JP2009064944A - レーザアニール方法、レーザアニール装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、非晶質シリコン膜をレーザアニール処理で結晶化する場合に、非晶質シリコン膜の高さに依存しないレーザアニール処理を可能にする。
【解決手段】「被照射物の高さに対して基準値を設定」し、「被照射物の高さを測定」し、「基準データとの比較・演算」を行って被照射物の膜厚を得て、その膜厚に対応したレーザ光を駆動する「レーザ発振の電流（電圧）のデータベース作成」し、アニールを開始する「原点に戻り、被照射物の高さ測定と同時にラインアニール」行い、「アニール終了と同時に照射後の照射むら画像取得および画像処理」してアニール状態を評価し、その評価に基づいてレーザ光のエネルギー補正量の「最適条件と比較、次ラインのアニール処理の補正値を求める」ことを順に行い、以下、前記「基準データとの比較・演算」以下を所定回数繰り返し行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、物質の表面にレーザ光を照射することでアニール処理を施すレーザアニール方法、このレーザアニール方法を実施するレーザアニール装置およびこのレーザアニール方法を用いた表示装置の製造方法に関するものである。

液晶ディスプレイ等のスイッチング素子に広く使われている薄膜トランジスタのチャンネル層には、多結晶シリコン（ポリシリコン）を採用することが多い。この薄膜の膜質が、薄膜トランジスタの性能を左右する。この薄膜トランジスタのチャンネル層の膜質を改善すべく、たとえば、非結晶物質を結晶化し、あるいは結晶物質の粒径を向上させるために、熱的なアニール処理を施す方法がある。例えば、ポリシリコン膜を絶縁基板上に成膜する方法としては、レーザアニール装置を用いて、ガラスや石英等からなる絶縁基板の表面に成膜されたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射するレーザアニール処理を施すことによって、アモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に転換させる方法がある（例えば、特許文献１参照。）。

アニール処理では、膜質の信頼性の確保、歩留まりの向上等の点から、前工程に起因する、非晶質シリコン膜の膜質・膜厚が変化しないこと、および、連続照射もしくはパルス照射するレーザ光のビーム形状、照射エネルギーが、長時間にわたってレーザ光を照射しても変化しないこと等が要求されている。

しかしながら、前工程に起因する、非晶質シリコン膜の膜質・膜厚の変化は以下のような要因がある。例えば、非晶質シリコン膜の成膜装置および前処理装置の安定性が確保できないこと、アニール装置が不安定要素として被照射物質に照射されるレーザ光のエネルギー・プロファイル等のレーザの状態の安定性が確保できないこと等の要因である。

上記アニール装置については、例えば、パルスレーザ装置であれば、励起ガスの劣化に伴いレーザ光の照射エネルギーが不安定になり易く、パルス毎のレーザ光の光強度がばらつくことが挙げられる。光強度のばらつきが生じたレーザ光でアモルファスシリコンにレーザアニール処理を施した場合には、アモルファスシリコン膜の加熱溶融の状態にばらつきを生じ、均質な結晶粒を有する多結晶シリコンを生成することが困難になる。

また、アニール条件の決め方として、例えば、事前にダミーの被照射物質に対してレーザ光を照射する最適エネルギー条件を決め、同じ条件で、複数枚の製品基板にアニール処理を行うという運用方法をとる場合がある。この場合、レーザアニール装置に、レーザ光のエネルギー・プロファイル等に変動があると、基準の最適エネルギーとの間に差を生じ、必要な規定値に達しない、または、規定値よりも大きいエネルギーでアニールすることになり、結晶化が過不足状態となる可能性がある。

アニール品質と深い関係にある前工程のプロセスは、非晶質シリコン膜の成膜装置の安定性によって、もしくは前処理装置の状態に変動がある場合に、非晶質シリコン膜の膜質・膜厚に変化を生じる。この結果、レーザアニール条件出し時に求めた最適なレーザ光エネルギーでは、必要な照射エネルギーの規定値よりも小さいエネルギー量でアニール処理することになる、または、必要な照射エネルギーの規定値よりも大きいエネルギー量でアニールすることになり、結晶化が過不足状態となる可能性がある。このように、加熱溶融の状態にばらつきのあるアモルファスシリコン膜では、結晶化されて得られた多結晶シリコン膜の結晶粒子の粒径にばらつきが生じ、トランジスタ特性のばらつきとなることがある。

