JP2003045820A

JP2003045820A - 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

Info

Publication number: JP2003045820A
Application number: JP2001228832A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Tanaka; 幸一郎田中
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、大面積基板においても、単結晶
に近い結晶性を有する結晶質半導体膜を効率よく形成す
るためのレーザ照射方法およびその装置を提供すること
を課題とする。また、前記レーザ照射方法を工程に含む
半導体装置の作製方法を提供することを課題とする。【解決手段】本明細書で開示するレーザ照射装置に関す
る発明の構成は、レーザと、照射面におけるレーザ光の
照射位置を第１の方向または第１の方向とは逆方向へ移
動させる手段１と、前記照射面における前記レーザ光の
形状を楕円状または矩形状にする手段２と、少なくとも
第２の方向に動くステージとを有することを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光を用いた半
導体膜のアニール（以下、レーザアニールという）の方
法およびそれを行うためのレーザ照射装置（レーザと該
レーザから出力されるレーザ光を被処理体まで導くため
の光学系を含む装置）に関する。また、前記レーザアニ
ールを工程に含んで作製された半導体装置の作製方法に
関する。なお、ここでいう半導体装置とは、半導体特性
を利用することで機能しうる装置全般を指し、液晶表示
装置や発光装置等の電気光学装置及び該電気光学装置を
部品として含む電子装置も含まれるものとする。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガラス等の絶縁基板上に形成され
た半導体膜に対し、レーザアニールを施して、結晶化さ
せたり、結晶性を向上させる技術が広く研究されてい
る。上記半導体膜には珪素がよく用いられる。本明細書
中では、半導体膜をレーザ光で結晶化し、結晶質半導体
膜を得る手段をレーザ結晶化という。

【０００３】ガラス基板は、従来よく使用されてきた合
成石英ガラス基板と比較し、安価で加工性に富んでお
り、大面積基板を容易に作製できる利点を持っている。
これが上記研究の行われる理由である。また、結晶化に
好んでレーザが使用されるのは、ガラス基板の融点が低
いからである。レーザは基板の温度を余り上昇させず
に、半導体膜のみ高いエネルギーを与えることが出来
る。また、電熱炉を用いた加熱手段に比べて格段にスル
ープットが高い。

【０００４】結晶質半導体は多くの結晶粒から出来てい
るため、多結晶半導体膜とも呼ばれる。レーザアニール
を施して形成された結晶質半導体膜は、高い移動度を有
するため、この結晶質半導体膜を用いて薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）を形成し、例えば、１枚のガラス基板上
に、画素部用と駆動回路用のＴＦＴを作製する、アクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置等に盛んに利用されて
いる。

【０００５】しかしながら、レーザアニール法で作製さ
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、その結晶粒の位置と大きさはランダムなものであっ
た。ガラス基板上に作製されるＴＦＴは素子分離のため
に、前記結晶質半導体を島状のパターニングに分離して
形成している。その場合において、結晶粒の位置や大き
さを指定して形成する事はできなかった。結晶粒内と比
較して、結晶粒の界面（結晶粒界）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、結晶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。チャネル形成領域の半導体膜の結
晶性は、ＴＦＴの特性に重大な影響を及ぼすが、結晶粒
界の影響を排除して単結晶の半導体膜で前記チャネル形
成領域を形成することはほとんど不可能であった。

【０００６】このような問題を解決するために、レーザ
アニール法において、位置制御され、しかも大粒径の結
晶粒を形成する様々な試みがなされている。ここではま
ず、半導体膜にレーザ光を照射した後の前記半導体膜の
固化過程について説明する。

【０００７】レーザ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
時間が掛かり、完全溶融領域において無数の均一（ある
いは不均一）核生成が発生し、成長することで、前記液
体半導体膜の固化過程は終了する。この場合に得られる
結晶粒の位置と大きさはランダムなものとなる。

【０００８】また、レーザ光の照射によって前記半導体
膜が完全溶融することなく、固相半導体領域が部分的に
残存している場合には、レーザ光の照射後、直ちに前記
固相半導体領域から結晶成長が始まる。既に述べたよう
に、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。そのため、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）に結晶成長の先
端である固液界面が移動することで、結晶粒は膜厚の数
十倍もの長さに成長する。このような成長は、完全溶融
領域において無数の均一（あるいは不均一）核生成が発
生することで終了する。以下、この現象をスーパーラテ
ラル成長と言う。

【０００９】非晶質半導体膜や多結晶半導体膜において
も、前記スーパーラテラル成長が実現するレーザ光のエ
ネルギー領域は存在する。しかしながら、前記エネルギ
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
晶質領域であった。

【００１０】以上に説明したように、半導体膜が完全溶
融するレーザ光のエネルギー領域でラテラル方向の温度
勾配を制御する（ラテラル方向への熱流を生じさせる）
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。この方法を実現するために様々な
試みがなされている。

【００１１】例えば、「R.Ishihara and A.Burtsev: AM
-LCD '98.,p153-p156,1998」では、基板と下地の酸化シ
リコン膜との間に高融点金属膜を形成し、前記高融点金
属膜の上方に非晶質珪素膜を形成し、エキシマレーザの
レーザ光を基板の表面（本明細書中では膜が形成されて
いる面と定義する）と裏面（本明細書中では膜が形成さ
れている面と反対側の面と定義する）の両側から照射す
るレーザアニール法についての報告がある。基板の表面
から照射されるレーザ光は、珪素膜に吸収されて熱に変
わる。一方、基板の裏側から照射されるレーザ光は前記
高融点金属膜に吸収されて熱に変わり、前記高融点金属
膜を高温で加熱する。加熱された前記高融点金属膜と珪
素膜の間の前記酸化シリコン膜が、熱の蓄積層として働
くため、溶融している珪素膜の冷却速度を遅くする事が
できる。ここでは、高融点金属膜を任意の場所に形成す
ることにより、任意の場所に最大で直径６．４μｍの結
晶粒を得ることができることが報告されている。

【００１２】また、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
長が行なわれる距離程度（約０．７５μｍ）ずらして、
結晶化を行うものである。

【００１３】一方、用いる基板の大面積化はますます進
んでいる。１枚の大面積基板を用いて、複数の液晶表示
装置用パネルなどの半導体装置を作製する方がスループ
ットが高く、コストの低減が実現できるためである。大
面積基板として、例えば６００ｍｍ×７２０ｍｍの基板
や３２０ｍｍ×４００ｍｍの基板、円形の１２インチ
（直径約３００ｍｍ）の基板等使用されるようになって
いる。さらに、将来的には一辺が１ｍを越える基板も用
いられるものと考えられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、大面積基板
においても、単結晶に近い結晶性を有する結晶質半導体
膜を効率よく形成するためのレーザ照射方法およびその
装置を提供することを課題とする。また、前記レーザ照
射方法を工程に含む半導体装置の作製方法を提供するこ
とを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示するレー
ザ照射装置に関する発明の構成は、レーザと、照射面に
おけるレーザ光の照射位置を第１の方向または第１の方
向とは逆方向へ移動させる手段１と、前記照射面におけ
る前記レーザ光の形状を楕円状または矩形状にする手段
２と、少なくとも第２の方向に動くステージとを有する
ことを特徴としている。

