JP4282985B2 - 表示装置の作製方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示ムラの低減方法に関し、特にレーザー光のエネルギー密度ばらつきに起因した表示ムラの低減対策を施した表示装置とその作製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置やEL(Electro Luminescence)表示装置などを駆動するための素子として、薄膜トランジスタ(以後、TFTという。)が用いられている。このようなTFTを作製するにあたり、低価格、低コストで作製することを目的として、ガラス基板が用いられるようになってきている。従って、約600℃以上の温度下で長時間に渡る熱処理を行う方法でTFTを作製することが困難である。このため、工程最高温度が約600℃以下の低温プロセスでTFTを作製する技術が開発されている。このような低温プロセスで結晶質半導体膜を作製する方法として、レーザー光を用いた結晶化方法が一般的に用いられる。
【0003】
このような、レーザー光を用いた結晶質半導体膜の作製方法では、レーザー発振器の出力の不安定さによりレーザー光のエネルギー密度にばらつきが生じると、これに伴い結晶質半導体膜の膜質もばらついてしまう。このような結晶質半導体膜の結晶性ばらつきはTFTの電気的特性にもばらつきが生じることが知られている。特に、画素駆動用のTFTの電気的特性がばらつくと、表示画像に輝度ムラ若しくは階調ムラなどの表示ムラが生じることがある。
【0004】
このため、例えば2台のレーザー発振器を交互に用いて、一方の装置で結晶化を行っている間に、もう一方の装置をメンテナンスするといった方法により、常にレーザー発振器からの安定した出力が得られるように工夫し、レーザー光のエネルギー密度ばらつきに起因した結晶質半導体膜の膜質ばらつきを低減する試みがなされている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特許第3135643号明細書(第2−4頁、第2図)
【0006】
上記のような方法を用いた場合、メンテナンスのために工程を中断する必要がなくなるといった効果がある。しかしながら、メンテナンス回数そのものは低減できるわけではない。従って、メンテナンス等に係る手間を削減し、より簡便な方法でレーザー光のエネルギーばらつきを低減し、良好な表示画像が得られる方法の開発が求められる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題を鑑み、本発明では、周期的な模様は表示ムラとしては視認しにくいという視覚的効果を利用し、表示画像における表示ムラを視覚的に低減できる表示装置とその作製方法について提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、複数のTFTが配列されたTFTアレイ基板において、列方向、若しくは行方向のうち少なくとも一方向に一列に並ぶ複数のTFTの同一電気信号下における電気的特性が、各々のTFTが形成されている位置に依存して周期的に変動することを特徴としている。
【0009】
なお、前記電気的特性とは、各々のTFTに同一の電気信号を与えたときに得られるオン電流値や閾値などの電気的特性をいう。ここで、オン電流値とは、特にVD−ID特性における飽和領域における電流値を指している。
【0010】
前記表示装置が発光素子を備えた表示装置であるとき、発光素子駆動用TFTのオン電流値は、各々のTFTが形成されている位置に依存して周期的に変化するとき、発光光の発光輝度は、各々の発光素子駆動用TFTのオン電流値に依存して周期的に変化する。
【0011】
このような周期的な発光光の輝度変化は、表示画像において、周期的な縞模様あるいは周期的な格子模様として現れる。
【0012】
なお、周期的な縞模様は、列方向、若しくは行方向のいずれか一方向に一列に並ぶ複数のTFTの同一電気信号下における電気的特性が、各々のTFTが形成されている位置に依存して周期的に変動する場合に生じる。また周期的な格子模様は、列方向および行方向の両方向に対して、一列に並ぶ複数のTFTの同一電気信号下における電気的特性が、各々のTFTが形成されている位置に依存して周期的に変動する場合に生じる。
【0013】
一般的に、周期的な模様は表示画像の乱れとしては認識しにくい。一方、ランダムな縞模様は表示画像の乱れとして視認しやすい。
【0014】
本発明の半導体装置を備えた表示装置は、表示画像において、意図的に周期的な模様を生じさせるものである。意図的に周期的な模様を生じさせることで、特にランダムな縞模様として現れる輝度ムラ等を、表示ムラとして認識しづらくすることが可能である。
【0015】
特に本発明の表示装置では、レーザー光のエネルギーばらつきに起因した表示画像における輝度ムラを視覚的に低減できる効果を有する。
【0016】
本発明の半導体装置は、複数のTFTが配列されたTFTアレイ基板において、列方向、若しくは行方向のうち少なくとも一方向に一列に並ぶ複数のTFTのそれぞれを構成している半導体膜の膜質が、TFTの各々が形成されている位置に依存して周期的に変化することを特徴としている。
【0017】
半導体膜の膜質が異なると、同じ電気信号を与えたときのTFTの電気的特性も異なる。従って、一方向に並ぶ複数のTFTのそれぞれを構成している半導体膜の膜質が、周期的に変化するとき、一方向に並ぶ複数のTFTの電気的特性は周期的に変動する。
【0018】
本発明の半導体装置の作製方法は、ひとつの結晶質半導体膜において、膜質の異なる領域が周期的に繰り返し形成されている結晶質半導体膜を用いてTFTを作製することを特徴としている。
【0019】
照射されるレーザー光の照射回数が、領域ごとに周期的に異なる結晶質半導体膜を形成することにより、ひとつの結晶質半導体膜において、膜質の異なる領域が周期的に繰り返し形成されている結晶質半導体膜を形成できる。
【0020】
照射されるレーザー光の照射回数が領域ごとに周期的に異なる結晶質半導体膜は、第1の半導体膜に第1のレーザー光を照射することにより形成される複数のレーザー結晶化領域が、周期的間隔をおいて形成されている第2の半導体膜を形成する工程と、前記第2の半導体膜に第2のレーザー光を照射することにより膜全体がレーザー結晶化された第3の半導体膜を形成する工程により形成される。
【0021】
つまり、第3の半導体膜には第1のレーザー光と第2のレーザー光とが照射された第1の領域と第2のレーザー光のみが照射された第2の領域とが周期的に繰り返し形成される。なお、第1のレーザー光が照射されることにより形成された結晶化領域は、任意の一点につきn回照射される。また第2のレーザー光は、膜全体に渡り照射され、任意の一点につきm回照射される。従って、第1の領域にはレーザー光がn+m回、第2の領域にはm回、レーザー光が照射される。n、mはそれぞれ任意の自然数とする。なお、第1のレーザー光を照射する工程と第2のレーザー光を照射する工程とは、工程順については順不同可である。なお、照射回数だけでなく、レーザー光のエネルギー密度等も変えて結晶質半導体膜の膜質を制御してもよい。
