくてはならない。
【０２８６】８２０１はスイッチングＴＦＴ、８２０２
は電流制御ＴＦＴであり、それぞれｎチャネル型ＴＦ
Ｔ、ｐチャネル型ＴＦＴで形成されている。有機発光層
の発光方向が基板の下面（ＴＦＴ及び有機発光層が設け
られていない面）の場合、上記構成であることが好まし
い。しかしスイッチングＴＦＴと電流制御ＴＦＴは、ｎ
チャネル型ＴＦＴでもｐチャネル型ＴＦＴでも、どちら
でも構わない。
【０２８７】スイッチングＴＦＴ８２０１は、ソース領
域９１３、ドレイン領域９１４、ＬＤＤ領域９１５a〜
９１５d、分離領域９１６及びチャネル形成領域９１７
a、９１７bを含む活性層と、ゲート絶縁膜９１８と、ゲ
ート電極９１９a、９１９bと、第１層間絶縁膜９２０
と、ソース信号線９２１と、ドレイン配線９２２とを有
している。なお、ゲート絶縁膜９１８又は第１層間絶縁
膜９２０は基板上の全ＴＦＴに共通であっても良いし、
回路又は素子に応じて異ならせても良い。
【０２８８】また、図３９に示すスイッチングＴＦＴ８
２０１はゲート電極９１７a、９１７bが電気的に接続さ
れており、いわゆるダブルゲート構造となっている。勿
論、ダブルゲート構造だけでなく、トリプルゲート構造
などいわゆるマルチゲート構造（直列に接続された二つ
以上のチャネル形成領域を有する活性層を含む構造）で
あっても良い。
【０２８９】マルチゲート構造はオフ電流を低減する上
で極めて有効であり、スイッチングＴＦＴのオフ電流を
十分に低くすれば、それだけ電流制御ＴＦＴ８２０２の
ゲート電極に接続された保持容量が必要とする最低限の
容量を抑えることができる。即ち、保持容量の面積を小
さくすることができるので、マルチゲート構造とするこ
とは発光素子の有効発光面積を広げる上で有効である。
【０２９０】さらに、スイッチングＴＦＴ８２０１にお
いては、ＬＤＤ領域９１５a〜９１５dは、ゲート絶縁膜
９１８を介してゲート電極９１９a、９１９bと重ならな
いように設ける。このような構造はオフ電流を低減する
上で非常に効果的である。また、ＬＤＤ領域９１５a〜
９１５dの長さ（幅）は０．５〜３．５μｍ、代表的に
は２．０〜２．５μｍとすれば良い。なお、二つ以上の
ゲート電極を有するマルチゲート構造の場合、チャネル
形成領域の間に設けられた分離領域９１６（ソース領域
又はドレイン領域と同一の濃度で同一の不純物元素が添
加された領域）がオフ電流の低減に効果的である。
【０２９１】次に、電流制御ＴＦＴ８２０２は、ソース
領域９２６、ドレイン領域９２７及びチャネル形成領域
９６５を含む活性層と、ゲート絶縁膜９１８と、ゲート
電極９３０と、第１層間絶縁膜９２０と、ソース信号線
９３１並びにドレイン配線９３２を有して形成される。
本実施例において電流制御ＴＦＴ８２０２はｐチャネル
型ＴＦＴである。
【０２９２】また、スイッチングＴＦＴ８２０１のドレ
イン領域９１４は電流制御ＴＦＴ８２０２のゲート９３
０に接続されている。図示してはいないが、具体的には
電流制御ＴＦＴ８２０２のゲート電極９３０はスイッチ
ングＴＦＴ８２０１のドレイン領域９１４とドレイン配
線（接続配線とも言える）９２２を介して電気的に接続
されている。なお、ゲート電極９３０はシングルゲート
構造となっているが、マルチゲート構造であっても良
い。また、電流制御ＴＦＴ８２０２のソース信号線９３
１は電源供給線（図示せず）に接続される。
【０２９３】以上は画素内に設けられたＴＦＴの構造に
ついて説明したが、このとき同時に駆動回路も形成され
る。図３９には駆動回路を形成する基本単位となるＣＭ
ＯＳ回路が図示されている。
【０２９４】図３９においては極力動作速度を落とさな
いようにしつつホットキャリア注入を低減させる構造を
有するＴＦＴをＣＭＯＳ回路のｎチャネル型ＴＦＴ８２
０４として用いる。なお、ここでいう駆動回路として
は、ソース信号側駆動回路、ゲート信号側駆動回路を指
す。勿論、他の論理回路（レベルシフタ、Ａ／Ｄコンバ
ータ、信号分割回路等）を形成することも可能である。
【０２９５】ＣＭＯＳ回路のｎチャネル型ＴＦＴ８２０
４の活性層は、ソース領域９３５、ドレイン領域９３
６、ＬＤＤ領域９３７及びチャネル形成領域９６２を含
み、ＬＤＤ領域９３７はゲート絶縁膜９１８を介してゲ
ート電極９３９と重なっている。
【０２９６】ドレイン領域９３６側のみにＬＤＤ領域９
３７を形成しているのは、動作速度を落とさないための
配慮である。また、このｎチャネル型ＴＦＴ８２０４は
オフ電流値をあまり気にする必要はなく、それよりも動
作速度を重視した方が良い。従って、ＬＤＤ領域９３７
は完全にゲート電極に重ねてしまい、極力抵抗成分を少
なくすることが望ましい。即ち、いわゆるオフセットは
なくした方がよい。
【０２９７】また、ＣＭＯＳ回路のｐチャネル型ＴＦＴ
８２０５は、ホットキャリア注入による劣化が殆ど気に
ならないので、特にＬＤＤ領域を設けなくても良い。従
って活性層はソース領域９４０、ドレイン領域９４１及
びチャネル形成領域９６１を含み、その上にはゲート絶
縁膜９１８とゲート電極９４３が設けられる。勿論、ｎ
チャネル型ＴＦＴ８２０４と同様にＬＤＤ領域を設け、
ホットキャリア対策を講じることも可能である。
【０２９８】なお９４２、９３８、９１７ａ、９１７
ｂ、９２９はチャネル形成領域９６１〜９６５を形成す
るためのマスクである。
【０２９９】また、ｎチャネル型ＴＦＴ８２０４及びｐ
チャネル型ＴＦＴ８２０５はそれぞれソース領域上に第
１層間絶縁膜９２０を間に介して、ソース信号線９４
４、９４５を有している。また、ドレイン配線９４６に
よってｎチャネル型ＴＦＴ８２０４とｐチャネル型ＴＦ
Ｔ８２０５とのドレイン領域は互いに電気的に接続され
る。
【０３００】本発明のレーザー照射装置は、半導体膜の
成膜、活性層の結晶化、活性化またはその他レーザーア
ニールを用いる工程において使用することができる。
【０３０１】図４０に、本実施例の発光装置を作製する
場合の生産フローを示す。まずＣＡＤを用いて半導体装
置の設計を行う。そして、設計された半導体膜のパター
ニングのマスクの形状に関する情報を、レーザー照射装
置が有するコンピューターに入力する。
【０３０２】一方、基板に形成されたマーカーに従っ
て、ゲート電極を形成する。このときゲート電極とマー
カーを同時に形成しても良い。そして、ゲート電極を覆
うようにゲート絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜に接する
ように非晶質半導体膜を形成する。非晶質半導体膜を基
板上に成膜した後、非晶質半導体膜が成膜された基板を
レーザー照射装置に設置する。
【０３０３】そして、コンピューターで入力されたマス
クの情報に基づき、マーカーの位置を基準にして、レー
ザー光の走査部分及びスリットの幅を決定する。そして
形成されたマーカーを基準にして、レーザー光の走査部
分にレーザー光を照射し、半導体膜を部分的に結晶化す
る。
【０３０４】そして、レーザー光を照射した後、レーザ
ー光照射により得られた多結晶半導体膜をパターニング
してエッチングし、島状の半導体膜を形成する。多結晶
半導体膜をパターニングするタイミングは、ＴＦＴの設
計に合わせて適宜変更が可能である。以下、島状の半導
体膜からＴＦＴを作製する工程が行われる。ＴＦＴの具
体的な作製工程はＴＦＴの形状によって異なるが、代表
的にはゲート絶縁膜を形成した後、島状の半導体膜に不
純物領域を形成する。そして、島状の半導体膜を覆うよ
うに層間絶縁膜を形成し、該層間絶縁膜にコンタクトホ
ールを形成し、不純物領域の一部を露出させる。そして
該コンタクトホールを介して不純物領域に接するように
層間絶縁膜上に配線を形成する。
【０３０５】なお、非晶質半導体膜の成膜とレーザー光
による結晶化だけではなく、ゲート絶縁膜の形成からレ
ーザー光による結晶化まで大気に曝さずに連続して行っ
ても良いし、これらの他の工程を加えて連続して行って
も良い。
【０３０６】なお本実施例の構成は、実施例１〜８と自
由に組み合わせて実施することが可能である。
【０３０７】（実施例１０）本実施例では、本発明のレ
ーザー照射装置を用いて作製された発光装置の画素の構
成について説明する。図４１に本実施例の発光装置の画
素の断面図を示す。
【０３０８】１７５１はｎチャネル型ＴＦＴであり、１
７５２はｐチャネル型ＴＦＴである。ｎチャネル型ＴＦ
Ｔ１７５１は、半導体膜１７５３と、第１の絶縁膜１７
７０と、第１の電極１７５４、１７５５と、第２の絶縁
膜１７７１と、第２の電極１７５６、１７５７とを有し
ている。そして、半導体膜１７５２は、第１濃度の一導
電型不純物領域１７５８と、第２濃度の一導電型不純物
領域１７５９と、チャネル形成領域１７６０、１７６１
を有している。
【０３０９】第１の電極１７５４、１７５５とチャネル
形成領域１７６０、１７６１とは、それぞれ第１の絶縁
膜１７７０を間に挟んで重なっている。また、第２の電
極１７５６、１７５７と、チャネル形成領域１７６０、
１７６１とは、それぞれ第２の絶縁膜１７７１を間に挟
んで重なっている。
【０３１０】ｐチャネル型ＴＦＴ１７５２は、半導体膜
１７８０と、第１の絶縁膜１７７０と、第１の電極１７
８２と、第２の絶縁膜１７７１と、第２の電極１７８１
とを有している。そして、半導体膜１７８０は、第３濃
度の一導電型不純物領域１７８３と、チャネル形成領域
１７８４を有している。
【０３１１】第１の電極１７８１とチャネル形成領域１
７８４とは、それぞれ第１の絶縁膜１７７０を間に挟ん
で重なっている。第２の電極１７８２とチャネル形成と
は、それぞれ第２の絶縁膜１７７１を間に挟んで重なっ
ている。
【０３１２】そして、第１の電極１７８１と第２の電極
１７８２とは、配線１７９０を介して電気的に接続され
ている。
【０３１３】本発明のレーザー照射装置は、半導体膜１
７８５、１７８０の成膜、結晶化、活性化またはその他
レーザーアニールを用いる工程において使用することが
できる。
【０３１４】本実施例では、スイッチング素子として用
いるＴＦＴ（本実施例の場合ｎチャネル型ＴＦＴ１７５
１）は、第１の電極に一定の電圧を印加している。第１
の電極に一定の電圧を印加することで、電極が１つの場
合に比べて閾値のばらつきを抑えることができ、なおか
つオフ電流を抑えることができる。
【０３１５】また、スイッチング素子として用いるＴＦ
Ｔよりも大きな電流を流すＴＦＴ（本実施例の場合ｐチ
ャネル型ＴＦＴ１７５２）は、第１の電極と第２の電極
とを電気的に接続している。第１の電極と第２の電極に
同じ電圧を印加することで、実質的に半導体膜の膜厚を
薄くしたのと同じように空乏層が早く広がるので、サブ
スレッショルド係数を小さくすることができ、オン電流
を大きくすることができる。よって、この構造のＴＦＴ
を駆動回路に使用することにより、駆動電圧を低下させ
ることができる。また、オン電流を大きくすることがで
きるので、ＴＦＴのサイズ（特にチャネル幅）を小さく
することができる。そのため集積密度を向上させること
ができる。
【０３１６】図４２に、本実施例の発光装置を作製する
場合の生産フローを示す。まずＣＡＤを用いて半導体装
置の設計を行う。そして、設計された半導体膜のパター
ニングのマスクの形状に関する情報を、レーザー照射装
置が有するコンピューターに入力する。
【０３１７】一方、基板に形成されたマーカーに従っ
て、第１の電極を形成する。このとき第１の電極とマー
カーを同時に形成しても良い。そして、第１の電極を覆
うように第１の絶縁膜を形成し、第１の絶縁膜に接する
ように非晶質半導体膜を形成する。非晶質半導体膜を基
板上に成膜した後、非晶質半導体膜が成膜された基板を
レーザー照射装置に設置する。
【０３１８】そして、コンピューターで入力されたマス
クの情報に基づき、マーカーの位置を基準にして、レー
ザー光の走査部分を決定する。そして形成されたマーカ
ーを基準にして、レーザー光の走査部分にレーザー光を
照射し、半導体膜を部分的に結晶化する。
【０３１９】そして、レーザー光を照射した後、第２の
絶縁膜と第２の電極とを順に形成し、レーザー光照射に
より得られた多結晶半導体膜をパターニングしてエッチ
ングし、島状の半導体膜を形成する。多結晶半導体膜を
パターニングするタイミングは、ＴＦＴの設計に合わせ
て適宜変更が可能である。以下、島状の半導体膜からＴ
ＦＴを作製する工程が行われる。ＴＦＴの具体的な作製
工程はＴＦＴの形状によって異なるが、代表的には島状
の半導体膜に不純物領域を形成する。そして、第２の絶
縁膜及び第２の電極を覆うように層間絶縁膜を形成し、
該層間絶縁膜にコンタクトホールを形成し、不純物領域
の一部を露出させる。そして該コンタクトホールを介し
て不純物領域に接するように層間絶縁膜上に配線を形成
する。
【０３２０】なお、非晶質半導体膜の成膜とレーザー光
による結晶化だけではなく、第１の絶縁膜の形成から第
２の絶縁膜の形成まで大気に曝さずに連続して行っても
良いし、これらの他の工程を加えて連続して行っても良
い。