【００１６】また、レーザ照射装置に関する発明の他の
構成は、レーザと、照射面におけるレーザ光の照射位置
を第１の方向または第１の方向とは逆方向へ移動させる
手段１と、前記照射面における前記レーザ光の形状を楕
円状または矩形状にする手段２と、少なくとも第２の方
向に動き、かつ、前記レーザ光に対して斜めに設置され
たステージと、を有することを特徴としている。

【００１７】上記発明の各構成において、前記レーザ
は、連続発振またはパルス発振のエキシマレーザ、Ａｒ
レーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種であ
ることを特徴としている。

【００１８】また、上記発明の各構成において、前記レ
ーザは、連続発振またはパルス発振の固体レーザである
ことを特徴としている。前記固体レーザは、連続発振ま
たはパルス発振のＹＡＧレーザ、ＹＶＯ₄レーザ、ＹＬ
Ｆレーザ、ＹＡｌＯ₃レーザ、ガラスレーザ、ルビーレ
ーザ、アレキサンドライドレーザ、Ｔｉ：サファイアレ
ーザから選ばれた一種または複数種であることを特徴と
している。

【００１９】また、上記発明の各構成において、前記手
段１は、ガルバノメータまたはポリゴンミラーを有する
ことを特徴としている。

【００２０】また、上記発明の各構成において、前記手
段１は、ガルバノメータまたはポリゴンミラーおよびｆ
−θレンズを有することを特徴としている。

【００２１】また、上記発明の各構成において、前記手
段２は、シリンドリカルレンズを有することを特徴とし
ている。

【００２２】また、本明細書で開示するレーザ照射方法
に関する発明の構成は、レーザからレーザ光を発振し、
シリンドリカルレンズにより照射面における前記レーザ
光の形状を楕円状または矩形状にし、ガルバノメータま
たはポリゴンミラーにより前記レーザ光の照射位置を移
動させながら前記照射面に照射することを特徴としてい
る。

【００２３】また、レーザ照射方法に関する発明の他の
構成は、レーザからレーザ光を発振し、シリンドリカル
レンズにより照射面におけるレーザ光の形状を楕円状ま
たは矩形状にし、ガルバノメータまたはポリゴンミラー
により前記レーザ光の照射位置を移動させ、かつ、前記
レーザ光を前記照射面に対して斜めに照射することを特
徴としている。

【００２４】上記発明の各構成において、前記レーザと
して、連続発振またはパルス発振のエキシマレーザ、Ａ
ｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種を
用いることを特徴としている。

【００２５】また、上記発明の各構成において、前記レ
ーザとして、連続発振またはパルス発振の固体レーザを
用いることを特徴としている。

【００２６】また、上記発明の各構成において、前記レ
ーザとして、連続発振またはパルス発振のＹＡＧレー
ザ、ＹＶＯ₄レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ₃レーザ、
ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライドレー
ザ、Ｔｉ：サファイアレーザから選ばれた一種または複
数種を用いることを特徴としている。

【００２７】また、本明細書で開示する半導体装置の作
製方法に関する発明の構成は、絶縁表面上に半導体膜を
形成し、レーザからレーザ光を発振し、シリンドリカル
レンズにより前記半導体膜における前記レーザ光の形状
を楕円状または矩形状にし、ガルバノメータまたはポリ
ゴンミラーにより前記レーザ光の照射位置を移動させな
がら前記半導体膜に照射することを特徴としている。

【００２８】また、半導体装置の作製方法に関する発明
の他の構成は、絶縁表面上に半導体膜を形成し、レーザ
からレーザ光を発振し、シリンドリカルレンズにより前
記半導体膜における前記レーザ光の形状を楕円状または
矩形状にし、ガルバノメータまたはポリゴンミラーによ
り前記レーザ光の照射位置を移動させ、かつ、前記レー
ザ光を前記照射面に対して斜めに照射することを特徴と
している。

【００２９】上記発明の各構成において、前記レーザと
して、連続発振またはパルス発振のエキシマレーザ、Ａ
ｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種を
用いることを特徴としている。

【００３０】また、上記発明の各構成において、前記レ
ーザとして、連続発振またはパルス発振の固体レーザを
用いることを特徴としている。

【００３１】また、上記発明の各構成において、前記レ
ーザとして、連続発振またはパルス発振のＹＡＧレー
ザ、ＹＶＯ₄レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ₃レーザ、
ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライドレー
ザ、Ｔｉ：サファイアレーザから選ばれた一種または複
数種を用いることを特徴としている。

【００３２】

【発明の実施の形態】レーザから射出されたレーザ光の
形状は、レーザの種類によって異なる。例えば、ラムダ
社製のＸｅＣｌエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ、パル
ス幅３０ｎｓ）Ｌ３３０８レーザ光のサイズは、１０ｍ
ｍ×３０ｍｍ（共にビームプロファイルにおける半値
幅）である。また、ＹＡＧレーザは、ロッド形状が円筒
形であればレーザ光の形状は円状となり、スラブ型であ
ればレーザ光の形状は矩形状となる。

【００３３】これらのようなレーザ光にガルバノメータ
やポリゴンミラーなどを利用して、基板全面に対してレ
ーザアニールを行う。このとき、前記照射面におけるレ
ーザ光の形状は光学系により短軸の長さが３〜１００μ
ｍとし、長軸の長さが１００μｍ以上である矩形状また
は楕円形状であるとする。前記形状を矩形状または楕円
状としたのは、基板全面を効率よくレーザアニールする
ためである。ここで、長軸の長さを１００μｍ以上とし
たのは、レーザアニールに適したエネルギー密度を有す
るレーザ光であれば、実施者が長軸の長さを適宜決定す
ればよいからである。

【００３４】ここで、照射方法について図１および図２
を用いて説明する。

【００３５】レーザ光１１を照射領域の一方の端から１
２で示す方向へ照射し、他方の端までの照射が終わる
と、該レーザ光の長軸の長さ分、該レーザ光に対して相
対的に１３で示す方向へ基板を移動させ、１２で示す方
向とは逆方向への照射を行う。このような動作を繰り返
すと、照射領域全面に対してレーザアニールを行うこと
ができる。（図１（Ａ））もちろん、同一領域を複数回
照射した後、レーザ光の長軸の長さ分、該レーザ光に対
して相対的に１３で示す方向へ基板を移動させて、再度
照射することも可能である。また、図１（Ｂ）で示すよ
うに、レーザ光を照射領域の一方の端から１４で示す方
向へ照射しつつ、該レーザ光に対して相対的に１５で示
す方向へ基板を移動させることもできる。