【0022】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の表示装置の作製方法について図1、2を用いて説明する。本発明の表示装置は、周期的な模様は表示ムラとしては視認しにくいという視覚的効果を利用し、表示画像における表示ムラを視覚的に低減できるものである。これは、特に、一画面全体を単一輝度、単一色で表示する場合(つまり、同一電気信号下において)に効果を有する。
【0023】
本実施の形態では、第1のレーザー光と第2のレーザー光は、いずれも線状に整形されたパルスレーザー光であり、レーザー媒質、発振周波数等は同一のものを用いている。なお、いずれのレーザー光を照射する場合においても、レーザー光はそのものは走査せずに固定し、基板501を載せた載置台を移動することにより、レーザー光が照射される位置を変えている。またレーザー光の周波数をx[Hz]、レーザー光の短軸方向のビーム幅をy[μm]、載置台の移動速度をz[mm/sec]としたとき、n回目にレーザー光が照射される部分とn+1回目にレーザー光が照射される部分とのオーバーラップ率[%]は、x・y/z×0.1で表される。
【0024】
基板501上に第1の半導体膜502を形成する。本実施の形態では、非晶質半導体膜に触媒金属元素を添加後、熱処理を施すことにより作製した結晶質半導体膜を、第1の半導体膜502として用いる。なお、第1の半導体膜502としては、上記のものに限らず非晶質珪素膜を用いてもよい。
【0025】
次に、第1の半導体膜502に第1のレーザー光を照射して、第2の半導体膜503(503a、503b)を形成する。
【0026】
第2の半導体膜503は、レーザー光の周波数およびレーザー光の短軸方向のビーム幅を固定し、載置台の移動速度を変えることでオーバーラップ率が70%となるように調節し、第1の半導体膜502に第1のレーザー光を照射して形成する。これにより、第2の半導体膜503には、第1のレーザー光が照射されている領域503aと照射されていない領域503b交互に周期的に繰り返し形成される。領域503aと領域503bとはおおよそ7:3の面積比で形成される。
【0027】
次に、第2の半導体膜503(503a、503b)に第2のレーザー光を照射して、第3の半導体膜504を形成する。
【0028】
第3の半導体膜504は、レーザー光の周波数およびレーザー光の縦方向のビーム幅を固定し、載置台の移動速度を変えることでオーバーラップ率が1000〜1500%となるように調節し、第2の半導体膜503に第2のレーザー光を照射して形成する。これにより、第3の半導体膜504には、任意の一点につき10〜115回、第2のレーザー光が照射されることになる。従って、第3の半導体膜504においては、第1のレーザー光と第2のレーザー光とが照射された領域504aと、第2のレーザー光のみが照射されている領域504bとが周期的に繰り返し形成されている。
【0029】
図2に第3の半導体膜504の一部分における上面図を示す。これより、領域503aと503bとが周期的に繰り返し形成され、縞状の模様となっていることが分かる。
【0030】
以上に述べたように、領域504aと領域504bとではレーザー光の照射回数が異なっている。その結果、領域504aと領域504bとでは半導体膜の膜質が異なる。
【0031】
なお、本実施の形態では、載置台の移動速度を変えることで、オーバーラップ率を調節しているが、これに限らずレーザー光の周波数、ビーム幅を変えたりすることで調節してもよい。またオーバーラップ率に関しても前述の値に限らず、適宜変更すればよい。また、レーザー光のエネルギー密度は、第1のレーザー光と第2のレーザーことで異なっていてもよく、適宜調節すればよい。
【0032】
上記のようにして形成した第3の半導体膜504から触媒金属元素を公知のゲッタリング方法を用いて除去する。
【0033】
次に、触媒金属元素を除去した第3の半導体膜504(504a、504b)を用いて、公知のTFT作製方法により、半導体膜505(505a、505b)、ゲート絶縁膜506、ゲート電極507からなるTFT520(520a、520b)を作製する。
【0034】
TFT520aは、第3の半導体膜504のうち領域504aの半導体膜を素子分離して形成した半導体膜505aを用いて作製される。またTFT520bは、第3の半導体膜504のうち領域504bの半導体膜を素子分離して形成した半導体膜505bを用いて作製される。
【0035】
本実施の形態では、公知のTFTの作製方法を用いて、Pチャネル型のシングルゲート構造のTFTを作製する。なお、シングルゲート構造の以外に、LDD構造等、他の構造のTFTを形成してもよい。また、チャネル型についても、特に限定されるものではなくNチャネル型のTFTを作製してもよい。若しくはNチャネル型、Pチャネル型の両方を作製してもよい。
【0036】
TFT520の作製後、公知の方法を用いて層間絶縁膜510およびTFTに電気的信号を伝達するための配線511を形成し、TFTアレイ基板を作製する。なお、TFT520の作製後に活性化処理、水素化処理を適宜行う。
【0037】
なお、基板501上には複数個のTFTが、上記の方法により形成されている。半導体膜505aを用いて作製したTFT520aと半導体膜505bを用いて作製したTFT520bとでは、TFTの電気的特性も異なる。このため、領域504a、504bの短軸方向に並んだTFTのオン電流値の場所依存性は、領域504aと領域504aが繰り返される周期性と同様の周期性をもってオン電流値が高いものとオン電流値が低いものとが繰り返される特性をもつ。つまり、本発明により、レーザー光の短軸方向と同一方向に並ぶ複数のTFTの電気的特性が、各々のTFTが形成されている位置に依存して周期的に変動するTFTアレイ基板を作製できる。
【0038】
次に、公知の方法、公知の材料を用いてTFTアレイ基板上に、第1の発光素子の電極(陽極或いは陰極のいずれでもよい)隔壁層(バンプや土手とも称される)、発光層、第2の発光素子の電極を形成する。これにより、第1の発光素子の電極、発光層、第2の発光素子の電極からなる発光素子を備えた表示装置を作製できる。
【0039】
【実施例】
(実施例1)
本実施例では、本発明の表示装置を作製する方法について図3〜8を用いて説明する。なお、本実施例においては、表示装置として発光素子を備えた表示装置を作製する。
【0040】
本発明の表示装置の作製方法を用いることにより、レーザー光の短軸方向と同一方向に並ぶ複数のTFTの電気的特性が、各々のTFTが形成されている位置に依存して周期的に変動するTFTアレイ基板を作製できる。このTFTアレイ基板を備えた表示装置における表示画像は、周期的な縞模様が生じる。従って、周期的な模様は表示ムラとしては視認しにくいという視覚的効果を利用し、特に一画面全体を単一輝度、単一色で表示する場合(つまり、同一電気信号下において)に、ランダムな縞模様に起因した輝度ムラを視覚的に低減することができる。またレーザー装置の光学系に特殊な技術等を要さず、またレーザー発振器のメンテナンス等も特に頻度を高くする必要がないため、簡便でありまた従来技術と比較して低コストで作製できる。
【0041】
基板1500上に膜厚50〜100nmの下地絶縁膜1501aおよび膜厚50〜100nmの膜厚の下地絶縁膜1501bを積層成膜して形成する。下地絶縁膜1501(1501a、1501b)は、基板1500から半導体層への不純物拡散を防ぐために形成される。本実施例では、低アルカリガラスを用い、下地絶縁膜1501aには膜厚100nmの窒化珪素膜を下地絶縁膜1501bには膜厚100nmの酸化珪素膜をそれぞれプラズマCVD法により成膜した。また本実施例では、下地絶縁膜を二層の積層成膜しているが、不純物拡散の阻止効果を得られるなら、一層あるいは三層以上の積層としてもよい。