【０３２１】なお、本実施例は実施例１〜実施例９のい
ずれか一と組み合わせて実施することが可能である。
【０３２２】（実施例１１）本実施例では、本発明のレ
ーザー照射装置を用いて駆動回路（信号線駆動回路また
は走査線駆動回路）を作製し、非晶質半導体膜で形成さ
れた画素部にＴＡＢまたはＣＯＧ等を用いて実装されて
いる例について説明する。
【０３２３】図４３（Ａ）に、駆動回路をＴＡＢに実装
し、該ＴＡＢを用いて画素部と、外付のコントローラ等
が形成されたプリント基板とを接続している例を示す。
ガラス基板５０００に画素部５００１が形成されてお
り、ＴＡＢ５００５を介して本発明のレーザー照射装置
で作製された駆動回路５００２と接続されている。また
駆動回路５００２はＴＡＢ５００５を介して、プリント
基板５００３と接続されている。またプリント基板５０
０３には外部のインターフェースと接続するための端子
５００４が設けられている。
【０３２４】図４３（Ｂ）に、駆動回路と画素部をＣＯ
Ｇで実装している例を示す。ガラス基板５１００に画素
部５１０１が形成されており、ガラス基板上に本発明の
レーザー照射装置で作製された駆動回路５１０２が実装
されている。また基板５１００には外部のインターフェ
ースと接続するための端子５１０４が設けられている。
【０３２５】このように、本発明のレーザー照射装置で
作製したＴＦＴはチャネル形成領域の結晶性がより高め
られるため、高速動作が可能であり、画素部に比べて高
速動作が要求される駆動回路を構成するのにより適して
いる。また、画素部と駆動回路を別個に作製すること
で、歩留まりを高めることができる。
【０３２６】なお、本実施例は実施例１〜実施例１０の
いずれか一と組み合わせて実施することが可能である。
【０３２７】（実施例１２）本実施例では、ビームスポ
ットを重ね合わせたときの、各ビームスポットの中心間
の距離と、エネルギー密度との関係について説明する。
なお、説明を分かり易くするため、スリットを設けない
場合について説明する。
【０３２８】図４５に、各ビームスポットの中心軸方向
におけるエネルギー密度の分布を実線で、合成されたビ
ームスポットのエネルギー密度の分布を破線で示す。ビ
ームスポットの中心軸方向におけるエネルギー密度の値
は、一般的にガウス分布に従っている。
【０３２９】合成前のビームスポットにおいて、ピーク
値の１／ｅ2以上のエネルギー密度を満たしている中心
軸方向の距離を１としたときの、各ピーク間の距離をＸ
とする。また、合成されたビームスポットにおいて、合
成後のピーク値と、バレー値の平均値に対するピーク値
の割増分をＹとする。シミュレーションで求めたＸとＹ
の関係を、図４６に示す。なお図４６では、Ｙを百分率
で表した。
【０３３０】図４６において、エネルギー差Ｙは以下の
式３の近似式で表される。
【０３３１】
【式３】Ｙ＝６０−２９３Ｘ＋３４０Ｘ2（Ｘは２つの
解のうち大きい方とする）
【０３３２】式３に従えば、例えばエネルギー差を５％
程度にしたい場合、Ｘ≒０．５８４となるようにすれば
良いということがわかる。Ｙ＝０となるのが理想的だ
が、それではビームスポットの長さが短くなるので、ス
ループットとのバランスでＸを決定すると良い。
【０３３３】次に、Ｙの許容範囲について説明する。図
４７に、ビームスポットが楕円形状を有している場合
の、中心軸方向におけるビーム幅に対するＹＶＯ4レー
ザーの出力（Ｗ）の分布を示す。斜線で示す領域は、良
好な結晶性を得るために必要な出力エネルギーの範囲で
あり、３．５〜６Ｗの範囲内に合成したレーザー光の出
力エネルギーが納まっていれば良いことがわかる。
【０３３４】合成後のビームスポットの出力エネルギー
の最大値と最小値が、良好な結晶性を得るために必要な
出力エネルギー範囲にぎりぎりに入るとき、良好な結晶
性が得られるエネルギー差Ｙが最大になる。よって図４
７の場合は、エネルギー差Ｙが±２６．３％となり、上
記範囲にエネルギー差Ｙが納まっていれば良好な結晶性
が得られることがわかる。
【０３３５】なお、良好な結晶性を得るために必要な出
力エネルギーの範囲は、どこまでを結晶性が良好だと判
断するかによって変わり、また出力エネルギーの分布も
ビームスポットの形状によって変わってくるので、エネ
ルギー差Ｙの許容範囲は必ずしも上記値に限定されな
い。設計者が、良好な結晶性を得るために必要な出力エ
ネルギーの範囲を適宜定め、用いるレーザーの出力エネ
ルギーの分布からエネルギー差Ｙの許容範囲を設定する
必要がある。
【０３３６】本実施例は、実施例１〜１１と組み合わせ
て実施することが可能である。
【０３３７】（実施例１３）本発明のレーザー照射装置
によって形成された半導体装置を用いた電子機器とし
て、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディス
プレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーショ
ンシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディ
オコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲー
ム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電
話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備
えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ
ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ）等の記録媒体を再生
し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）
などが挙げられる。それら電子機器の具体例を図４４に
示す。
【０３３８】図４４（Ａ）は表示装置であり、筐体２０
０１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部
２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明の
半導体装置は表示部２００３に用いることができる。半
導体装置は自発光型であるためバックライトが必要な
く、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることがで
きる。なお、表示装置は、パソコン用、ＴＶ放送受信
用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含ま
れる。
【０３３９】図４４（Ｂ）はデジタルスチルカメラであ
り、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、
操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッタ
ー２１０６等を含む。本発明の半導体装置は表示部２１
０２及びその他回路に用いることができる。
【０３４０】図４４（Ｃ）はノート型パーソナルコンピ
ュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２
２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０
５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明の
半導体装置は表示部２２０３及びその他回路に用いるこ
とができる。
【０３４１】図４４（Ｄ）はモバイルコンピュータであ
り、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０
３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含
む。本発明の半導体装置は表示部２３０２に用いること
ができる。
【０３４２】図４４（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の
画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本
体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部
Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０
５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含
む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表
示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発
明の半導体装置はこれら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０
４及びその他回路に用いることができる。なお、記録媒
体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含
まれる。
【０３４３】図４４（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ
（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０
１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明
の半導体装置は表示部２５０２及びその他回路に用いる
ことができる。
【０３４４】図４４（Ｇ）はビデオカメラであり、本体
２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポ
ート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０
６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キ
ー２６０９、接眼部２６１０等を含む。本発明の半導体
装置は表示部２６０２及びその他回路に用いることがで
きる。
【０３４５】ここで図４４（Ｈ）は携帯電話であり、本
体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力
部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、
外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。
本発明の半導体装置は表示部２７０３及びその他回路に
用いることができる。なお、表示部２７０３は黒色の背
景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を
抑えることができる。
【０３４６】なお、上述した電子機器の他に、フロント
型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能
となる。
【０３４７】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能であ
る。また、本実施例の電子機器は実施例１〜１２に示し
たいずれの構成の半導体装置を用いても良い。
【０３４８】（実施例１４）図４９を用いて、本発明の
発光装置の画素の構成について説明する。
【０３４９】図４９において、基板６０００に、下地膜
６００１が形成されており、該下地膜６００１上にトラ
ンジスタ６００２が形成されている。トランジスタ６０
０２は活性層６００３と、ゲート電極６００５と、活性
層６００３とゲート電極６００５の間に挟まれたゲート
絶縁膜６００４と、を有している。
【０３５０】活性層６００３は多結晶半導体膜を用いる
のが好ましく、該多結晶半導体膜は、本発明のレーザー
照射装置を用いて形成することができる。
【０３５１】なお、活性層は珪素だけではなくシリコン
ゲルマニウムを用いるようにしても良い。シリコンゲル
マニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１
〜４．５atomic％程度であることが好ましい。また窒化
炭素が添加された珪素を用いていても良い。
【０３５２】またゲート絶縁膜６００４は、酸化珪素、
窒化珪素または酸化窒化珪素を用いることができる。ま
たそれらを積層した膜、例えばＳｉＯ2上にＳｉＮを積
層した膜を、ゲート絶縁膜として用いても良い。またＳ
ｉＯ２は、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl O
rthosilicate）とＯ2とを混合し、反応圧力４０Ｐａ、