【００３６】また、図２（Ａ）で示すように、レーザ光
１１を照射領域の一方の端から１６で示す方向へ照射
し、他方の端までの照射が終わると、該レーザ光の長軸
の長さ分、該レーザ光に対して相対的に１７で示す方向
へ基板を移動させ、１６で示す方向への照射を行うこと
もできる。このような動作を繰り返すと、照射領域全面
に対してレーザアニールを行うことができる。もちろ
ん、同一領域を複数回照射した後、レーザ光の長軸の長
さ分、該レーザ光に対して相対的に１７で示す方向へ基
板を移動させて、再度照射することも可能である。ま
た、図２（Ｂ）で示すように、レーザ光を照射領域の一
方の端から１８で示す方向へ照射しつつ、該レーザ光に
対して相対的に１９で示す方向へ基板を移動させること
もできる。

【００３７】ここで、このような照射方法を用いて、半
導体膜の結晶化を行う場合について説明する。レーザ光
が半導体膜に照射されると、照射された領域は溶融状態
になり、時間がたつにつれ冷却し固化する。レーザ光を
移動させながら照射すれば、次々と溶融状態である領域
が形成される一方で、時間の経過により冷却し固化する
領域も存在する。つまり、半導体膜において温度勾配が
形成され、レーザ光の移動方向に沿って結晶粒が成長
し、大粒径の結晶粒が形成される。このような結晶粒を
チャネル形成領域に用いて作製されたＴＦＴの電気的特
性は向上し、さらには半導体装置の動作特性および信頼
性をも向上し得る。特にレーザ光の移動方向には結晶粒
界がほとんどないため、この方向に平行なチャネル形成
領域を有するＴＦＴを作製することが好ましい。

【００３８】このような照射方法を用いれば、大面積基
板に対しても、効率よく、レーザアニールを行うことが
できる。また、このようなレーザアニールにより半導体
膜の結晶化を行うと、位置制御された大粒径の結晶粒を
有する半導体膜を形成することが可能となる。さらに前
記半導体膜を用いて作製されたＴＦＴの電気的特性は向
上し、半導体装置の動作特性および信頼性をも向上し得
る。

【００３９】

【実施例】［実施例１］本実施例では、ガルバノメータ
を用い、基板全面にレーザ光を照射するための装置およ
び方法について説明する。

【００４０】レーザ１０１から出たレーザ光がビームコ
リメータ１０２によって平行光線に変換され、前記レー
ザ光は更にガルバノメータ１０３、f-θレンズ１０４、
シリンドリカルレンズ１０５を経て基板１０６に達して
いる。ガルバノメータ１０３が振動することにより、ガ
ルバノメータのミラーの角度が時間変化し、基板上での
レーザ光の位置が１０８で示した矢印の方向へ移動す
る。ガルバノメータが半周期振動すると、基板の幅の端
から端までレーザ光が移動するように調整されている。
このとき、基板上でのレーザ光の位置が移動しても、レ
ーザ光のエネルギー密度が基板上で常に一定になるよう
にf-θレンズ１０４は調整されている。また、照射面に
おけるレーザ光の形状を一方向に拡大するためにシリン
ドリカルレンズ１０５を設置している。

【００４１】ガルバノメータが半周期振動すると、基板
の幅の端から端までレーザ光が移動する。これにより、
レーザ光の照射された部分がレーザアニールされる。レ
ーザ光の照射領域が断続的にならないように、ガルバノ
メータの振動の速度を調整する。その後、ステージが１
０９で示した矢印の方向に移動して、再び基板上で１０
８で示した方向へのレーザ光の移動が始まる。これらの
動作を繰り返させることにより、基板全面をレーザアニ
ールすることができる。このときの基板におけるレーザ
光の照射の様子は図１（Ａ）で示す。すなわち、ガルバ
ノメータの回転による照射位置の移動とステージの移動
とを繰り返すことで基板全面にレーザが照射される。

【００４２】また、ステージを１０９で示した矢印の方
向に移動させながら、１０８で示した方向へレーザ光の
照射を行うと、基板におけるレーザ光の照射の様子は図
１（Ｂ）となる。図１（Ｂ）においても、ガルバノメー
タの回転による照射位置の移動とステージの移動とによ
り基板全面にレーザが照射される。レーザ光の照射位置
の移動方向が基板の辺に対して斜めとなるのは、ステー
ジとレーザ光の移動方向が合成されるからである。ガル
バノメータにより移動するレーザ光の照射位置は往復運
動をするため、効率よくレーザ光を基板に照射するため
には、図１に記載の照射方法により行うことが好まし
い。しかしながら、プロセスの都合でレーザ光の移動方
向を一定としたいのであれば、ガルバノメータを半周期
振動させた後、レーザ光を遮断し、これを繰り返せばよ
い。

【００４３】［実施例２］本実施例では、ポリゴンミラ
ーを用い、基板全面にレーザ光を照射するための装置お
よび方法について説明する。

【００４４】レーザ１０１から出たレーザ光がビームコ
リメータ１０２によって平行光線に変換され、前記レー
ザ光は更にポリゴンミラー１１３、f-θレンズ１１４、
シリンドリカルレンズ１１５を経て基板１０６に達して
いる。ポリゴンミラー１１３は複数のミラーからなり、
ポリゴンミラー１１３が回転することにより、ミラーの
角度が時間変化し、基板上でのレーザ光の位置が１１８
で示した矢印の方向へ移動する。ポリゴンミラーが回転
する間、レーザ光は所定の位置で振動するが、基板の幅
の端から端までレーザ光が移動するように調整されてい
る。このとき、基板上でのレーザ光の位置が移動して
も、レーザ光のエネルギー密度が基板上で常に一定にな
るようにf-θレンズ１１４は調整されている。また、照
射面におけるレーザ光の形状を一方向に拡大するために
シリンドリカルレンズ１１５を設置している。

【００４５】ポリゴンミラー１１３が回転すると、ポリ
ゴンミラー１１３を構成するうちの１つのミラーにレー
ザ光が照射される間に、基板の幅の端から端までレーザ
光が移動する。これにより、レーザ光の照射された部分
がレーザアニールされる。レーザ光によるレーザアニー
ルが適当に行なわれるように、ポリゴンミラーの回転の
速度を調整する。その後、ステージが１１９で示した矢
印の方向に移動して、再び基板上で１１８で示した方向
へのレーザ光の移動が始まる。前記移動の距離は、レー
ザ光の大きさに依存し、レーザアニールが基板全体に一
様に成されるように調整する。これらの動作を繰り返さ
せることにより、基板全面をレーザアニールすることが
できる。このときの基板におけるレーザ光の照射の様子
を図２（Ａ）で示す。すなわち、ポリゴンミラーの回転
による照射位置の移動とステージの移動とを繰り返すこ
とで基板全面にレーザが照射される。

【００４６】また、ステージを１１９で示した矢印の方
向に移動させながら、１１８で示した方向へレーザ光の
照射を行うと、基板におけるレーザ光の照射の様子は図
２（Ｂ）となる。図２（Ｂ）においても、ポリゴンミラ
ーの回転による照射位置の移動とステージの移動とによ
り基板全面にレーザが照射される。

【００４７】さらに、図４で示すように、基板１１７を
ｆ―θレンズ１１５やシリンドリカルレンズ１１６に対
して斜めに設置すれば、戻り光、すなわち基板表面から
の反射光がレーザ装置に達することが無くなるため、特
にレーザ発振機に固体レーザを使う場合には有効であ
る。