【0042】
次に、下地絶縁膜1501の上に半導体膜1502a〜1502dを形成する。半導体膜1502a〜1502dの形成方法は以下の通りである。
【0043】
下地絶縁膜1501の上に膜厚55nmの非晶質珪素膜5001(図示しない)を公知の成膜方法(CVD法やスパッタ法)を用いて成膜後、触媒金属元素としてニッケル(Ni)を添加し、550℃、4時間の熱処理を施し、結晶質珪素膜5002を形成する。
【0044】
次に結晶質珪素膜5002に第1のレーザー光を照射して、結晶質珪素膜5003を形成する。本実施例では、第1のレーザー光として、発振周波数30Hz、ビーム幅476μm、エネルギー密度(設定値)529mJ/cm2のパルスレーザー光であるエキシマレーザー光を用いた。結晶質珪素膜5002が形成された基板1500を載せた載置台を移動速度20mm/secで移動させ、第1のレーザー光を結晶質珪素膜5002に照射することにより、第1のレーザー光は、オーバーラップ率71.4%として結晶質珪素膜5002に照射される。これにより、第1のレーザー光が照射されている領域5003aと、第1のレーザー光が照射されていない領域5003bとがおおよそ71:29の比で交互に繰り返し形成された結晶質珪素膜5003が形成される。なお第1のレーザー光は酸素を20%、窒素を80%含む雰囲気中で照射している。
【0045】
次に、結晶質珪素膜5003に第2のレーザー光を照射して、結晶質珪素膜5004を形成する。本実施例では、第1のレーザー光を照射したものと同一のレーザー装置を用いて、第1のレーザー光と同様に、発振周波数30Hz、ビーム幅476μm、エネルギー密度(設定値)529mJ/cm2のパルスレーザー光であるエキシマレーザー光を第2のレーザー光として用いた。結晶質珪素膜5003が形成された基板1500を載せた載置台を移動速度1mm/secで移動させ、第2のレーザー光を結晶質珪素膜5003に照射することにより、第2のレーザー光は、オーバーラップ率14.3%として結晶質珪素膜5003に照射される。これにより、結晶質珪素膜5003には、任意の一点につき約14回、第2のレーザー光が照射されることになる。なお第2のレーザー光は酸素を20%、窒素を80%含む雰囲気中で照射している。
【0046】
従って、結晶質珪素膜5004においては、第1のレーザー光と第2のレーザー光が照射された領域5004aと、第2のレーザー光のみが照射されている領域5004bとが周期的に繰り返し形成されている。このように、領域5004aと領域5004bとでは結晶質珪素膜の形成方法が異なっており、結果として結晶質半導体膜の膜質が異なる。なお、領域5004a内、および領域5004b内では、領域5004aと領域5004bとの膜質差よりも程度の小さい結晶性ばらつきは存在する。
【0047】
なお、本実施例において、第1のレーザー光および第2のレーザー光は、いずれも光学系を用いて線状に整形された線状ビームであり、ビームの短軸方向の長さをビーム幅としている。また、本実施例において、第1のレーザー光と第2のレーザー光は、同一のレーザー装置を用いて照射しており、発振周波数、ビーム幅、エネルギー密度(設定値)等の照射条件も同一である。図12は、第1のレーザー光、若しくは第2のレーザー光と同一の照射条件で照射したレーザー光の照射回数に依存したエネルギー密度のばらつきを示した図である。これより、照射回数にたいしてエネルギー密度は非常にランダムなばらつきをもっていることが分かる。
【0048】
図10は上記のような結晶質珪素膜5002、5003,5004の形成方法と同様の方法により、それぞれ結晶質珪素膜5002、5003,5004に相当する結晶質珪素膜6002、6003,6004をそれぞれ同一基板内に形成した試料基板を撮影した写真である。なお、ニッケルを触媒金属元素として添加後、熱処理を施して形成した結晶質珪素膜に、第1のレーザー光および第2のレーザー光が局所的に照射されるようにすることで、レーザー光が全く照射されていない結晶質珪素膜6002、第1のレーザー光のみが照射された結晶質珪素膜6003、第1のレーザー光および第2のレーザー光が照射された結晶質珪素膜6004を同一基板内に形成している。さらに、第2のレーザー光のみが照射された結晶質珪素膜6005も形成されている。
【0049】
試料基板の撮影は、暗室内で試料基板に斜め方向からハロゲン光を照射しておこなう。このため、基板表面での反射光が像として現れる。反射光が散乱しやすい基板表面の凹凸が大きい部分程明るく、反射光が散乱しにくい凹凸が少ない部分程暗い像となる。
【0050】
レーザー光(第1のレーザー光および第2のレーザー光)が照射された結晶質珪素膜の表面には凹凸が形成されるため、この凹凸の違いがハロゲン光の散乱光量の違いとなり、像の明暗として現れる。従って、結晶質珪素膜6002は、レーザー光が全く照射されておらず平坦な表面を有するため暗い像となっている。また、結晶質珪素膜6003のうち第1のレーザー光が照射された領域は凹凸が形成されるため明るい像の周期的な縞模様として現れている。結晶質珪素膜6004においては、膜面全体に第2のレーザー光が照射されているため、膜面全体に凹凸が形成されている。このため結晶質珪素膜6002、6003よりも、膜面全体が明るく、また第1のレーザー光および第2のレーザー光が照射された領域と、第2のレーザー光のみが照射された領域とで膜面表面の凹凸状態が異なるため、これらの凹凸の違いが周期的な縞模様として現れている。結晶質珪素膜6004は第2のレーザー光のみが照射されており、第2のレーザー光の出力ばらつきの影響を受けて、膜表面の凹凸状態が変わりランダムな縞模様が現れている。
【0051】
以上のように、レーザー光の照射方法の違いは膜表面の凹凸状態の違いとしても現れる。結晶質珪素膜5004においても、領域5004aと領域5004bとでは、第1のレーザー光照射の有無の違いより、膜表面の凹凸が異なる。
【0052】
第1のレーザー光や第2のレーザー光には、本実施例のようにレーザー媒質としてエキシマ(XeCl)用いればよいが、この他、YAG、YVO4を用いたパルス発振型レーザーを用いてもよい。また、発振周波数、ビーム幅、レーザーエネルギー密度についても上記に示した値に限らず、各々のレーザー光のオーバーラップ率、形成される結晶質珪素膜の膜質などを考慮し、適宜調整すればよい。第1のレーザー光と第2のレーザー光とでエネルギー密度条件等が異なっても構わない。
【0053】
また、連続発振レーザー光を用いても、結晶質珪素膜5003のように、レーザー光により結晶化された領域と、レーザー光では結晶化されていない領域とが周期的に繰り返し形成された結晶質珪素膜を形成することは可能である。
【0054】
なお、非晶質珪素膜以外にも非晶質シリコンゲルマニウム(SixGe1-X(X=0.0001〜0.02))等の非晶質半導体膜を用いて結晶質珪素膜5004を形成してもよい。また、触媒金属元素を用いて形成した結晶質珪素膜5002を形成する工程は必ずしも必要ではなく、非晶質珪素膜5001を形成した後、結晶質珪素膜5003、5004を形成するための工程と同様の工程をおこない、結晶質半導体膜を形成してもよい。但し、本実施例のように結晶質珪素膜5002を形成することで、結晶質珪素膜の配向性を高める効果がある。また、膜厚に関しても上記の膜厚に限らず適宜変更して構わない。さらに、結晶質珪素膜5004を形成後、窒素雰囲気中で結晶質珪素膜5004にレーザー光を照射し、膜表面を平坦化してもよい。