基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６Ｍ
Ｈｚ）、電力密度０．５〜０．８Ｗ／ｃｍ2で放電させ
て、酸化シリコン膜を形成した。このようにして作製さ
れる酸化シリコン膜は、その後４００〜５００℃の熱ア
ニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ること
ができる。また窒化アルミニウムをゲート絶縁膜として
用いることができる。窒化アルミニウムは熱伝導率が比
較的高く、ＴＦＴで発生した熱を効果的に拡散させるこ
とができる。またアルミニウムの含まれない酸化珪素や
酸化窒化珪素等を形成した後、窒化アルミニウムを積層
したものをゲート絶縁膜として用いても良い。また、Ｓ
ｉをターゲットとしたＲＦスパッタ法を用いて形成され
たＳｉＯ2をゲート絶縁膜として用いても良い。
【０３５３】またゲート電極６００５として、Ｔａ、
Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または
前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で
形成する。また、リン等の不純物元素をドーピングした
多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよ
い。また単層の導電膜ではなく、複数の層からなる導電
膜を積層したものであっても良い。
【０３５４】例えば、第１の導電膜を窒化タンタル（Ｔ
ａＮ）で形成し、第２の導電膜をＷとする組み合わせ、
第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）で形成し、第２
の導電膜をＴｉとする組み合わせ、第１の導電膜を窒化
タンタル（ＴａＮ）で形成し、第２の導電膜をＡｌとす
る組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）
で形成し、第２の導電膜をＣｕとする組み合わせで形成
することが好ましい。また、第１の導電膜及び第２の導
電膜としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶
シリコン膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金
を用いてもよい。
【０３５５】また、２層構造に限定されず、例えば、タ
ングステン膜、アルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−
Ｓｉ）膜、窒化チタン膜を順次積層した３層構造として
もよい。また、３層構造とする場合、タングステンに代
えて窒化タングステンを用いてもよいし、アルミニウム
とシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウ
ムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、
窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。
【０３５６】なお、導電膜の材料によって、適宜最適な
エッチングの方法や、エッチャントの種類を選択するこ
とが重要である。
【０３５７】またトランジスタ６００２は、第１の層間
絶縁膜６００６で覆われており、第１の層間絶縁膜６０
０６上には第２の層間絶縁膜６００７と、第３の層間絶
縁膜６００８とが積層されている。
【０３５８】第１の層間絶縁膜６００６は、プラズマＣ
ＶＤ法またはスパッタ法を用い、酸化珪素、窒化珪素ま
たは酸化窒化珪素膜を単層でまたは積層して用いること
ができる。また酸素よりも窒素のモル比率が高い酸化窒
化珪素膜上に、窒素よりも酸素のモル比率が高い酸化窒
化珪素膜を積層した膜を第１の層間絶縁膜６００６とし
て用いても良い。
【０３５９】なお、第１の層間絶縁膜６００６を成膜し
た後、加熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱
処理）を行うと、第１の層間絶縁膜６００６に含まれる
水素により、活性層６００３に含まれる半導体のダング
リングボンドを終端する（水素化）ことができる。
【０３６０】また第２の層間絶縁膜６００７は、非感光
性のアクリルを用いることができる。
【０３６１】第３の層間絶縁膜６００８は、水分や酸素
などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、
他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表
的には、例えばＤＬＣ膜、窒化炭素膜、ＲＦスパッタ法
で形成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。
【０３６２】また図４９において６０１０は陽極、６０
１１は電界発光層、６０１２は陰極であり、陽極６０１
０と電界発光層６０１１と陰極６０１２が重なっている
部分が発光素子６０１３に相当する。トランジスタ６０
０２は、発光素子６０１３に供給する電流を制御する駆
動用トランジスタであり、発光素子６０１３と直接、ま
たは他の回路素子を介して直列に接続されている。
【０３６３】電界発光層６０１１は、発光層単独かもし
くは発光層を含む複数の層が積層された構成を有してい
る。
【０３６４】陽極６０１０は第３の層間絶縁膜６００８
上に形成されている。また第３の層間絶縁膜６００８上
には隔壁として用いる有機樹脂膜６０１４が形成されて
いる。有機樹脂膜６０１４は開口部６０１５を有してお
り、該開口部において陽極６０１０と電界発光層６０１
１と陰極６０１２が重なり合うことで発光素子６０１３
が形成されている。
【０３６５】そして有機樹脂膜６０１４及び陰極６０１
２上に、保護膜６０１６が成膜されている。保護膜６０
１６は第３の層間絶縁膜６００８と同様に、水分や酸素
などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、
他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表
的には、例えばＤＬＣ膜、窒化炭素膜、ＲＦスパッタ法
で形成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。また
上述した水分や酸素などの物質を透過させにくい膜と、
該膜に比べて水分や酸素などの物質を透過させやすい膜
とを積層させて、保護膜として用いることも可能であ
る。
【０３６６】また有機樹脂膜６０１４は、電界発光層６
０１１が成膜される前に、吸着した水分や酸素等を除去
するために真空雰囲気下で加熱しておく。具体的には、
１００℃〜２００℃、０．５〜１時間程度、真空雰囲気
下で加熱処理を行なう。望ましくは３×１０-7Ｔｏｒｒ
以下とし、可能であるならば３×１０-8Ｔｏｒｒ以下と
するのが最も望ましい。そして、有機樹脂膜に真空雰囲
気下で加熱処理を施した後に電界発光層を成膜する場
合、成膜直前まで真空雰囲気下に保つことで、信頼性を
より高めることができる。
【０３６７】また有機樹脂膜６０１４の開口部６０１５
における端部は、有機樹脂膜６０１４上に一部重なって
形成されている電界発光層６０１１に、該端部において
穴があかないように、丸みを帯びさせることが望まし
い。具体的には、開口部における有機樹脂膜の断面が描
いている曲線の曲率半径が、０．２〜２μｍ程度である
ことが望ましい。
【０３６８】上記構成により、後に形成される電界発光
層や陰極のカバレッジを良好とすることができ、陽極６
０１０と陰極６０１２が電界発光層６０１１に形成され
た穴においてショートするのを防ぐことができる。また
電界発光層６０１１の応力を緩和させることで、発光領
域が減少するシュリンクとよばれる不良を低減させるこ
とができ、信頼性を高めることができる。
【０３６９】なお図４９では、有機樹脂膜６０１４とし
て、ポジ型の感光性のアクリル樹脂を用いた例を示して
いる。感光性の有機樹脂には、光、電子、イオンなどの
エネルギー線が露光された箇所が除去されるポジ型と、
露光された箇所が残るネガ型とがある。本発明ではネガ
型の有機樹脂膜を用いても良い。また感光性のポリイミ
ドを用いて有機樹脂膜６０１４を形成しても良い。
【０３７０】ネガ型のアクリルを用いて有機樹脂膜６０
１４を形成した場合、開口部６０１５における端部が、
Ｓ字状の断面形状となる。このとき開口部の上端部及び
下端部における曲率半径は、０．２〜２μｍとすること
が望ましい。
【０３７１】陽極６０１０は透明導電膜を用いることが
できる。ＩＴＯの他、酸化インジウムに２〜２０％の酸
化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いても良
い。図４９では陽極６０１０としＩＴＯを用いている。
陽極６０１０は、その表面が平坦化されるように、ＣＭ
Ｐ法、ポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄（ベル
クリン洗浄）で研磨しても良い。またＣＭＰ法を用いた
研磨後に、陽極６０１０の表面に紫外線照射、酸素プラ
ズマ処理などを行ってもよい。
【０３７２】また陰極６０１２は、仕事関数の小さい導
電膜であれば公知の他の材料を用いることができる。例
えば、Ｃａ、Ａｌ、ＣａＦ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ等が望
ましい。
【０３７３】なお図４９では、発光素子から発せられる
光が基板６０００側に照射される構成を示しているが、
光が基板とは反対側に向かうような構造の発光素子とし
ても良い。
【０３７４】また図４９ではトランジスタ６００２と発
光素子の陽極６０１０が接続されているが、本発明はこ
の構成に限定されず、トランジスタ６００２と発光素子
の陰極６００１が接続されていても良い。この場合、陰
極は第３の層間絶縁膜６００８上に形成される。そして
ＴｉＮ等を用いて形成される。
【０３７５】なお、実際には図４９まで完成したら、さ
らに外気に曝されないように気密性が高く、脱ガスの少
ない保護フィルム（ラミネートフィルム、紫外線硬化樹
脂フィルム等）や透光性のカバー材でパッケージング
（封入）することが好ましい。その際、カバー材の内部
を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材料（例えば酸
化バリウム）を配置したりするとＯＬＥＤの信頼性が向
上する。
【０３７６】なお、本発明は上述した作製方法に限定さ
れず、公知の方法を用いて作製することが可能である。
また本実施例は、実施例１〜実施例１３と自由に組み合
わせることが可能である。
【０３７７】
【発明の効果】本発明では、半導体膜全体にレーザー光
を走査して照射するのではなく、少なくとも必要不可欠
な部分を最低限結晶化できるようにレーザー光を走査す
る。上記構成により、半導体膜を結晶化させた後パター
ニングにより除去される部分にレーザー光を照射する時
間を省くことができ、基板１枚あたりにかかる処理時間
を大幅に短縮することができる。
【０３７８】また、複数のレーザー光を重ね合わせてエ
ネルギー密度の低い部分を互いに補い合うようにするこ
とで、複数のレーザー光を重ね合わせないで単独で用い
るよりも、半導体膜の結晶性を効率良く高めることがで
きる
【０３７９】なお、本発明では複数のレーザー発振装置
から発振されたレーザー光を合成して用いる場合につい
て説明したが、本発明は必ずしもこの構成に限定されな
い。レーザー発振装置の出力エネルギーが比較的高く、
ビームスポットの面積を小さくしなくても所望の値のエ
ネルギー密度を得ることができるのであれば、レーザー
発振装置を１つだけ用いることも可能である。なおこの
場合においても、スリットを用いることで、レーザー光
のエネルギー密度の低い部分を遮蔽することができ、ま
たパターン情報に従ってビームスポットの幅を制御する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のレーザー照射装置の構造を示す
図。
【図２】 レーザービームの形状及びエネルギー密度
の分布を示す図。
【図３】 レーザービームの形状及びエネルギー密度
の分布を示す図。
【図４】 ビームスポットとスリットの位置関係を示
す図。
【図５】 レーザー光の照射部分とマスクとの位置関
係を示す図。
【図６】 ビームスポットとスリットの位置関係を示
す図。
【図７】 被処理物においてレーザー光の移動する方
向を示す図。
【図８】 被処理物においてレーザー光の移動する方
向を示す図。
【図９】 レーザー光の照射部分とマスクとの位置関
係を示す図。
【図１０】 ＴＦＴの活性層におけるレーザー光の移動
方光を示す図。
【図１１】 レーザー光の照射部分とマスクとの位置関
係を示す図。