【００４８】また、基板１１７をｆ―θレンズ１１５や
シリンドリカルレンズ１１６に対して、シリンドリカル
レンズ１１５の母線を軸に回転させ斜めに設置すれば、
照射面におけるレーザ光の形状が軸対称性を失わないた
め、均一なレーザアニールが可能となる。さらに、半導
体膜や基板を透過する波長のレーザ光を用いても、基板
に入射するレーザ光と基板裏面からの反射光との干渉の
影響を低減することができるので、より一様なレーザア
ニールを行うことができる。

【００４９】［実施例３］本実施例では、大面積基板に
レーザアニールを行う場合について説明する。

【００５０】図５（Ａ）に示すように、アクティブマト
リクス型の液晶表示装置などは１枚のガラス基板上に、
画素部用と駆動回路用（ソースドライバー部およびゲー
トドライバー部）のＴＦＴを作製するが、スループット
の向上およびコストの低減のため、大面積基板を用いて
該大面積基板から複数の液晶表示装置用パネルを作製す
ることが多い。また、画素部と駆動回路部、特に駆動回
路部におけるソースドライバー部とゲートドライバー部
とでは、チャネル形成領域の方向（キャリアの流れる方
向）が一致していない場合が多い。レーザアニールによ
り一方向に向きの揃った結晶粒を形成し、例えばソース
ドライバー部において結晶粒界の少ないチャネル形成領
域を形成しても、ゲートドライバー部におけるチャネル
形成領域は、結晶粒界の多くなり、半導体装置の動作特
性および信頼性を損なう要因となる場合がある。

【００５１】そこで、本実施例では、それぞれのドライ
バー部において、キャリアの流れる方向を妨げることな
い大粒径の結晶粒を形成する方法について説明する。つ
まり、ソースドライバー部においては、２０の方向に大
粒径の結晶粒を形成し同じ方向にチャネル形成領域を形
成することでキャリアの流れを良好なものとし、ゲート
ドライバー部においては、２１の方向に大粒径の結晶粒
を形成し同じ方向にチャネル形成領域を形成することで
キャリアの流れを良好なものとする。

【００５２】まず、実施例１または実施例２にしたがっ
て、２０の方向にレーザ光を移動させながら照射して、
ソースドライバー部となる領域のレーザアニールを行
う。続いて、基板を９０°回転させ、実施例１または実
施例２にしたがって、２１の方向にレーザ光を移動させ
ながら照射して、ゲートドライバー部となる領域のレー
ザアニールを行う。（図５（Ｂ））なお、基板の回転
は、レーザ光に対して相対的に移動させるものであり、
ステージまたは、光学系を回転させればよい。

【００５３】本実施例にしたがえば、所望の領域におい
て、キャリアの流れを妨げる結晶粒界の少ないチャネル
形成領域を形成することが可能となる。もちろん、基板
の回転角度は９０度に限らず、所望の角度とすればよ
い。

【００５４】また、複数のレーザ光（または複数のレー
ザ）を用いて、基板上で多方向に移動させることで、さ
まざまな向きに作製されるＴＦＴに対応できる。図１６
に例を示す。レーザ１０１から発振されたレーザ光が基
板１０６上に照射され、１１８ａで示す方向に移動し、
図示しないが他のレーザから発振されたレーザ光がポリ
ゴンミラーおよびｆ‐θレンズを経て１２０で示す方向
へ進み、シリンドリカルレンズ１１５ｂにより矩形状又
は楕円状となり、基板１０６上に照射され、１１８ｂで
示す方向に移動する。このように複数のレーザを用いれ
ば、一度に複数の方向への照射が可能となる。

【００５５】［実施例４］本実施例ではアクティブマト
リクス基板の作製方法について図６〜図９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。

【００５６】まず、本実施例ではコーニング社の＃７０
５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウ
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４００を用いる。なお、基板
４００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。

【００５７】次いで、基板４００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４０１を形成する。本実施例では下地膜４０１として
２層構造を用いるが、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。下地膜４０１の一層
目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ₄、Ｎ
Ｈ₃、及びＮ₂Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪
素膜４０１ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１０
０nm）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒
化珪素膜４０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、
Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜
４０１のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、Ｓ
ｉＨ₄、及びＮ₂Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化
珪素膜４０１ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００
〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜
厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜４０１ｂ（組成比Ｓｉ＝
３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成す
る。

【００５８】次いで、下地膜上に半導体層４０２〜４０
６を形成する。半導体層４０２〜４０６は公知の手段
（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法
等）により２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎ
ｍ）の厚さで半導体膜を成膜し、レーザ結晶化法により
結晶化させる。もちろん、レーザ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。そして、
得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングし
て半導体層４０２〜４０６を形成する。前記半導体膜と
しては、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜、結晶質半導
体膜などがあり、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適用しても良い。

【００５９】レーザ結晶化法で結晶質半導体膜を作製す
るには、パルス発振型または連続発光型のエキシマレー
ザやＹＡＧレーザ、ＹＶＯ₄レーザ、ＹＬＦレーザ、Ｙ
ＡｌＯ₃レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、Ｔｉ：
サファイアレーザ等を用いることができる。これらのレ
ーザを用いる場合には、レーザから放射されたレーザビ
ームを光学系で矩形状または楕円状に集光し半導体膜に
照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が
適宣選択する。

【００６０】本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、
５５ｎｍの非晶質珪素膜を成膜する。そして、連続発振
のＹＶＯ₄レーザの第２高調波を用い、図２または図３
に示すような光学系により結晶化を行って結晶質珪素膜
を形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いたパ
ターニング処理によって半導体層４０２〜４０６を形成
する。

【００６１】また、半導体層４０２〜４０６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。

【００６２】次いで、半導体層４０２〜４０６を覆うゲ
ート絶縁膜４０７を形成する。ゲート絶縁膜４０７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。

【００６３】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。

【００６４】次いで、ゲート絶縁膜４０７上に膜厚２０
〜１００ｎｍの第１の導電膜４０８と、膜厚１００〜４
００ｎｍの第２の導電膜４０９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４０８と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電
膜４０９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
パッタした。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た。

【００６５】なお、本実施例では、第１の導電膜４０８
をＴａＮ、第２の導電膜４０９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）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。

【００６６】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４１０〜４１５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６（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った。ここ
では、松下電器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエ
ッチング装置（Model Ｅ６４５−□ＩＣＰ）を用い
た。基板側（試料ステージ）にも１５０W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。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。

【００６７】この後、レジストからなるマスク４１０〜
４１５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。

【００６８】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４１７〜４２２（第１の導
電層４１７ａ〜４２２ａと第２の導電層４１７ｂ〜４２
２ｂ）を形成する。４１６はゲート絶縁膜であり、第１
の形状の導電層４１７〜４２２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。

【００６９】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６（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４２８ｂ〜４３３ｂを形成
する。一方、第１の導電層４１７ａ〜４２２ａは、ほと
んどエッチングされず、第２の形状の導電層４２８〜４
３３を形成する。