【0055】
オゾン水を用いて結晶質珪素膜5004表面に1〜2nmの膜厚の薄い酸化膜を形成し、さらにその上に非晶質珪素膜5010(図示しない)をスパッタ法により100nmの膜厚で形成した。そして、550℃、4時間のファーネスによる熱処理を行い、結晶質珪素膜5004中に含有されている触媒金属元素を、非晶質珪素膜5010中へと移動させ、除去した(ゲッタリング処理)。ゲッタリング処理後、不要になった非晶質珪素膜5010(ゲッタリング後は触媒金属元素の効果により結晶質珪素膜となる場合がある)をTMAH溶液を用いて除去し、さらにフッ酸溶液を用いて除去した。
【0056】
次にゲッタリング後の、結晶質珪素膜5004を素子分離し、領域5004aに半導体膜1502a〜1502dを形成した。これと同時に領域5004bにも素子分離した半導体膜が形成される。本実施例においては、領域5004aと領域5004bには同一工程で同一構造の素子が形成される。このため、領域5004bの半導体膜を用いて形成される素子については、特に図示せず、また説明文中の記載も省略する。
【0057】
なお、半導体膜1502a〜1502dを形成する前、もしくは形成した後、TFTの閾値を制御するための不純物添加(チャネルドープ)を行ってもよい。添加する不純物としては、ボロン又は燐などを用いればよい。
【0058】
次に、半導体膜1502a〜1502dを覆うようにゲート絶縁膜1503を形成する。本実施例では、プラズマCVD法を用いて110nmの膜厚の酸化珪素膜を成膜して形成した。なお、酸化珪素膜に限らず他の絶縁性を有する膜を用いて形成してもよい。膜厚も上記の値に限らず誘電率などを考慮し適宜変更して構わない。
【0059】
次に、ゲート絶縁膜1503の上に導電性膜1504と導電性膜1505を積層して形成する。本実施例では、スパッタ法により30nmの膜厚で窒化タンタル(TaN)を成膜して導電性膜1504を形成し、同じくスパッタ法により370nmの膜厚でタングステン(W)を成膜して導電性膜1505を形成した。なお導電性膜1504、1505に用いる材料としては、窒化タンタルやタングステンに限定されず、Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr、Ndから選ばれた元素、または前記元素を組み合わせた合金膜もしくは化合物材料、若しくは燐などの不純物元素を添加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。導電性膜1504としてはゲート絶縁膜との密着性がよい材料、また導電性膜1505については、9〜20μΩ・cm程度の抵抗値が得られる低抵抗な材料を選択すればよい。
【0060】
次に、導電性膜1504、1505をパターニングおよびエッチングにより所望の形状に加工する。まず、側壁に傾斜のついたレジストマスク1510〜1513を形成する。次に、レジストマスク1510〜1513をマスクとして導電性膜1505をエッチングし、続いて導電性膜1504をエッチングして加工する。レジストマスク1510〜1513の側壁の傾斜角度(テーパー角度)に依存して、導電性膜1505は側壁に約26°のテーパー角度をもった導電性膜1506b、1507b、1508b、1509bに加工される。また、導電性膜1504も側壁に15〜45°のテーパー角度をもった導電性膜1506a、1507a、1508a、1509aに加工される。
【0061】
次に、レジストマスク1518〜1521をマスクとして導電性膜1506b、1507b、1508b、1509bを選択的にエッチングする。これにより、導電性膜1506b、1507b、1508b、1509bは、側壁がほぼ垂直である導電性膜1514b、1515b、1516b、1517bに加工される。この場合、エッチングには垂直方向を主体とした異方性エッチングを用いなければならない。またレジストマスク1518〜1521としては、前述の導電性膜1504、1505のエッチングに用いたレジストマスク1510〜1513をそのまま用いればよい。導電性膜1506a、1507a、1508a、1509aは加工されずに、そのまま導電性膜1514a、1515a、1516a、1517aとして残る。
【0062】
以上のようにして導電性膜1514a、1514bからなるゲート電極1514、導電性膜1515a、1515bからなるゲート電極1515、導電性膜1516a、1516bからなるゲート電極1516、導電性膜1517a、1517bからなるゲート電極1517が形成される。
【0063】
次に、ゲート電極1514〜1517をマスクとして低濃度のn型不純物の不純物添加を行う。本実施例では、低濃度の不純物として1×1017atoms/cm3の濃度の燐を半導体膜1502a〜1502dに添加し、低濃度不純物領域1522a〜1522dを形成した。ここで行った低濃度不純物添加は、TFTのオフリーク電流を抑制するためのLDD(Light Doped Drain)領域を形成するためのものであり、添加した不純物濃度によってオフリーク電流は変わる。従って、規定以下のオフリーク電流となるように、不純物の添加量は適宜変更すればよい。本実施例では、n型不純物として燐を用いているが、これに限らず他のものでもよい。
【0064】
次に、レジストマスク1525〜1527および導電性膜1514bをマスクとして高濃度のn型不純物の不純物添加を行う。なお、レジストマスク1525は半導体膜1502bおよびゲート電極1515を覆うように、レジストマスク1526は半導体膜1502cの一部(TFTのLDD領域となる部分)およびゲート電極1516を覆うように、レジストマスク1527は半導体膜1502dおよびゲート電極1507を覆うように形成されている。本実施例では、半導体膜1502aのうち上に導電性膜1514aが形成されていない部分、および半導体膜1502cのうち上にレジストマスク1526が形成されていない部分に1×1020atoms/cm3の高濃度の燐を添加した。同時に、半導体膜1502aのうち、上に導電性膜1514aが形成されている部分には1×1018atoms/cm3の低濃度の燐が添加されるようにした。これにより、高濃度の燐を含むソース(或いは、ドレイン)1523a、低濃度の燐を含む低濃度不純物領域1524bが形成される。これは、導電性膜1514aが形成されている部分と、形成されていない部分とで添加される不純物に対する阻止能が異なることを利用している。本実施例では、n型不純物として燐を用いているが、これに限らず他のものでもよい。
【0065】
次に、レジストマスク1530、1531および導電性膜1515b、1517bをマスクとして高濃度のp型不純物の不純物添加を行う。レジストマスク1530は半導体膜1502aおよびゲート電極1514を覆うように、レジストマスク1531は半導体膜1502cおよびゲート電極1516を覆うように形成されている。本実施例では、半導体膜1502b、1502dのうち上に導電性膜1515a、1517aが形成されていない部分に1×1020atoms/cm3の高濃度のボロンを添加されるようにし、ソース(或いは、ドレイン)1528a、1528bを形成した。同時に、半導体膜1502b、1502dのうち上に導電性膜1515a、1517aが形成されている部分には1×1019atoms/cm3の低濃度のボロンが添加されるようにし、低濃度不純物領域1529a、1529bを形成した。本実施例では、p型不純物としてボロンを用いているが、これに限らず他のものでもよい。