【図１２】 レーザー光の照射部分とマスクとの位置関
係を示す図。
【図１３】 ＴＦＴの活性層におけるレーザー光の移動
方光を示す図。
【図１４】 レーザー光の照射部分と各回路のマスクと
の位置関係を示す図。
【図１５】 マーカーの位置を示す図。
【図１６】 本発明の生産フローを示す図。
【図１７】 本発明の生産フローを示す図。
【図１８】 従来の生産フローを示す図。
【図１９】 ＳＬＳ法を用いた結晶化のメカニズムを説
明する図。
【図２０】 ＳＬＳ法を用いた結晶化のメカニズムを説
明する図。
【図２１】 レーザー照射装置の光学系の図。
【図２２】 レーザー照射装置の光学系の図。
【図２３】 レーザー照射装置の光学系の図。
【図２４】 レーザー照射装置の光学系の図。
【図２５】 レーザー照射装置の光学系の図。
【図２６】 レーザー光の照射部分とマスクとの位置関
係を示す図。
【図２７】 レーザー光の照射部分とマスクとの位置関
係を示す図。
【図２８】 被処理物においてレーザー光の移動する方
向を示す図。
【図２９】 被処理物においてレーザー光の移動する方
向を示す図。
【図３０】 被処理物においてレーザー光の移動する方
向を示す図。
【図３１】 マーカーの構造を示す図。
【図３２】 マーカー用の光学系の構造を示す図。
【図３３】 本発明のレーザー照射装置を用いた半導体
装置の作製方法を示す図。
【図３４】 本発明のレーザー照射装置を用いた半導体
装置の作製方法を示す図。
【図３５】 本発明のレーザー照射装置を用いた半導体
装置の作製方法を示す図。
【図３６】 本発明のレーザー照射装置を用いた半導体
装置の作製方法を示す図。
【図３７】 本発明のレーザー照射装置を用いて作製さ
れた液晶表示装置の図。
【図３８】 本発明のレーザー照射装置を用いた発光装
置の作製方法を示す図。
【図３９】 本発明のレーザー照射装置を用いた発光装
置の断面図。
【図４０】 本発明の生産フローを示す図。
【図４１】 本発明のレーザー照射装置を用いた発光装
置の作製方法を示す図。
【図４２】 本発明の生産フローを示す図。
【図４３】 駆動回路をパネルに実装している図。
【図４４】 本発明の半導体装置を用いた電子機器の
図。
【図４５】 重ね合わせたビームスポットの中心軸方向
におけるエネルギー密度の分布を示す図。
【図４６】 ビームスポットの中心間の距離とエネルギ
ー差の関係を示す図。
【図４７】 ビームスポットの中心軸方向における出力
エネルギーの分布を示す図。
【図４８】 本発明のレーザー照射装置を用いた発光装
置の断面図。
【図４９】 本発明のレーザー装置を用いて作製された
発光装置の断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 幸一郎 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 (72)発明者 志賀 愛子 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 (72)発明者 村上 智史 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 (72)発明者 秋葉 麻衣 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 Ｆターム(参考） 5F052 AA02 AA17 AA24 BA04 BA07 BA11 BA12 BB02 BB03 BB04 BB05 BB07 CA10 DA01 DA02 DA03 DB02 DB03 DB07 EA12 EA16 FA06 FA19 JA04 5F110 AA01 AA16 BB02 BB04 CC02 CC08 DD01 DD02 DD03 DD05 DD13 DD14 DD15 DD17 EE01 EE02 EE03 EE04 EE05 EE06 EE09 EE11 EE14 EE15 EE23 EE28 EE30 EE44 EE45 FF01 FF02 FF03 FF04 FF09 FF28 FF30 FF36 GG01 GG02 GG13 GG25 GG32 GG33 GG43 GG45 GG47 GG51 HJ01 HJ04 HJ12 HJ13 HJ23 HL01 HL02 HL03 HL04 HL06 HL11 HL12 HM13 HM15 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN27 NN34 NN35 NN43 NN44 NN45 NN48 NN71 NN72 NN73 PP01 PP02 PP03 PP04 PP05 PP06 PP07 PP10 PP13 PP24 PP29 PP34 PP35 QQ04 QQ11 QQ23 QQ24 QQ25 QQ28

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のレーザー発振装置と、 前記複数のレーザー発振装置から出力された複数のレー
    ザー光を集光し、基板におけるビームスポットを互いに
    一部重ね合わせる光学系と、 前記重ね合わされたビームスポットの、基板における移
    動方向と垂直な方向における幅を制限するスリットと、 前記基板の位置を制御する位置制御手段と、 前記基板上に形成される素子群のパターン情報から、マ
    ーカーを基準として前記素子群の活性層となる領域を特
    定し、前記活性層となる領域を含むように前記半導体膜
    に対してレーザー光を照射する特定の領域を定め、前記
    スリット、前記複数のレーザー発振装置及び前記位置制
    御手段を同期させ、前記スリットにより幅が制限された
    ビームスポットを前記特定の領域に重ね合わせるコンピ
    ューターと、を有することを特徴とするレーザー照射装
    置。
  2. 【請求項２】複数のレーザー発振装置と、 前記複数のレーザー発振装置から出力された複数のレー
    ザー光を集光し、基板におけるビームスポットを互いに
    一部重ね合わせる光学系と、 前記重ね合わされたビームスポットの、基板における移
    動方向と垂直な方向における幅を制限するスリットと、 前記基板の位置を互いに交差している第１の方向または
    第２の方向に移動させる位置制御手段を有し、 前記基板上に形成される素子群のパターン情報から、マ
    ーカーを基準として前記素子群の活性層となる領域を特
    定し、前記活性層となる領域を含むように前記半導体膜
    に対してレーザー光を照射する特定の領域を定め、前記
    スリット、前記複数のレーザー発振装置及び前記位置制
    御手段を同期させ、前記スリットにより幅が制限された
    ビームスポットを前記特定の領域に重ね合わせるコンピ
    ューターと、を有することを特徴とするレーザー照射装
    置。
  3. 【請求項３】複数のレーザー発振装置と、 前記複数のレーザー発振装置から出力された複数のレー
    ザー光を集光し、基板におけるビームスポットを各中心
    が直線を描くように互いに一部重ね合わせる光学系と、 前記重ね合わされたビームスポットの、基板における移
    動方向と垂直な方向における幅を制限するスリットと、 前記基板の位置を制御する位置制御手段と、 前記基板上に形成される素子群のパターン情報から、マ
    ーカーを基準として前記素子群の活性層となる領域を特
    定し、前記活性層となる領域を含むように前記半導体膜
    に対してレーザー光を照射する特定の領域を定め、前記
    スリット、前記複数のレーザー発振装置及び前記位置制
    御手段を同期させ、前記スリットにより幅が制限された
    ビームスポットを前記特定の領域に重ね合わせるコンピ
    ューターと、を有することを特徴とするレーザー照射装
    置。
  4. 【請求項４】複数のレーザー発振装置と、 前記複数のレーザー発振装置から出力された複数のレー
    ザー光を集光し、基板におけるビームスポットを各中心
    が直線を描くように互いに一部重ね合わせる光学系と、 前記重ね合わされたビームスポットの、基板における移
    動方向と垂直な方向における幅を制限するスリットと、 前記基板の位置を互いに交差している第１の方向または
    第２の方向に移動させる位置制御手段を有し、 前記基板上に形成される素子群のパターン情報から、マ
    ーカーを基準として前記素子群の活性層となる領域を特
    定し、前記活性層となる領域を含むように前記半導体膜
    に対してレーザー光を照射する特定の領域を定め、前記
    スリット、前記複数のレーザー発振装置及び前記位置制
    御手段を同期させ、前記スリットにより幅が制限された
    ビームスポットを前記特定の領域に重ね合わせるコンピ
    ューターと、を有することを特徴とするレーザー照射装
    置。
  5. 【請求項５】請求項３または請求項４において、 前記各中心によって描かれる直線と前記基板の移動する
    方向とが１０°以上８０°以下であることを特徴とする
    レーザー照射装置。
  6. 【請求項６】請求項３乃至請求項５のいずれか１項にお
    いて、 前記各中心によって描かれる直線と前記基板の移動する
    方向とがほぼ直角であることを特徴とするレーザー照射
    装置。
  7. 【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれか１項にお
    いて、 レーザー光の照射が減圧雰囲気下または不活性ガス雰囲
    気下において行われることを特徴とするレーザー照射装
    置。
  8. 【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれか一項にお
    いて、前記レーザー発振装置は、ＹＡＧレーザー、ＹＶ
    Ｏ4レーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ3レーザー、ガ
    ラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライドレ
    ーザー、Ｔｉ：サファイアレーザーまたはＹ2Ｏ3レーザ
    ーから選ばれた一種または複数種を用いていることを特
    徴とするレーザー照射装置。
  9. 【請求項９】請求項１乃至請求項８のいずれか１項にお
    いて、前記レーザー光の照射は、ＳＬＳ法を用いて行わ
    れることを特徴とするレーザー照射装置。
  10. 【請求項１０】請求項１乃至請求項８のいずれか１項に
    おいて、前記レーザー光は連続発振であることを特徴と
    するレーザー照射装置。
  11. 【請求項１１】請求項１乃至請求項１０のいずれか一項
    において、前記レーザー光は第２高調波であることを特
    徴とするレーザー照射装置。
  12. 【請求項１２】請求項１乃至請求項１１のいずれか一項
    において、前記レーザー発振装置は２以上８以下である
    ことを特徴とするレーザー照射装置。
JP2002344909A 2001-11-30 2002-11-28 レーザー照射装置 Withdrawn JP2003229377A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002344909A JP2003229377A (ja) 2001-11-30 2002-11-28 レーザー照射装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001366027 2001-11-30
JP2001-366027 2001-11-30
JP2002344909A JP2003229377A (ja) 2001-11-30 2002-11-28 レーザー照射装置

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002345263A Division JP4053412B2 (ja) 2001-11-30 2002-11-28 半導体装置の作製方法
JP2007131383A Division JP4127565B2 (ja) 2001-11-30 2007-05-17 半導体装置の作製方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003229377A true JP2003229377A (ja) 2003-08-15

Family

ID=27639467

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002345263A Expired - Fee Related JP4053412B2 (ja) 2001-11-30 2002-11-28 半導体装置の作製方法