【００７０】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、半導体層に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/cm²とし、加速電圧を４０〜８０ｋｅＶとして
行う。本実施例ではドーズ量を１．５×１０¹³／cm²と
し、加速電圧を６０ｋｅＶ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４２８〜４３３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４２３〜４２７が形成される。不純物
領域４２３〜４２７には１×１０¹⁸〜１×１０²⁰/cm³の
濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。

【００７１】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４３４ａ〜４３４ｃ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/cm²とし、加速電圧を６０
〜１２０ｋｅＶとして行う。ドーピング処理は第２の導
電層４２８ｂ〜４３２ｂ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半導体層
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７（Ａ）の状態を得る。イオ
ンドープ法の条件はドーズ量を１×１０ ¹⁵〜１×１０¹⁷
/cm²とし、加速電圧を５０〜１００ｋｅＶ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４３６、４
４２、４４８には１×１０¹⁸〜５×１０¹⁹/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４３５、４３８、４４１、４４４、４４７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。

【００７２】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。

【００７３】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４５０ａ〜４５０
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
なる半導体層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４５３〜４５６、４
５９、４６０を形成する。第２の導電層４２８ａ〜４３
２ａ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４５３〜４５６、
４５９、４６０はジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用いたイオンド
ープ法で形成する。（図７（Ｂ））この第４のドーピン
グ処理の際には、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体
層はレジストからなるマスク４５０ａ〜４５０ｃ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４３８、４３９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１×１０¹⁹〜５×１０²¹at
oms/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。

【００７４】以上までの工程で、それぞれの半導体層に
不純物領域が形成される。

【００７５】次いで、レジストからなるマスク４５０ａ
〜４５０ｃを除去して第１の層間絶縁膜４６１を形成す
る。この第１の層間絶縁膜４６１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４６１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。

【００７６】次いで、図７（Ｃ）に示すように、加熱処
理を行って、半導体層の結晶性の回復、それぞれの半導
体層に添加された不純物元素の活性化を行う。この加熱
処理はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行
う。熱アニール法としては、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、
好ましくは０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で４００〜
７００℃、代表的には５００〜５５０℃で行えばよく、
本実施例では５５０℃、４時間の熱処理で活性化処理を
行った。なお、熱アニール法の他に、レーザアニール
法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を
適用することができる。

【００７７】また、第１の層間絶縁膜を形成する前に加
熱処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱に
弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため
層間絶縁膜（珪素を主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪
素膜）を形成した後で活性化処理を行うことが好まし
い。

【００７８】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４６１に含まれる水素
により半導体層のダングリングボンドを終端する工程で
ある。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。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、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で３００〜４５
０℃で１〜１２時間の加熱処理を行っても良い。

【００７９】また、活性化処理としてレーザアニール法
を用いる場合には、上記水素化を行った後、エキシマレ
ーザやＹＡＧレーザ等のレーザビームを照射することが
望ましい。

【００８０】次いで、第１の層間絶縁膜４６１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４６２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が、粘度が１０〜１０００
ｃｐ、好ましくは４０〜２００ｃｐのものを用い、表面
に凸凹が形成されるものを用いる。

【００８１】本実施例では、鏡面反射を防ぐため、表面
に凸凹が形成される第２の層間絶縁膜を形成することに
よって画素電極の表面に凸凹を形成した。また、画素電
極の表面に凹凸を持たせて光散乱性を図るため、画素電
極の下方の領域に凸部を形成してもよい。その場合、凸
部の形成は、ＴＦＴの形成と同じフォトマスクで行うこ
とができるため、工程数の増加なく形成することができ
る。なお、この凸部は配線及びＴＦＴ部以外の画素部領
域の基板上に適宜設ければよい。こうして、凸部を覆う
絶縁膜の表面に形成された凸凹に沿って画素電極の表面
に凸凹が形成される。

【００８２】また、第２の層間絶縁膜４６２として表面
が平坦化する膜を用いてもよい。その場合は、画素電極
を形成した後、公知のサンドブラスト法やエッチング法
等の工程を追加して表面を凹凸化させて、鏡面反射を防
ぎ、反射光を散乱させることによって白色度を増加させ
ることが好ましい。

【００８３】そして、駆動回路５０６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４６４〜４６８
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８）

【００８４】また、画素部５０７においては、画素電極
４７０、ゲート配線４６９、接続電極４６８を形成す
る。この接続電極４６８によりソース配線（４４３ａと
４４３ｂ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４６９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４
７０は、画素ＴＦＴのドレイン領域４４２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
して機能する半導体層４５８と電気的な接続が形成され
る。また、画素電極４７１としては、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
れた材料を用いることが望ましい。

【００８５】以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ５０
１とｐチャネル型ＴＦＴ５０２からなるＣＭＯＳ回路、
及びｎチャネル型ＴＦＴ５０３を有する駆動回路５０６
と、画素ＴＦＴ５０４、保持容量５０５とを有する画素
部５０７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。

【００８６】駆動回路５０６のｎチャネル型ＴＦＴ５０
１はチャネル形成領域４３７、ゲート電極の一部を構成
する第１の導電層４２８ａと重なる低濃度不純物領域４
３６（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４５２と、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導入
された不純物領域４５１を有している。このｎチャネル
型ＴＦＴ５０１と電極４６６で接続してＣＭＯＳ回路を
形成するｐチャネル型ＴＦＴ５０２にはチャネル形成領
域４４０、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４５４と、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導入された不純物
領域４５３を有している。また、ｎチャネル型ＴＦＴ５
０３にはチャネル形成領域４４３、ゲート電極の一部を
構成する第１の導電層４３０ａと重なる低濃度不純物領
域４４２（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４５６と、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
導入された不純物領域４５５を有している。

【００８７】画素部の画素ＴＦＴ５０４にはチャネル形
成領域４４６、ゲート電極の外側に形成される低濃度不
純物領域４４５（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４５８と、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
素が導入された不純物領域４５７を有している。また、
保持容量５０５の一方の電極として機能する半導体層に
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５０５は、絶縁膜
４１６を誘電体として、電極（４３２ａと４３２ｂの積
層）と、半導体層とで形成している。

【００８８】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。

【００８９】また、本実施例で作製するアクティブマト
リクス基板の画素部の上面図を図９に示す。なお、図６
〜図９に対応する部分には同じ符号を用いている。図８
中の鎖線Ａ−Ａ’は図９中の鎖線Ａ―Ａ’で切断した断
面図に対応している。また、図８中の鎖線Ｂ−Ｂ’は図
９中の鎖線Ｂ―Ｂ’で切断した断面図に対応している。

【００９０】なお、本実施例は実施例１乃至３のいずれ
か一と自由に組み合わせることが可能である。

【００９１】［実施例５］本実施例では、実施例４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１０
を用いる。

【００９２】まず、実施例４に従い、図８の状態のアク
ティブマトリクス基板を得た後、図８のアクティブマト
リクス基板上、少なくとも画素電極４７０上に配向膜５
６７を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では
配向膜５６７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５７２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。