【0066】
以上のようにして、領域5004aの結晶質珪素膜5004を用いて、TFT1550〜1553を作製する。TFT1550、1551は駆動回路用TFTであり、TFT1552、TFT1553は発光素子駆動用TFTである。また、前述のとおり、領域5004bの結晶質珪素膜5004を用いたTFT1550〜1553と同様の形状のTFTも作製されている。なお、TFTの構造、および半導体膜1502a〜1502d形成工程以降のTFTの作製方法については、本実施例に示したものに特に限定されるものではなく、公知のものを用いて構わない。
【0067】
次に、基板1500上に作製したTFTを覆うように層間絶縁膜1532を形成する。本実施例では、プラズマCVD法を用いて100nmの膜厚の水素を含有する窒化酸化珪素膜(SiNO)を成膜して形成した。なお、窒化酸化珪素膜に限らず他の絶縁性を有する膜を用いて形成してもよい。膜厚も上記の値に限らず誘電率などを考慮し適宜変更して構わない。
【0068】
次に、半導体層のダングリングボンドを終端化するための水素化を行う。本実施例では、窒素雰囲気中で、410℃、1時間の熱処理を施し水素化を行った。なお水素は層間絶縁膜1532から放出される。なお、前記のような方法以外に、水素を含む雰囲気中で熱処理することにより水素化したり、水素プラズマを用いた水素化をおこなってもよい。
【0069】
次に、層間絶縁膜1532の上に層間絶縁膜1533を形成する。本実施例では、膜厚0.8μmのアクリル樹脂を塗布により成膜し、層間絶縁膜1533を形成した。アクリル樹脂は自己平坦性を有する膜であるため、層間絶縁膜1533の表面は平坦性を有するものとなる。
【0070】
次に、層間絶縁膜1533の上に、さらに層間絶縁膜1534を形成する。本実施例では、スパッタ法を用いて膜厚100nmの窒化珪素膜を成膜し、層間絶縁膜1534を形成した。なお、層間絶縁膜1534には不純物を阻止する効果がある。
【0071】
次に、ソース(或いは、ドレイン)1523a、1523b、1528a、1528bに達するコンタクトホールをパターニングおよびエッチングにより形成する。本実施例では、パターニング後、層間絶縁膜1532,1533、1534ドライエッチングしてコンタクトホールを形成した。
【0072】
次に、各々のTFTに電気的信号を伝達するための配線1535を形成する。配線1535は、コンタクトホール形成後、チタン、数%のシリコンを含有したアルミニウム、チタンを各々の膜厚が100nm、350nm、100nmとなるように積層した導電性膜を形成後、パターニングおよびエッチングによりこれを加工して形成した。なお、導電性膜としては、ここで述べたもの以外の導電性を有する材料を用いて形成しても構わない。また積層構造、膜厚に関しても適宜変更して構わない。
【0073】
次に、配線1535との接触部を有する発光素子の電極1536を形成する。発光素子の電極1536は、スパッタ法を用いて非晶質ITO(Indium Tin Oxide)膜を膜厚110nmで成膜した後、パターニングおよびエッチングにより加工した後、さらに、非晶質ITO膜を結晶化させるためのベーク(200℃、60min)をして形成する。ITOのエッチングは、配線1535が腐食されないように、シュウ酸((COOH)2)を5.0%以下の濃度で含有した水溶液を45℃の液温を用いておこなった。なお、非晶質ITO膜を結晶化させるためのベーク条件は、前記のものに限らず適宜変更して構わない。
【0074】
次に、発光素子の電極1536の一部が露出されるように開口部を有する絶縁膜1537を形成する。絶縁膜1537は、膜厚1.5μmの感光性ポジ型アクリル膜を塗布により形成した後、露光および現像によりこれを加工して形成する。絶縁膜1537は、土手やバンク等とも称されるものであり、配線1535や発光素子の電極1537のエッジ部を被覆するために設けられている。また、各々の発光素子の隔壁層としても機能している。絶縁膜1537は、エッジ部が丸みを帯びた形状となっている。なお、感光性ポジ型アクリル以外にも、感光性ネガ型アクリルやレジスト(ポジ型、ネガ型のいずれも可)感光性ポリイミド(ポジ型、ネガ型のいずれも可)等のような自己平坦性を有する樹脂材料、または無機材料などを用いて形成してもよい。
【0075】
図13は、以上のような方法で作製したTFTアレイ基板上において、レーザー光の短軸方向と同一方向、即ち結晶質珪素膜5004a、5004bが周期的に繰り返される方向に一列に並んだ複数のTFTのオン電流特性を測定した結果である。なお測定したTFTは189μm間隔で並んでおり、測定したTFTの設計値はチャネル長420μm、チャネル幅6μm。また、チャネル型はpチャネル型である。複数個のTFTは、並んでいる順にそれぞれn段目のTFTとする。また、図13では、ゲート電圧−3V、ドレイン電圧−5Vのときのドレイン電流値をオン電流値としている。このオン電流値は、VD-ID特性における飽和領域に属する。
【0076】
図13より、0段目から138段目にかけて、TFTのオン電流値は、約3〜4段(つまり、約567〜756μm)ごとの周期をもって、高いオン電流値と低いオン電流値を繰り返しながら変動していることが分かる。結晶質珪素膜5004における繰り返しの周期が約666μm(結晶質珪素膜5004aの幅が第1のレーザー光のビーム幅に相当することから求められる値。)であることから、図13に示されているTFTのオン電流値の段数ごとの周期的な変化は、結晶質珪素膜5004における膜質の周期的変化を表しているものと考えられる。
【0077】
以上のように、複数のTFTが配列されたTFTアレイ基板において、列方向、若しくは行方向のうち少なくとも一方向に一列に並ぶ複数のTFTの同一電気信号下における電気的特性が、各々のTFTが形成されている位置に依存して周期的に変動するTFTアレイ基板を作製することができる。
【0078】
なお、本発明においては駆動回路用TFTおよび発光素子駆動用TFTを同一基板上に作製している。従って、上記のように周期的にオン電流値が変動するとき、オン電流値の振幅は、駆動回路用TFTに対しては、オン電流値のばらつきとなり、動作を妨げる可能性がある。このため、オン電流値の振幅は、駆動回路用TFTの動作特性に影響しない程度(駆動回路用TFT動作マージンの範囲内)のものとなるよう、適宜調整すべきである。なお、オン電流値のばらつきとは、隣接するTFTの特性の差を表す隣接間ばらつきと、基板面内におけるTFT全体のばらつきを表す面内ばらつきとがあるが、ここでは特に隣接間ばらつきについて考慮する。本実施例で作製したTFTアレイ基板における各々のTFTの隣接間ばらつきは、おおよそ±10%程度である。これは、周期的に変動するオン電流値の振幅の大きさを反映した値である。本実施例のTFTアレイ基板において、駆動回路用は、TFTの隣接間ばらつきが±10%程度でも問題なく駆動するよう、設計されている。また、駆動回路用TFTが形成される部分に対しては、本発明を適用せず、従来技術を用いて作製するなど、適宜作り分けしてもよい。これは、レーザー光の照射位置を調節することなどにより可能である。
【0079】