JP2002344909A Withdrawn JP2003229377A (ja) 2001-11-30 2002-11-28 レーザー照射装置
JP2007131383A Expired - Fee Related JP4127565B2 (ja) 2001-11-30 2007-05-17 半導体装置の作製方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002345263A Expired - Fee Related JP4053412B2 (ja) 2001-11-30 2002-11-28 半導体装置の作製方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007131383A Expired - Fee Related JP4127565B2 (ja) 2001-11-30 2007-05-17 半導体装置の作製方法

Country Status (2)

Country Link
US (2) US7105048B2 (ja)
JP (3) JP4053412B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165716A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd レーザー結晶化装置及び結晶化方法
JP2010500759A (ja) * 2006-08-07 2010-01-07 ティーシーズィー ピーティーイー リミテッド アモルファスシリコンの結晶化を最適化するシステム及び方法
JP5930130B2 (ja) * 2013-07-11 2016-06-08 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
CN108381036A (zh) * 2018-05-15 2018-08-10 温州大学激光与光电智能制造研究院 一种气氛保护装置
JP2019024099A (ja) * 2014-02-07 2019-02-14 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP2020044579A (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 レーザーセル カンパニー リミテッド ミクロンレベルの厚さを有する電子部品のレーザーリフロー装置

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW552645B (en) 2001-08-03 2003-09-11 Semiconductor Energy Lab Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device
TWI279052B (en) * 2001-08-31 2007-04-11 Semiconductor Energy Lab Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device
US6979605B2 (en) * 2001-11-30 2005-12-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method for a semiconductor device using a marker on an amorphous semiconductor film to selectively crystallize a region with a laser light
US7133737B2 (en) * 2001-11-30 2006-11-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Program for controlling laser apparatus and recording medium for recording program for controlling laser apparatus and capable of being read out by computer
EP1329946A3 (en) 2001-12-11 2005-04-06 Sel Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device including a laser crystallization step
US7135389B2 (en) * 2001-12-20 2006-11-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Irradiation method of laser beam
US7113527B2 (en) * 2001-12-21 2006-09-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method and apparatus for laser irradiation and manufacturing method of semiconductor device
JP4141138B2 (ja) * 2001-12-21 2008-08-27 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP4030758B2 (ja) * 2001-12-28 2008-01-09 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US6984573B2 (en) * 2002-06-14 2006-01-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method and apparatus
US20040120097A1 (en) * 2002-12-23 2004-06-24 Chambers Stephen T. Methods of forming metal-insulator-metal capacitors
JP2004265897A (ja) * 2003-01-20 2004-09-24 Sharp Corp 結晶化半導体素子およびその製造方法ならびに結晶化装置
US7387922B2 (en) 2003-01-21 2008-06-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, method for manufacturing semiconductor device, and laser irradiation system
JP4660074B2 (ja) * 2003-05-26 2011-03-30 富士フイルム株式会社 レーザアニール装置
KR100546711B1 (ko) * 2003-08-18 2006-01-26 엘지.필립스 엘시디 주식회사 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 실리콘 결정화 방법
JP2005144487A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Seiko Epson Corp レーザ加工装置及びレーザ加工方法
US7858450B2 (en) * 2004-01-06 2010-12-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Optic mask and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same
US7825021B2 (en) * 2004-01-16 2010-11-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing display device
CN101677061B (zh) * 2004-03-26 2013-04-03 株式会社半导体能源研究所 激光辐照方法和激光辐照装置
US8525075B2 (en) * 2004-05-06 2013-09-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus
US8304313B2 (en) * 2004-08-23 2012-11-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and its manufacturing method
US20070063226A1 (en) * 2004-10-29 2007-03-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
WO2006104219A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device
KR101284201B1 (ko) 2005-05-02 2013-07-09 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 레이저 조사 장치 및 레이저 조사 방법
JP5153086B2 (ja) * 2005-05-02 2013-02-27 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射装置
SI2179737T1 (sl) * 2005-07-01 2014-02-28 Index Pharmaceuticals Ab Modulacija reakcije na stereoide
KR101132404B1 (ko) * 2005-08-19 2012-04-03 삼성전자주식회사 다결정 실리콘 박막의 제조 방법 및 이를 포함하는 박막트랜지스터의 제조 방법
US7569463B2 (en) * 2006-03-08 2009-08-04 Applied Materials, Inc. Method of thermal processing structures formed on a substrate
US7548364B2 (en) 2006-07-31 2009-06-16 Applied Materials, Inc. Ultra-fast beam dithering with surface acoustic wave modulator
US20080025354A1 (en) * 2006-07-31 2008-01-31 Dean Jennings Ultra-Fast Beam Dithering with Surface Acoustic Wave Modulator
US8173977B2 (en) * 2006-10-03 2012-05-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
JP2008197472A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Shinko Electric Ind Co Ltd 回路基板の製造方法
JP2008244374A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Nec Lcd Technologies Ltd 半導体薄膜の製造方法、半導体薄膜及び薄膜トランジスタ
JP2008277318A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Elpida Memory Inc パターン形成方法
US8148663B2 (en) 2007-07-31 2012-04-03 Applied Materials, Inc. Apparatus and method of improving beam shaping and beam homogenization
JP2009135448A (ja) * 2007-11-01 2009-06-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体基板の作製方法及び半導体装置の作製方法
CN102077318B (zh) * 2008-06-26 2013-03-27 株式会社Ihi 激光退火方法及装置
JP5540476B2 (ja) * 2008-06-30 2014-07-02 株式会社Ｉｈｉ レーザアニール装置
CN102398112B (zh) * 2010-09-15 2014-08-20 江苏透平密封高科技有限公司 适用于刷式密封的激光焊接机