【００９３】次いで、対向基板５６９を用意する。次い
で、対向基板５６９上に着色層５７０、５７１、平坦化
膜５７３を形成する。赤色の着色層５７０と青色の着色
層５７１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。

【００９４】本実施例では、実施例４に示す基板を用い
ている。従って、実施例４の画素部の上面図を示す図９
では、少なくともゲート配線４６９と画素電極４７０の
間隙と、ゲート配線４６９と接続電極４６８の間隙と、
接続電極４６８と画素電極４７０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。

【００９５】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。

【００９６】次いで、平坦化膜５７３上に透明導電膜か
らなる対向電極５７６を少なくとも画素部に形成し、対
向基板の全面に配向膜５７４を形成し、ラビング処理を
施した。

【００９７】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５６８
で貼り合わせる。シール材５６８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５７５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５７５には公知
の液晶材料を用いれば良い。このようにして図１０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。

【００９８】以上のようにして作製される液晶表示装置
は大粒径の結晶粒を有する半導体膜を用いて作製されて
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。

【００９９】なお、本実施例は実施例１乃至４と自由に
組み合わせることが可能である。

【０１００】［実施例６］本実施例では、本発明を用い
て発光装置を作製した例について説明する。本明細書に
おいて、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ＩＣ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 Luminescence）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。

【０１０１】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。

【０１０２】図１１は本実施例の発光装置の断面図であ
る。図１１において、基板７００上に設けられたスイッ
チングＴＦＴ６０３は図８のｎチャネル型ＴＦＴ５０３
を用いて形成される。したがって、構造の説明はｎチャ
ネル型ＴＦＴ５０３の説明を参照すれば良い。

【０１０３】なお、本実施例で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
三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。

【０１０４】基板７００上に設けられた駆動回路は図８
のＣＭＯＳ回路を用いて形成される。従って、構造の説
明はｎチャネル型ＴＦＴ５０１とｐチャネル型ＴＦＴ５
０２の説明を参照すれば良い。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。

【０１０５】また、配線７０１、７０３はＣＭＯＳ回路
のソース配線、７０２はドレイン配線として機能する。
また、配線７０４はソース配線７０８とスイッチングＴ
ＦＴのソース領域とを電気的に接続する配線として機能
し、配線７０５はドレイン配線７０９とスイッチングＴ
ＦＴのドレイン領域とを電気的に接続する配線として機
能する。

【０１０６】なお、電流制御ＴＦＴ６０４は図８のｐチ
ャネル型ＴＦＴ５０２を用いて形成される。従って、構
造の説明はｐチャネル型ＴＦＴ５０２の説明を参照すれ
ば良い。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。

【０１０７】また、配線７０６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、７０７は電流
制御ＴＦＴの画素電極７１１上に重ねることで画素電極
７１１と電気的に接続する電極である。

【０１０８】なお、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、上記配線を形成する前に平坦な層間絶縁膜７
１０上に形成する。本実施例においては、樹脂からなる
平坦化膜７１０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。

【０１０９】配線７０１〜７０７を形成後、図１１に示
すようにバンク７１２を形成する。バンク７１２は１０
０〜４００ｎｍの珪素を含む絶縁膜もしくは有機樹脂膜
をパターニングして形成すれば良い。

【０１１０】なお、バンク７１２は絶縁膜であるため、
成膜時における素子の静電破壊には注意が必要である。
本実施例ではバンク７１２の材料となる絶縁膜中にカー
ボン粒子や金属粒子を添加して抵抗率を下げ、静電気の
発生を抑制する。この際、抵抗率は１×１０⁶〜１×１
０¹²Ωｍ（好ましくは１×１０⁸〜１×１０¹⁰Ωｍ）と
なるようにカーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すれ
ば良い。

【０１１１】画素電極７１１の上には発光層７１３が形
成される。なお、図１１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７
０ｎｍ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。Ａｌｑ₃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。

【０１１２】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。

【０１１３】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。

【０１１４】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。

【０１１５】発光素子７１５を完全に覆うようにしてパ
ッシベーション膜７１６を設けることは有効である。パ
ッシベーション膜７１６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。

【０１１６】この際、カバレッジの良い膜をパッシベー
ション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤ
ＬＣ（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。

【０１１７】さらに、パッシベーション膜７１６上に封
止材７１７を設け、カバー材７１８を貼り合わせる。封
止材７１７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。

【０１１８】こうして図１１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、パッ
シベーション膜７１６を形成するまでの工程をマルチチ
ャンバー方式（またはインライン方式）の成膜装置を用
いて、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。

【０１１９】こうして、基板７００上にｎチャネル型Ｔ
ＦＴ６０１、６０２、スイッチングＴＦＴ（ｎチャネル
型ＴＦＴ）６０３および電流制御ＴＦＴ（ｎチャネル型
ＴＦＴ）６０４が形成される。

【０１２０】さらに、図１１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。

【０１２１】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。

【０１２２】さらに、発光素子を保護するための封止
（または封入）工程まで行った後の本実施例の発光装置
について図１２を用いて説明する。なお、必要に応じて
図１１で用いた符号を引用する。

【０１２３】図１２（Ａ）は、発光素子の封止までを行
った状態を示す上面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）を
Ｃ−Ｃ’で切断した断面図である。点線で示された８０
１はソース側駆動回路、８０６は画素部、８０７はゲー
ト側駆動回路である。また、９０１はカバー材、９０２
は第１シール材、９０３は第２シール材であり、第１シ
ール材９０２で囲まれた内側には封止材９０７が設けら
れる。

【０１２４】なお、９０４はソース側駆動回路８０１及
びゲート側駆動回路８０７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）９０５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（Ｐ
ＷＢ）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。

【０１２５】次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用
いて説明する。基板７００の上方には画素部８０６、ゲ
ート側駆動回路８０７が形成されており、画素部８０６
は電流制御ＴＦＴ６０４とそのドレインに電気的に接続
された画素電極７１１を含む複数の画素により形成され
る。また、ゲート側駆動回路８０７はｎチャネル型ＴＦ
Ｔ６０１とｐチャネル型ＴＦＴ６０２とを組み合わせた
ＣＭＯＳ回路（図１４参照）を用いて形成される。

【０１２６】画素電極７１１は発光素子の陽極として機
能する。また、画素電極７１１の両端にはバンク７１２
が形成され、画素電極７１１上には発光層７１３および
発光素子の陰極７１４が形成される。

【０１２７】陰極７１４は全画素に共通の配線としても
機能し、接続配線９０４を経由してＦＰＣ９０５に電気
的に接続されている。さらに、画素部８０６及びゲート
側駆動回路８０７に含まれる素子は全て陰極７１４およ
びパッシベーション膜５６７で覆われている。

【０１２８】また、第１シール材９０２によりカバー材
９０１が貼り合わされている。なお、カバー材９０１と
発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペ
ーサを設けても良い。そして、第１シール材９０２の内
側には封止材９０７が充填されている。なお、第１シー
ル材９０２、封止材９０７としてはエポキシ系樹脂を用
いるのが好ましい。また、第１シール材９０２はできる
だけ水分や酸素を透過しない材料であることが望まし
い。さらに、封止材９０７の内部に吸湿効果をもつ物質
や酸化防止効果をもつ物質を含有させても良い。