上記のようにして作製したTFTアレイ基板上に有機化合物層1538を形成する方法について説明する。
【0080】
まず、TFTアレイ基板に残留している水分を除去するためのベークや紫外線照射などの前処理を行う。
【0081】
次に、正孔注入層としてCuPcを20nm、正孔輸送層としてα−NPDを40nm、発光層として0.3%のDMQdを含有するAlq3を37.5nm、電子輸送層としてAlq3を37.5nmの膜厚で積層し、有機化合物層1538とした。
【0082】
なお、有機化合物層を形成するための材料や膜厚などは上記のものに限らず他の公知の材料を用いても構わない。また、多色発光とするために、積層構造、材料等の異なる有機化合物層を複数形成しても構わない。
【0083】
次に、発光素子の電極1539を形成する。発光素子の電極1539は、フッ化カルシウム(CaF2)と数%のLiを含有したアルミニウム(Al−Li)を積層して形成する。
【0084】
以上のようにして、発光素子の電極1536,有機化合物層1538、発光素子の電極1539が積層した発光素子1541が形成される。
【0085】
次に、発光素子1541を保護するための保護膜1540を形成する。本実施例では、スパッタ法により窒化珪素膜を形成し、保護膜1540を形成した。なお、窒化珪素膜以外にも、DLC(Diamond like Carbon)など、他の材料を用いて形成してもよい。
【0086】
さらに、公知の方法を用いて、封止基板およびFPCを装着する。本実施例においては、封止基板に乾燥剤を取り付ける。
【0087】
以上のようにして、本発明を適用した発光装置を作製する。
【0088】
なお、本実施例の発光装置において、有機化合物層1538で発光された発光光は、発光素子の電極1536側から採光される。これに限らず、発光素子の電極1539側から採光できるよう発光素子1541を形成してもよい。この場合、発光素子の電極1539には光透過性のある導電性膜をもちいればよい。
【0089】
図8(A)は、発光装置を示す上面図、図8(B)は図8(A)をA−A’で切断した断面図である。点線で示された2001はソース信号線駆動回路、2002は画素部、2003はゲート信号線駆動回路である。また、2004は封止基板、2005はシール剤であり、2004は封止基板とシール剤2005で囲まれた内側は、空間になっている。
【0090】
2008(2008a、2008b)はソース信号線駆動回路2001及びゲート信号線駆動回路2003に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)2009からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント配線基盤(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。
【0091】
図11(A)は、本発明を適用して作製した発光装置における表示画像を撮影した写真図である。図11(B)は、従来技術を用いて作製した発光装置における表示画像を撮影した写真図である。表示画像はいずれも単一輝度、単一色となるように電気信号を入力し、表示したときのものである。なお、暗室にて画像を表示し、撮影している。
【0092】
図11(A),(B)より、従来技術で作製した表示画像においては、縞状の表示ムラが出ているが、本発明を用いて作製した表示画像においては、輝度ムラは解消されていることがわかる。
【0093】
通常、発光素子を備えた表示装置においては、発光素子駆動用TFTのオン電流値の差に比例して発光輝度が変化する。一画面を単一輝度、単一色で表示する場合、即ち配列する全ての発光素子駆動用TFT同一の電気信号を与えた場合に、隣接する画素の輝度が2%以上異なると、表示ムラとして視認され易くなる。このため、64階調の表示が可能な表示装置においては、発光素子駆動用TFTのオン電流値の隣接間ばらつきは、数%以下であることを要求される。しかしながら、本発明の表示装置では、隣接間ばらつきが±10%程度であっても、視覚的には輝度ムラが低減されたようにみえる。これは、本発明の表示装置においては、配列する全ての発光素子駆動用TFT同一の電気信号を与えたとき、周期的な縞模様として表示され、視覚的には表示ムラとして認識しづらくなるためである。
【0094】
なお、周期的な縞模様においては、ひとつの縞と、これと隣接する縞との明暗の差が少ない程、縞模様は目立たなくなり単一の画像として視認できるようになる。また、視認できない程度に細い縞を有する縞模様で或る場合にも、一色の画像として視認できるようになる。従って、線状に整形されたレーザー光の短軸方向に一列に並ぶ複数のTFTの電気的特性変動が、これらの視覚的効果を生じるよう、レーザー光の照射条件や載置台の移動速度等について考慮する必要がある。
【0095】
(実施例2)
本実施例では本発明の表示装置の作製方法について図9(A)、(B)を用いて説明する。なお、本実施例においては、液晶を用いた表示装置を作製する。
【0096】
本発明の表示装置の作製方法を用いることにより、レーザー光の短軸方向と同一方向に並ぶ複数のTFTの同一電気信号下における電気的特性が、各々のTFTが形成されている位置に依存して周期的に変動するTFTアレイ基板を作製できる。このTFTアレイ基板を用いて作製した表示装置においては、レーザー光の照射エネルギー以外に液晶ムラ(セルギャップなどの不均一性などに起因したムラ)に起因したランダムな階調ムラを視覚的に低減できる。
【0097】
まずTFTアレイ基板を作製する方法について説明する。なお、本実施例では、TFTアレイ基板として、nチャネル型およびpチャネル型の駆動回路用TFT、画素TFTを備えたものを作製する。
【0098】
なお、駆動回路用TFTについては、実施例1に記載のTFT1550、1551と同様のものを作製すればよい。また発光素子駆動用TFTのうち、TFT1552と同様のものを画素TFTとし、本実施例においてTFT1553と同様のものは作製しないものとする。従って、TFT作製工程までは、実施例1と同様の方法を用いておこなえばよい。TFT1553の有無についてはフォトマスクにて調整すればよい。また、実施例1と同様に、TFTの構造および半導体膜の形成以降のTFT作製方法については特に限定されるものではなく、公知のものを用いればよい。
【0099】
従って、本実施例では、図9(A)を用い、TFT作製工程以降の工程から説明することとする。
【0100】
駆動回路用TFT1650(nチャネル型TFT)、1651(pチャネル型TFT)、画素TFT1652を作製した後、これらを覆う層間絶縁膜1632を作製する。本実施例では、プラズマCVD法を用いて100nmの膜厚の水素を含有する窒化酸化珪素膜(SiNO)を成膜して形成した。なお、窒化酸化珪素膜に限らず他の絶縁性を有する膜を用いて形成してもよい。膜厚も上記の値に限らず誘電率などを考慮し適宜変更して構わない。
【0101】
次に、半導体層のダングリングボンドを終端化するための水素化を行う。本実施例では、窒素雰囲気中で、410℃、1時間の熱処理を施し水素化を行った。なお水素は層間絶縁膜1632から放出される。なお、前記のような方法以外に、水素を含む雰囲気中で熱処理することにより水素化したり、水素プラズマを用いた水素化をおこなってもよい。
【0102】