KR101777289B1 (ko) * 2010-11-05 2017-09-12 삼성디스플레이 주식회사 연속측면고상화(Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｌａｔｅｒａｌ Ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ:ＳＬＳ)를 이용한 결정화 장치
JP2011082545A (ja) * 2010-11-24 2011-04-21 Sony Corp 熱処理装置、熱処理方法、半導体装置の製造方法および表示装置の製造方法
FR2996487B1 (fr) * 2012-10-08 2014-11-28 Snecma Procede de marquage en surface d'une piece de moteur a turbine a gaz par une representation graphique predefinie
FR3019074B1 (fr) * 2014-04-01 2016-04-15 Snecma Procede de marquage en surface d'une piece mecanique par une representation graphique predefinie avec effet de type holographique
WO2015180759A1 (de) * 2014-05-27 2015-12-03 Masdar Pv Gmbh Verfahren zum kristallisieren eines materials, halbleitermodul und bestrahlungsanlage
KR101895178B1 (ko) * 2014-07-31 2018-09-04 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체 장치의 제조 방법
KR20160049382A (ko) 2014-10-27 2016-05-09 삼성디스플레이 주식회사 레이저 박리 장치 및 표시 장치의 제조 방법
KR102578996B1 (ko) * 2016-11-30 2023-09-14 엘지디스플레이 주식회사 유기발광표시패널 및 이를 이용한 유기발광표시장치
JP6941473B2 (ja) 2017-04-26 2021-09-29 株式会社日本製鋼所 ディスプレイの製造方法、ディスプレイ及び液晶テレビ
CN108198784A (zh) * 2017-12-28 2018-06-22 深圳市华星光电技术有限公司 制备电路图案的方法和装置
CN109728067B (zh) * 2019-01-22 2021-01-15 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及其制造方法、显示装置
KR102174928B1 (ko) * 2019-02-01 2020-11-05 레이저쎌 주식회사 멀티 빔 레이저 디본딩 장치 및 방법
KR20200127078A (ko) * 2019-04-30 2020-11-10 세메스 주식회사 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 설비
DE102019130898A1 (de) 2019-08-16 2021-02-18 Infineon Technologies Ag Zweistufige laserbearbeitung eines verkapselungsmittels eines halbleiterchipgehäuses
CN112951745B (zh) * 2021-03-04 2023-02-17 重庆京东方显示技术有限公司 激光退火设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01239837A (ja) * 1988-03-19 1989-09-25 Nippon Denso Co Ltd 再結晶化方法
JPH05226790A (ja) * 1992-02-18 1993-09-03 Hitachi Ltd レーザアニール装置
JPH07249592A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体デバイスのレーザー処理方法
JPH09260681A (ja) * 1996-03-23 1997-10-03 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
JPH09270393A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Sanyo Electric Co Ltd レーザー光照射装置
JPH10199808A (ja) * 1997-01-09 1998-07-31 Sony Corp シリコン膜の結晶化方法
JPH11283933A (ja) * 1998-01-29 1999-10-15 Toshiba Corp レ―ザ照射装置，非単結晶半導体膜の製造方法及び液晶表示装置の製造方法
JPH11345783A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非単結晶薄膜のレーザー結晶化方法
JP2000277450A (ja) * 1999-03-24 2000-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザアニール装置及びこの装置を用いた薄膜トランジスタの製造方法

Family Cites Families (102)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US31876A (en) * 1861-04-02 Skirt
US47580A (en) * 1865-05-02 Improvement in sleds or carriages
US4234358A (en) 1979-04-05 1980-11-18 Western Electric Company, Inc. Patterned epitaxial regrowth using overlapping pulsed irradiation
US4353061A (en) 1979-12-07 1982-10-05 International Business Machines Apparatus and method for providing electron beam patterns using expanded beam array
US4330363A (en) * 1980-08-28 1982-05-18 Xerox Corporation Thermal gradient control for enhanced laser induced crystallization of predefined semiconductor areas
US4439245A (en) 1982-01-25 1984-03-27 Rca Corporation Electromagnetic radiation annealing of semiconductor material
JPS60220308A (ja) 1984-04-17 1985-11-05 Fuji Photo Film Co Ltd 光ビ−ム走査装置
US4692191A (en) * 1985-06-04 1987-09-08 Nippon Steel Corporation Method of improving functions of surface of alloy steel by means of irradiation of laser beam, and alloy steel and structure made by the method
JPH0810668B2 (ja) 1985-10-31 1996-01-31 旭硝子株式会社 多結晶シリコン膜の製造方法
US4780590A (en) 1985-11-21 1988-10-25 Penn Research Corporation Laser furnace and method for zone refining of semiconductor wafers
US5708252A (en) * 1986-09-26 1998-01-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Excimer laser scanning system
JPS6384789A (ja) * 1986-09-26 1988-04-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光加工方法
US6149988A (en) * 1986-09-26 2000-11-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method and system of laser processing
US5175425A (en) 1987-06-15 1992-12-29 Leuze Electronic Gmbh & Co. Process for marking semiconductor surfaces
US6261856B1 (en) * 1987-09-16 2001-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method and system of laser processing
JP2550370B2 (ja) 1987-12-02 1996-11-06 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置
US4796964A (en) 1988-03-09 1989-01-10 Xerox Corporation Method of utilizing a multiple emitter solid state laser in a raster output scanner (ROS)
JPH02143391A (ja) 1988-11-25 1990-06-01 Ricoh Co Ltd 並列光情報処理装置
JPH02181419A (ja) 1989-01-06 1990-07-16 Hitachi Ltd レーザアニール方法
JPH081705B2 (ja) 1989-03-14 1996-01-10 富士ゼロックス株式会社 半導体レーザー及びこれを用いたマルチビーム光ヘッド
JPH0342819A (ja) 1989-07-10 1991-02-25 Nec Corp レーザアニーラおよびレーザアニール方法
US5225886A (en) * 1989-09-18 1993-07-06 Hitachi, Ltd. Method of and apparatus for detecting foreign substances
US5028105A (en) * 1989-12-21 1991-07-02 Galileo Electro-Optics Corporation Photorefractive effect in bulk glass and devices made therefrom
US5139609A (en) 1991-02-11 1992-08-18 The Aerospace Corporation Apparatus and method for longitudinal diode bar pumping of solid state lasers
JPH04282869A (ja) 1991-03-11 1992-10-07 G T C:Kk 薄膜半導体装置の製造方法及びこれを実施するための装置
US5365875A (en) * 1991-03-25 1994-11-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Semiconductor element manufacturing method
JP2968080B2 (ja) 1991-04-30 1999-10-25 ジェイエスアール株式会社 高分解能光学顕微鏡および照射スポット光作成用マスク
JP2701183B2 (ja) 1991-08-09 1998-01-21 株式会社小松製作所 液晶マスク式レーザマーカ
JPH05175235A (ja) * 1991-12-25 1993-07-13 Sharp Corp 多結晶半導体薄膜の製造方法
JP3221724B2 (ja) 1992-05-13 2001-10-22 株式会社リコー 光アニール方法及び装置
CN1088002A (zh) 1992-11-16 1994-06-15 东京电子株式会社 制造液晶显示器基板及评价半导体晶体的方法与装置