【０１２９】発光素子を覆うようにして設けられた封止
材９０７はカバー材９０１を接着するための接着剤とし
ても機能する。また、本実施例ではカバー材９０１を構
成するプラスチック基板９０１aの材料としてＦＲＰ（F
iberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニ
ルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリ
ルを用いることができる。

【０１３０】また、封止材９０７を用いてカバー材９０
１を接着した後、封止材９０７の側面（露呈面）を覆う
ように第２シール材９０３を設ける。第２シール材９０
３は第１シール材９０２と同じ材料を用いることができ
る。

【０１３１】以上のような構造で発光素子を封止材９０
７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮
断することができ、外部から水分や酸素等の発光層の酸
化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことがで
きる。従って、信頼性の高い発光装置が得られる。

【０１３２】以上のようにして作製される発光装置は大
粒径の結晶粒を有する半導体膜を用いて作製されてお
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。

【０１３３】なお、本実施例は実施例１乃至４のいずれ
か一と自由に組み合わせることが可能である。

【０１３４】［実施例７］本発明を適用して、様々な電
気光学装置（アクティブマトリクス型液晶表示装置、ア
クティブマトリクス型発光装置、アクティブマトリクス
型ＥＣ表示装置）を作製することができる。即ち、それ
ら電気光学装置を表示部に組み込んだ様々な電子機器に
本発明を適用できる。

【０１３５】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウント
ディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲ
ーション、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携
帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電
子書籍等）などが挙げられる。それらの例を図１３、図
１４及び図１５に示す。

【０１３６】図１３（Ａ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体３００１、画像入力部３００２、表示部３０
０３、キーボード３００４等を含む。本発明を表示部３
００３に適用することができる。

【０１３７】図１３（Ｂ）はビデオカメラであり、本体
３１０１、表示部３１０２、音声入力部３１０３、操作
スイッチ３１０４、バッテリー３１０５、受像部３１０
６等を含む。本発明を表示部３１０２に適用することが
できる。

【０１３８】図１３（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モ
ービルコンピュータ）であり、本体３２０１、カメラ部
３２０２、受像部３２０３、操作スイッチ３２０４、表
示部３２０５等を含む。本発明は表示部３２０５に適用
できる。

【０１３９】図１３（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体３３０１、表示部３３０２、アーム部３３０
３等を含む。本発明は表示部３３０２に適用することが
できる。

【０１４０】図１３（Ｅ）はプログラムを記録した記録
媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであ
り、本体３４０１、表示部３４０２、スピーカ部３４０
３、記録媒体３４０４、操作スイッチ３４０５等を含
む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄ
ｉｇｔｉａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）、ＣＤ
等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネッ
トを行うことができる。本発明は表示部３４０２に適用
することができる。

【０１４１】図１３（Ｆ）はデジタルカメラであり、本
体３５０１、表示部３５０２、接眼部３５０３、操作ス
イッチ３５０４、受像部（図示しない）等を含む。本発
明を表示部３５０２に適用することができる。

【０１４２】図１４（Ａ）はフロント型プロジェクター
であり、投射装置３６０１、スクリーン３６０２等を含
む。本発明は投射装置３６０１の一部を構成する液晶表
示装置３８０８やその他の駆動回路に適用することがで
きる。

【０１４３】図１４（Ｂ）はリア型プロジェクターであ
り、本体３７０１、投射装置３７０２、ミラー３７０
３、スクリーン３７０４等を含む。本発明は投射装置３
７０２の一部を構成する液晶表示装置３８０８やその他
の駆動回路に適用することができる。

【０１４４】なお、図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）及び
図１４（Ｂ）中における投射装置３６０１、３７０２の
構造の一例を示した図である。投射装置３６０１、３７
０２は、光源光学系３８０１、ミラー３８０２、３８０
４〜３８０６、ダイクロイックミラー３８０３、プリズ
ム３８０７、液晶表示装置３８０８、位相差板３８０
９、投射光学系３８１０で構成される。投射光学系３８
１０は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施
例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単
板式であってもよい。また、図１４（Ｃ）中において矢
印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機
能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィル
ム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。

【０１４５】また、図１４（Ｄ）は、図１４（Ｃ）中に
おける光源光学系３８０１の構造の一例を示した図であ
る。本実施例では、光源光学系３８０１は、リフレクタ
ー３８１１、光源３８１２、レンズアレイ３８１３、３
８１４、偏光変換素子３８１５、集光レンズ３８１６で
構成される。なお、図１４（Ｄ）に示した光源光学系は
一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に
実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィル
ムや、位相差を調節するフィルム、ＩＲフィルム等の光
学系を設けてもよい。

【０１４６】ただし、図１４に示したプロジェクターに
おいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示して
おり、反射型の電気光学装置及び発光装置での適用例は
図示していない。

【０１４７】図１５（Ａ）は携帯電話であり、本体３９
０１、音声出力部３９０２、音声入力部３９０３、表示
部３９０４、操作スイッチ３９０５、アンテナ３９０６
等を含む。本発明を表示部３９０４に適用することがで
きる。

【０１４８】図１５（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であ
り、本体４００１、表示部４００２、４００３、記憶媒
体４００４、操作スイッチ４００５、アンテナ４００６
等を含む。本発明は表示部４００２、４００３に適用す
ることができる。

【０１４９】図１５（Ｃ）はディスプレイであり、本体
４１０１、支持台４１０２、表示部４１０３等を含む。
本発明は表示部４１０３に適用することができる。本発
明のディスプレイは特に大画面化した場合において有利
であり、対角１０インチ以上（特に３０インチ以上）の
ディスプレイには有利である。

【０１５０】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、さまざま分野の電子機器に適用することが可能であ
る。また、本実施例の電子機器は実施例１〜４または５
のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現す
ることができる。

【０１５１】

【発明の効果】本発明によれば、レーザアニールの際に
レーザ光を矩形状または楕円状に加工してスループット
を向上させることを可能とする。延いてはＴＦＴやＴＦ
Ｔで形成された液晶表示装置等の半導体装置の製造コス
トを低減することができる。また複数のレーザ（または
複数のレーザ光）により、同時に多方向への照射も可能
となり、スループットが向上する。

【０１５２】さらに、半導体膜に対してレーザ光を斜め
に照射することで、戻り光、すなわち基板表面からの反
射光がレーザ装置に達することが無くなるため、特にレ
ーザ発振機に固体レーザを使う場合には有効である。ま
た、基板をｆ―θレンズやシリンドリカルレンズに対し
て、シリンドリカルレンズの母線を軸に回転させ斜めに
設置すれば、照射面におけるレーザ光の形状が軸対称性
を失わないため、均一なレーザアニールが可能となる。
さらに、半導体膜や基板を透過する波長のレーザ光を用
いても、基板に入射するレーザ光と基板裏面からの反射
光との干渉の影響を低減することができるので、より一
様なレーザアニールを行うことができる。このような半
導体膜を用いて半導体装置を作製すれば、半導体装置の
性能を大幅に向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】照射面におけるレーザ照射方法の例を示す
図。