次に、層間絶縁膜1632の上に層間絶縁膜1633を形成する。本実施例では、膜厚1.6μmのアクリル樹脂を塗布により成膜し、層間絶縁膜1633を形成した。アクリル樹脂は自己平坦性を有する膜である。
【0103】
次に、層間絶縁膜1632、1633を貫通するコンタクトホールを開孔する。
【0104】
次に、各々のTFTに電気的信号を伝達するための配線1634を形成する。配線1634は、コンタクトホール形成後、チタン、数%のシリコンを含有したアルミニウム、チタンを各々の膜厚が100nm、350nm、100nmとなるように積層した導電性膜を形成後、パターニングおよびエッチングによりこれを加工して形成した。なお、導電性膜としては、ここで述べたもの以外の導電性を有する材料を用いて形成しても構わない。また積層構造、膜厚に関しても適宜変更して構わない。
【0105】
次に、配線1634との接触部を有する画素電極1635を形成する。画素電極1635は、スパッタ法を用いて非晶質ITO(Indium Tin Oxide)膜を膜厚110nmで成膜した後、パターニングおよびエッチングにより加工した後、さらに、非晶質ITO膜を結晶化させるためのベーク(200℃、60min)をして形成する。ITOのエッチングは、配線1634が腐食されないように、シュウ酸((COOH)2)を5.0%以下の濃度で含有した水溶液を45℃の液温を用いておこなった。なお、非晶質ITO膜を結晶化させるためのベーク条件は、前記のものに限らず適宜変更して構わない。
【0106】
以上のようにして、本発明を適用したTFTアレイ基板20を作製する。
【0107】
次に、TFTアレイ基板に配向膜1640aを形成した後、配向膜にラビング処理を施す。
【0108】
次に、基板1641上に遮光膜1643、画素電極1644、配向膜1640bが形成された対向基板10を作製する。なお、必要に応じて、カラーフィルターを形成してもよい。また、配向膜1640bにはラビング処理を施す。
【0109】
次に、シール剤を用いて対向基板10とTFTアレイ基板20を貼り合わせた後、不要な部分をせん断する。さらに対向基板10とTFTアレイ基板20との間に、液晶材料1645を注入した後、封止する。さらにFPC、偏光板、位相差板を取り付ける。以上の工程については、公知の方法を用いればよい。以上のようにして、本発明を適用した液晶装置を作製する。
【0110】
図9(B)は本発明を適用して作製した液晶装置の上面図である。画素部901の周辺に走査信号駆動回路902aと画像信号駆動回路902bが設けられている。駆動回路は接続配線群903によって外部入出力端子群904と接続されている。画素部901では走査信号駆動回路802aから延在するゲート配線群と画像信号駆動回路902bから延在するデータ配線群がマトリクス状に交差して画素を形成している。シール剤905は、TFTアレイ基板908上の画素部901および走査信号駆動回路902a、画像信号駆動回路902b、論理演算回路902cの外側であり、且つ外部入力端子904よりも内側の部分に形成する。液晶装置には、フレキシブルプリント配線板(FPC: Flexible Printed Circuit)909が外部入出力端子904に接続しており、接続配線群903によりそれぞれの駆動回路に接続している。外部入出力端子904はデータ配線群と同じ導電性膜から形成される。フレキシブルプリント配線板906はポリイミドなどの有機樹脂フィルムに銅配線が形成されており、異方性導電性接着剤で外部入出力端子904と接続する。
【0111】
(実施例3)
本実施例においては、本発明を適用した電子機器について説明する。本発明を適用した半導体装置の作製方法は、レーザー光の光学系に特殊な技術等を要さず、またレーザー発振器のメンテナンス等も特に頻度を高くする必要がないため、簡便でありまた従来技術と比較して低コストである。その結果、本発明の半導体装置を用いた表示装置も低コストで作製できる。さらに当該表示装置を搭載した電子機器についても、低コストな生産が可能であり、また良好な画像が得られる。なお、表示装置は発光装置でも液晶装置でも適用可能である。
【0112】
図14(A)は表示装置であり、筐体5501、支持台5502、表示部5503を含む。本発明は表示部5503を有する表示装置に適用が可能である。
【0113】
図14(B)はビデオカメラであり、本体5511、表示部5512、音声入力5513、操作スイッチ5514、バッテリー5515、受像部5516などによって構成されている。
【0114】
図14(C)は、本発明を適用して作製したノート型のパーソナルコンピュータであり、本体5501、筐体5502、表示部5503、キーボード5504などによって構成されている。
【0115】
図14(D)は、本発明を適用して作製した携帯情報端末(PDA)であり、本体5531には表示部5532と、外部インターフェイス5535と、操作ボタン5534等が設けられている。また操作用の付属品としてスタイラス5532がある。
【0116】
図14(E)はデジタルカメラであり、本体5551、表示部(A)5552、接眼部5553、操作スイッチ5554、表示部(B)5555、バッテリー5556などによって構成されている。
【0117】
図14(F)は、本発明を適用して作製した携帯電話である。本体5561には表示部5564と、音声出力部5562操作スイッチ5565、アンテナ5566等が設けられている。
【0118】
【発明の効果】
本発明の表示装置の作製方法を用いることにより、複数のTFTが配列されたTFTアレイ基板において、列方向、若しくは行方向のうち少なくとも一方向に一列に並ぶ複数のTFTの同一電気信号下における電気的特性が、各々のTFTが形成されている位置に依存して周期的に変動することを特徴とする表示装置を作製できる。この表示装置においては、表示画像に周期的な模様が生じる。この周期的な模様は表示ムラとしては視認しにくいという視覚的効果を利用することにより、一画面全体を単一輝度、単一色で表示する場合(つまり、同一電気信号下において)に、ランダムな輝度ムラや階調ムラ等が視覚的に低減される。またレーザー装置の光学系に特殊な技術等を要さず、またレーザー発振器のメンテナンス等も特に頻度を高くする必要がないため、簡便であり、また従来技術と比較して低コストである。
【0119】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の作製方法を説明する図。
【図2】本発明の半導体装置の作製方法を説明する図。
【図3】本発明の半導体装置の作製方法、及びその半導体装置を用いた表示装置の作製方法。
【図4】本発明の半導体装置の作製方法、及びその半導体装置を用いた表示装置の作製方法。
【図5】本発明の半導体装置の作製方法、及びその半導体装置を用いた表示装置の作製方法。
【図6】本発明の半導体装置の作製方法、及びその半導体装置を用いた表示装置の作製方法。
【図7】本発明の半導体装置の作製方法、及びその半導体装置を用いた表示装置の作製方法。
【図8】本発明の半導体装置の作製方法、及びその半導体装置を用いた表示装置。
【図9】本発明の半導体装置を用いた表示装置。
【図10】レーザー照射方法の異なる半導体膜表面の違いを比較する写真図。
【図11】本発明の表示装置における表示画像と、従来技術の表示装置における表示画像とを比較する写真図。
【図12】レーザー光の照射回数と、照射エネルギー密度ばらつきの関係を示す図。
【図13】本発明の半導体装置におけるTFTのオン電流のTFT位置依存性を示す図。