US5745153A (en) 1992-12-07 1998-04-28 Eastman Kodak Company Optical means for using diode laser arrays in laser multibeam printers and recorders
JPH0792501A (ja) * 1993-07-30 1995-04-07 A G Technol Kk 画像表示用の基板とその製造方法、およびｔｆｔ表示素子
US5589406A (en) 1993-07-30 1996-12-31 Ag Technology Co., Ltd. Method of making TFT display
TW264575B (ja) * 1993-10-29 1995-12-01 Handotai Energy Kenkyusho Kk
JP3431033B2 (ja) 1993-10-29 2003-07-28 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体作製方法
KR100299292B1 (ko) 1993-11-02 2001-12-01 이데이 노부유끼 다결정실리콘박막형성방법및그표면처리장치
JP3453818B2 (ja) 1993-11-08 2003-10-06 株式会社ニコン 基板の高さ位置検出装置及び方法
TW272319B (ja) 1993-12-20 1996-03-11 Sharp Kk
US6723590B1 (en) 1994-03-09 2004-04-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for laser-processing semiconductor device
KR100321541B1 (ko) 1994-03-09 2002-06-20 야마자끼 순페이 능동 매트릭스 디스플레이 장치의 작동 방법
JPH07249591A (ja) * 1994-03-14 1995-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体薄膜のレーザーアニール方法及び薄膜半導体素子
JP2922113B2 (ja) 1994-04-06 1999-07-19 松下電送システム株式会社 画像記録装置
DE69521427T2 (de) 1994-05-11 2002-05-16 Eastman Kodak Co., Rochester Verbessertes abbildendes verfahren für bildaufzeichnungsmaterialien
US6059873A (en) * 1994-05-30 2000-05-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Optical processing method with control of the illumination energy of laser light
JP3464287B2 (ja) 1994-09-05 2003-11-05 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP3477888B2 (ja) * 1995-02-07 2003-12-10 ソニー株式会社 薄膜半導体装置の製造方法
DE69615721T2 (de) 1995-03-17 2002-08-08 Ebara Corp., Tokio/Tokyo Herstellungsverfahren mit einem Energiebündel
GB2300749A (en) 1995-05-06 1996-11-13 Thomson Multimedia Sa A multiple beam optical disk system
JPH09172181A (ja) * 1995-12-15 1997-06-30 Sony Corp 薄膜半導体装置の製造方法
US5817548A (en) 1995-11-10 1998-10-06 Sony Corporation Method for fabricating thin film transistor device
US6391690B2 (en) 1995-12-14 2002-05-21 Seiko Epson Corporation Thin film semiconductor device and method for producing the same
WO1997023806A1 (en) * 1995-12-26 1997-07-03 Seiko Epson Corporation Active matrix substrate, production method of active matrix substrate, liquid crystal display device and electronic equipment
JP3453972B2 (ja) 1995-12-27 2003-10-06 トヨタ自動車株式会社 レーザ溶接方法および装置
JPH09253879A (ja) * 1996-03-25 1997-09-30 Hitachi Ltd レーザビームによる脆性基板の割断方法及び装置
JPH09320961A (ja) * 1996-05-31 1997-12-12 Nec Corp 半導体製造装置及び薄膜トランジスタの製造方法
JP3645377B2 (ja) 1996-10-24 2005-05-11 株式会社半導体エネルギー研究所 集積回路の作製方法
TW451284B (en) * 1996-10-15 2001-08-21 Semiconductor Energy Lab Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP3597331B2 (ja) 1996-10-24 2004-12-08 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US5998759A (en) 1996-12-24 1999-12-07 General Scanning, Inc. Laser processing
JPH10303126A (ja) * 1997-02-28 1998-11-13 Nikon Corp 移動シーケンスの決定方法
JP4056577B2 (ja) * 1997-02-28 2008-03-05 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射方法
DE19737611C2 (de) 1997-08-28 2002-09-26 Infineon Technologies Ag Fuse-Anordnung für Halbleiterspeichervorrichtung
US6014944A (en) * 1997-09-19 2000-01-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for improving crystalline thin films with a contoured beam pulsed laser
IL136037A0 (en) * 1997-11-12 2001-05-20 Nikon Corp Exposure apparatus, apparatus for manufacturing devices, and method of manufacturing exposure apparatuses
TW466772B (en) 1997-12-26 2001-12-01 Seiko Epson Corp Method for producing silicon oxide film, method for making semiconductor device, semiconductor device, display, and infrared irradiating device
IL138374A (en) * 1998-03-11 2004-07-25 Nikon Corp An ultraviolet laser device and an exposure device that includes such a device
JP3204307B2 (ja) * 1998-03-20 2001-09-04 日本電気株式会社 レーザ照射方法およびレーザ照射装置
JP4443646B2 (ja) 1998-06-04 2010-03-31 東芝モバイルディスプレイ株式会社 多結晶半導体膜の製造方法
JP2000066133A (ja) * 1998-06-08 2000-03-03 Sanyo Electric Co Ltd レ―ザ―光照射装置
US6255148B1 (en) * 1998-07-13 2001-07-03 Fujitsu Limited Polycrystal thin film forming method and forming system
TW444247B (en) 1999-01-29 2001-07-01 Toshiba Corp Laser beam irradiating device, manufacture of non-single crystal semiconductor film, and manufacture of liquid crystal display device
US6393042B1 (en) * 1999-03-08 2002-05-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer and laser irradiation apparatus
US6278680B1 (en) 1999-03-19 2001-08-21 Hitachi Computer Peripherals Co., Ltd. Initial crystallization method of recording media and device thereof
JP4403599B2 (ja) * 1999-04-19 2010-01-27 ソニー株式会社 半導体薄膜の結晶化方法、レーザ照射装置、薄膜トランジスタの製造方法及び表示装置の製造方法
WO2000072222A1 (en) * 1999-05-24 2000-11-30 Potomac Photonics, Inc. Apparatus for fabrication of miniature structures
JP2001023918A (ja) 1999-07-08 2001-01-26 Nec Corp 半導体薄膜形成装置
US6504650B1 (en) 1999-10-19 2003-01-07 Anthony J. Alfrey Optical transformer and system using same
US6541731B2 (en) 2000-01-25 2003-04-01 Aculight Corporation Use of multiple laser sources for rapid, flexible machining and production of vias in multi-layered substrates
US6882012B2 (en) * 2000-02-28 2005-04-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and a method of manufacturing the same
JP2001345245A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Nikon Corp 露光方法及び露光装置並びにデバイス製造方法
US7078321B2 (en) * 2000-06-19 2006-07-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
US6737672B2 (en) * 2000-08-25 2004-05-18 Fujitsu Limited Semiconductor device, manufacturing method thereof, and semiconductor manufacturing apparatus
US7217605B2 (en) 2000-11-29 2007-05-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method and method of manufacturing a semiconductor device
SG113399A1 (en) * 2000-12-27 2005-08-29 Semiconductor Energy Lab Laser annealing method and semiconductor device fabricating method