【図２】照射面におけるレーザ照射方法の例を示す
図。

【図３】本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す
図。

【図４】本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す
図。

【図５】大面積基板に本発明を適用する例を示す図。

【図６】画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を
示す断面図。

【図７】画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を
示す断面図。

【図８】画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を
示す断面図。

【図９】画素ＴＦＴの構成を示す上面図。

【図１０】アクティブマトリクス型液晶表示装置の作
製工程を示す断面図。

【図１１】発光装置の駆動回路及び画素部の断面構造
図。

【図１２】（Ａ）発光装置の上面図。（Ｂ）発光装置の駆動回路及び画素部の断面構造図。

【図１３】半導体装置の例を示す図。

【図１４】半導体装置の例を示す図。

【図１５】半導体装置の例を示す図。

【図１６】本発明が開示するレーザ照射装置の例を示
す図。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/20 Ｈ０１Ｌ 21/20 ５Ｇ４３５ 21/28 21/28 Ｆ 21/336 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３４８Ｃ 29/786 Ｂ２３Ｋ 101:40 // Ｇ０９Ｆ 9/00 ３４８Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２７ＧＢ２３Ｋ 101:40 Ｆターム(参考） 2H092 JA24 KA05 MA30 NA21 NA24 NA27 4E068 CA03 CD05 CD12 CD14 CE03 CE04 DA09 4M104 AA09 BB02 BB04 BB08 BB13 BB14 BB16 BB17 BB18 BB32 CC05 DD42 DD65 FF08 FF17 GG20 5F052 AA02 AA12 AA24 BA04 BA18 BB02 BB05 BB07 DA02 DB02 DB03 DB07 FA06 FA19 JA01 5F110 AA01 AA16 AA28 BB02 BB04 BB05 CC02 DD01 DD02 DD03 DD05 DD13 DD14 DD15 DD17 EE01 EE02 EE03 EE04 EE06 EE09 EE14 EE23 EE28 EE44 EE45 FF02 FF04 FF09 FF28 FF30 GG01 GG02 GG13 GG25 GG32 GG43 GG45 GG47 HJ01 HJ04 HJ12 HJ13 HJ23 HL01 HL02 HL03 HL04 HL06 HL11 HL12 HM15 NN03 NN04 NN22 NN27 NN34 NN35 NN36 PP01 PP02 PP03 PP04 PP05 PP06 PP07 PP24 PP34 QQ04 QQ11 QQ19 QQ23 QQ24 QQ25 5G435 AA17 BB05 CC09 EE37 HH13 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザと、照射面におけるレーザ光の照
射位置を第１の方向または第１の方向とは逆方向へ移動
させる手段１と、前記照射面における前記レーザ光の形
状を楕円状または矩形状にする手段２と、少なくとも第
２の方向に動くステージと、を有することを特徴とする
レーザ照射装置。
【請求項２】レーザと、照射面におけるレーザ光の照
射位置を第１の方向または第１の方向とは逆方向へ移動
させる手段１と、前記照射面における前記レーザ光の形
状を楕円状または矩形状にする手段２と、少なくとも第
２の方向に動き、かつ、前記レーザ光に対して斜めに設
置されたステージと、を有することを特徴とするレーザ
照射装置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記
レーザは、連続発振またはパルス発振の固体レーザであ
ることを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか一項におい
て、前記レーザは、連続発振またはパルス発振のＹＡＧ
レーザ、ＹＶＯ₄レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ₃レー
ザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライド
レーザ、Ｔｉ：サファイアレーザから選ばれた一種また
は複数種であることを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項５】請求項１または請求項２において、前記
レーザは連続発振またはパルス発振のエキシマレーザＡ
ｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種で
あることを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項６】請求項１または請求項２において、前記
手段１は、ガルバノメータまたはポリゴンミラーを有す
ることを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項７】請求項１または請求項２において、前記
手段１は、ガルバノメータまたはポリゴンミラーおよび
ｆ−θレンズを有することを特徴とするレーザ照射装
置。
【請求項８】請求項１または請求項２において、前記
手段２は、シリンドリカルレンズを有することを特徴と
するレーザ照射装置。
【請求項９】レーザからレーザ光を発振し、シリンド
リカルレンズにより照射面における前記レーザ光の形状
を楕円状または矩形状にし、ガルバノメータまたはポリ
ゴンミラーにより前記レーザ光の照射位置を移動させな
がら前記照射面に照射することを特徴とするレーザ照射
方法。
【請求項１０】レーザからレーザ光を発振し、シリン
ドリカルレンズにより照射面におけるレーザ光の形状を
楕円状または矩形状にし、ガルバノメータまたはポリゴ
ンミラーにより前記レーザ光の照射位置を移動させ、か
つ、前記レーザ光を前記照射面に対して斜めに照射する
ことを特徴とするレーザ照射方法。
【請求項１１】請求項９または請求項１０において、
前記レーザとして、連続発振またはパルス発振の固体レ
ーザを用いることを特徴とするレーザ照射方法。
【請求項１２】請求項９乃至１１のいずれか一項にお
いて、前記レーザとして、連続発振またはパルス発振の
ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ₄レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌ
Ｏ₃レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサン
ドライドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザから選ばれた
一種または複数種を用いることを特徴とするレーザ照射
方法。
【請求項１３】請求項９または請求項１０において、
前記レーザとして、連続発振またはパルス発振のエキシ
マレーザＡｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種また
は複数種を用いることを特徴とするレーザ照射方法。
【請求項１４】絶縁表面上に半導体膜を形成し、レー
ザからレーザ光を発振し、シリンドリカルレンズにより
前記半導体膜における前記レーザ光の形状を楕円状また
は矩形状にし、ガルバノメータまたはポリゴンミラーに
より前記レーザ光の照射位置を移動させながら前記半導
体膜に照射することを特徴とする半導体装置の作製方
法。
【請求項１５】絶縁表面上に半導体膜を形成し、レー
ザからレーザ光を発振し、シリンドリカルレンズにより
前記半導体膜における前記レーザ光の形状を楕円状また
は矩形状にし、ガルバノメータまたはポリゴンミラーに
より前記レーザ光の照射位置を移動させ、かつ、前記レ
ーザ光を前記照射面に対して斜めに照射することを特徴
とする半導体装置の作製方法。
【請求項１６】請求項１４または請求項１５におい
て、前記レーザとして、連続発振またはパルス発振の固
体レーザであることを特徴とする半導体装置の作製方
法。
【請求項１７】請求項１４乃至１６のいずれか一項に
おいて、前記レーザとして、連続発振またはパルス発振
のＹＡＧレーザ、ＹＶＯ₄レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡ
ｌＯ₃レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサ
ンドライドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザから選ばれ
た一種または複数種を用いることを特徴とする半導体装
置の作製方法。
【請求項１８】請求項１４または請求項１５におい
て、前記レーザとして、連続発振またはパルス発振のエ
キシマレーザＡｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種
または複数種を用いることを特徴とする半導体装置の作
製方法。