【図14】本発明を適用した電子機器の例。
Claims (6)
- 線状に整形された第1のレーザー光の短軸方向に、前記第1のレーザー光を第1の半導体膜に部分的に照射することにより、前記第1のレーザー光が照射された複数の領域が周期的間隔をもつように設けられた第2の半導体膜を形成する工程と、
前記第2の半導体膜全体に、線状に整形された第2のレーザー光を照射し、前記第1のレーザー光と前記第2のレーザー光の両方が照射された第1の領域と、前記第2のレーザー光のみが照射された第2の領域とが周期的に繰り返すように設けられた第3の半導体膜を形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置の作製方法。 - 線状に整形されたパルスレーザー光である第1のレーザー光の短軸方向に、前記第1のレーザー光を第1の半導体膜に部分的に照射することにより、前記第1のレーザー光が照射された複数の領域が周期的間隔をもつように設けられた第2の半導体膜を形成する工程と、
前記第2の半導体膜全体に、線状に整形されたパルスレーザー光である第2のレーザー光を照射し、前記第1のレーザー光と前記第2のレーザー光の両方が照射された第1の領域と、前記第2のレーザー光のみが照射された第2の領域とが周期的に繰り返すように設けられた第3の半導体膜を形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置の作製方法。 - 第1の半導体膜全体に、線状に整形された第1のレーザー光を照射して第2の半導体膜を形成する工程と、
線状に整形された第2のレーザー光を前記第2の半導体膜に部分的に照射することにより、前記第1のレーザー光と前記第2のレーザー光の両方が照射された第1の領域と、前記第1のレーザー光のみが照射された第2の領域とが周期的に繰り返すように設けられた第3の半導体膜を形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置の作製方法。 - 第1の半導体膜全体に、線状に整形されたパルスレーザー光である第1のレーザー光を照射して第2の半導体膜を形成する工程と、
線状に整形されたパルスレーザー光である第2のレーザー光を前記第2の半導体膜に部分的に照射することにより、前記第1のレーザー光と前記第2のレーザー光の両方が照射された第1の領域と、前記第1のレーザー光のみが照射された第2の領域とが周期的に繰り返すように設けられた第3の半導体膜を形成する工程と
を有することを特徴とする表示装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
窒素雰囲気中で前記第3の半導体膜に第3のレーザー光を照射し、前記第3の半導体膜表面を平坦化する工程を有することを特徴とする表示装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記第1の半導体膜は、非晶質半導体膜に触媒金属元素を添加後、加熱処理を行うことにより形成した結晶質半導体膜であることを特徴とする表示装置の作製方法。
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US5576857A (en) * | 1992-04-02 | 1996-11-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device with transistors and capacitors method of driving the same |
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EP1708169A1 (en) * | 1995-02-01 | 2006-10-04 | Seiko Epson Corporation | Driving circuit and active matrix substrate and liquid crystal display device including it |
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US6043453A (en) | 1996-02-23 | 2000-03-28 | Hitachi Via Mechanics Ltd. | Apparatus for laser processing with a mechanical cutter |
US5886320A (en) | 1996-09-03 | 1999-03-23 | International Business Machines Corporation | Laser ablation with transmission matching for promoting energy coupling to a film stack |
US5981974A (en) * | 1996-09-30 | 1999-11-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method for fabricating the same |
US6590230B1 (en) | 1996-10-15 | 2003-07-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
TW451284B (en) | 1996-10-15 | 2001-08-21 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP3980178B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2007-09-26 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 不揮発性メモリおよび半導体装置 |
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 |
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JP2000131670A (ja) | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置 |
US6806862B1 (en) * | 1998-10-27 | 2004-10-19 | Fujitsu Display Technologies Corporation | Liquid crystal display device |
US6259138B1 (en) * | 1998-12-18 | 2001-07-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having multilayered gate electrode and impurity regions overlapping therewith |
US6567219B1 (en) | 1999-08-13 | 2003-05-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
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