TW544938B (en) 2001-06-01 2003-08-01 Semiconductor Energy Lab Method of manufacturing a semiconductor device
US20030021014A1 (en) 2001-07-25 2003-01-30 Motorola, Inc. Linear optical amplifier and method for fabricating same
TW552645B (en) * 2001-08-03 2003-09-11 Semiconductor Energy Lab Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device
US6952510B1 (en) 2001-08-31 2005-10-04 Nlight Photonics Corporation Optically corrected intracavity fiber coupled multigain element laser
US6975659B2 (en) 2001-09-10 2005-12-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Laser diode array, laser device, wave-coupling laser source, and exposure device
JP2003080604A (ja) 2001-09-10 2003-03-19 Fuji Photo Film Co Ltd 積層造形装置
US6700096B2 (en) 2001-10-30 2004-03-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser apparatus, laser irradiation method, manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, production system for semiconductor device using the laser apparatus, and electronic equipment
CN1311528C (zh) 2001-10-31 2007-04-18 三星钻石工业股份有限公司 在半导体晶片上形成划线的方法以及用以形成这种划线的设备
US7050878B2 (en) 2001-11-22 2006-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductror fabricating apparatus
US7214573B2 (en) * 2001-12-11 2007-05-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device that includes patterning sub-islands
US7135389B2 (en) * 2001-12-20 2006-11-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Irradiation method of laser beam
US7113527B2 (en) 2001-12-21 2006-09-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method and apparatus for laser irradiation and manufacturing method of semiconductor device
US6841797B2 (en) * 2002-01-17 2005-01-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device formed over a surface with a drepession portion and a projection portion
US6861641B1 (en) * 2002-03-26 2005-03-01 Optical Communication Products, Inc. Hermetically sealed optical subassembly
US6984573B2 (en) * 2002-06-14 2006-01-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method and apparatus
US20060165141A1 (en) 2003-05-30 2006-07-27 High Q Laser Production Gmbh Method and device for pumping a laser
US7615424B2 (en) 2004-03-25 2009-11-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device using the laser irradiation apparatus

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01239837A (ja) * 1988-03-19 1989-09-25 Nippon Denso Co Ltd 再結晶化方法
JPH05226790A (ja) * 1992-02-18 1993-09-03 Hitachi Ltd レーザアニール装置
JPH07249592A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体デバイスのレーザー処理方法
JPH09260681A (ja) * 1996-03-23 1997-10-03 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
JPH09270393A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Sanyo Electric Co Ltd レーザー光照射装置
JPH10199808A (ja) * 1997-01-09 1998-07-31 Sony Corp シリコン膜の結晶化方法
JPH11283933A (ja) * 1998-01-29 1999-10-15 Toshiba Corp レ―ザ照射装置，非単結晶半導体膜の製造方法及び液晶表示装置の製造方法
JPH11345783A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非単結晶薄膜のレーザー結晶化方法
JP2000277450A (ja) * 1999-03-24 2000-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザアニール装置及びこの装置を用いた薄膜トランジスタの製造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165716A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd レーザー結晶化装置及び結晶化方法
JP2010500759A (ja) * 2006-08-07 2010-01-07 ティーシーズィー ピーティーイー リミテッド アモルファスシリコンの結晶化を最適化するシステム及び方法
JP5930130B2 (ja) * 2013-07-11 2016-06-08 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
JPWO2015004774A1 (ja) * 2013-07-11 2017-02-23 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP2019024099A (ja) * 2014-02-07 2019-02-14 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
US10367013B2 (en) 2014-02-07 2019-07-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US10763282B2 (en) 2014-02-07 2020-09-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US11355529B2 (en) 2014-02-07 2022-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US12057459B2 (en) 2014-02-07 2024-08-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
CN108381036A (zh) * 2018-05-15 2018-08-10 温州大学激光与光电智能制造研究院 一种气氛保护装置
JP2020044579A (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 レーザーセル カンパニー リミテッド ミクロンレベルの厚さを有する電子部品のレーザーリフロー装置
JP7229535B2 (ja) 2018-09-18 2023-02-28 レーザーセル カンパニー リミテッド レーザーリフロー装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4127565B2 (ja) 2008-07-30
JP2004179474A (ja) 2004-06-24
US8696808B2 (en) 2014-04-15
JP2007258738A (ja) 2007-10-04
US20070000428A1 (en) 2007-01-04
US7105048B2 (en) 2006-09-12
JP4053412B2 (ja) 2008-02-27
US20030153182A1 (en) 2003-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4053412B2 (ja) 半導体装置の作製方法
JP3980465B2 (ja) 半導体装置の作製方法
JP5427753B2 (ja) 半導体装置の作製方法
JP2004179474A6 (ja) レーザー照射装置
JP2004158720A6 (ja) レーザー装置及びレーザー照射方法
JP2003197521A (ja) 半導体装置およびその作製方法
JP2003203918A (ja) 半導体装置の作製方法
US7135389B2 (en) Irradiation method of laser beam
US7026227B2 (en) Method of irradiating a laser beam, and method of fabricating semiconductor devices
US7300516B2 (en) Laser irradiation method and laser irradiation apparatus, and method for fabricating semiconductor device
JP2003045820A (ja) レーザ照射装置およびレーザ照射方法、並びに半導体装置の作製方法
JP2003224084A (ja) 半導体製造装置
JP3967259B2 (ja) 半導体装置の作製方法
JP3908124B2 (ja) レーザー装置及びレーザー照射方法
JP2003151916A (ja) レーザ照射装置およびレーザ照射方法、並びに半導体装置の作製方法
JP2004193201A6 (ja) レーザー照射方法
JP3908128B2 (ja) 半導体装置の作製方法
JP4531330B2 (ja) レーザ光の照射方法
JP2004193201A (ja) レーザー照射方法
JP3892368B2 (ja) レーザー装置及びレーザー照射方法
JP3908129B2 (ja) 半導体装置の作製方法
JP4646894B2 (ja) 半導体装置の作製方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061017

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070320

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20070517