特開２００５−７９４９７号公報

解決しようとする問題点は、非晶質シリコン膜をレーザアニール処理で結晶化する場合に、非晶質シリコン膜の高さに依存しないレーザアニール処理が困難な点である。

本発明は、非晶質シリコン膜をレーザアニール処理で結晶化する場合に、非晶質シリコン膜の高さに依存しないレーザアニール処理を可能にする。

本発明のレーザアニール方法は、被照射物の測定の基準値を設定する基準値設定工程と、前記被照射物の高さを測定する高さ測定工程と、前記基準値に対して、測定して得た被照射物表面の高さを比較し、その差分を演算して膜厚を得る演算工程と、前記被照射物の膜厚に対応したレーザ光を駆動する電流値のデータベースを作成するデータベース作成工程と、アニールを開始する基準の位置に戻り、アニールラインの前記被照射物の高さを測定すると同時に、前記電流値に基づいたレーザ出力でライン状にアニールを行うアニール工程と、前記アニールの終了直後の表面状態の画像を取得し、その画像よりアニール状態を評価する画像評価工程と、前記アニール状態の評価に基づいてレーザ光のエネルギー補正量を算出し、その補正量を次のアニール処理にフィードバックする補正工程とを順に有し、前記演算工程以下を所定回数繰り返し行うことを特徴とする。

本発明のレーザアニール方法では、前記被照射物の膜厚に対応したレーザ光を駆動する電流値で発振されたレーザ光で、かつアニール状態の評価に基づいてレーザ光のエネルギー補正量を算出し、その補正量を次のアニール処理にフィードバックしたレーザ光で、アニール処理を行うことが可能となる。すなわち、光強度が安定したレーザ光のアニール処理が行える。

本発明のレーザアニール装置は、レーザ光を被照射物表面に連続もしくはパルス照射してアニール処理を行うレーザアニール装置であって、レーザ光を被照射物に照射するレーザ照射部と、前記被照射物を移動可能とするステージと、前記レーザ照射部を駆動するレーザ用電源と、前記被照射物の膜厚を測定する膜厚検出部と、前記レーザ照射部から射出されたレーザ光によってアニール処理された領域の画像を取得して画像処理によりアニール状態を評価する画像検出部と、前記膜厚検出部および前記画像検出部の検出結果に基づいて、前記レーザ用電源から供給される電流もしくは電圧を制御して前記レーザ照射部のレーザ出力を調整し、前記ステージを制御してレーザ光の照射位置を制御する制御部とを有することを特徴とする。

本発明のレーザアニール装置では、本発明のレーザアニール方法を行うことができる。

本発明の表示装置の製造方法は、薄膜トランジスタの活性領域を形成する非晶質シリコン膜にレーザ光を照射して結晶化するアニール工程を有する表示装置の製造方法において、前記アニール工程は、被照射物の測定の基準値を設定する基準値設定工程と、前記被照射物の高さを測定する高さ測定工程と、前記基準値に対して、測定して得た被照射物表面の高さを比較し、その差分を演算して膜厚を得る演算工程と、前記被照射物の膜厚に対応したレーザ光を駆動する電流値のデータベースを作成するデータベース作成工程と、アニールを開始する基準の位置に戻り、アニールラインの前記被照射物の高さを測定すると同時に、前記電流値に基づいたレーザ出力でライン状にアニールを行うアニール工程と、前記アニールの終了直後の表面状態の画像を取得し、その画像よりアニール状態を評価する画像評価工程と、前記アニール状態の評価に基づいてレーザ光のエネルギー補正量を算出し、その補正量を次のアニール処理にフィードバックする補正工程とを順に有し、前記演算工程以下を所定回数繰り返し行うレーザアニール方法により行うことを特徴とする。

本発明の表示装置の製造方法では、本発明のレーザアニール方法を行うことができる。

本発明のレーザアニール方法は、光強度が安定したレーザ光でアニール処理が行えるので、例えば非晶質シリコン膜をアニール処理すれば結晶性に優れた均質な多結晶シリコン膜を得ることができるため、この多結晶シリコン膜を用いたトランジスタは、安定したトランジスタ特性を確保することできるという利点がある。また、アニール不良を未然に防止し、歩留りを向上させることができる。

本発明のレーザアニール装置は、本発明のレーザアニール方法を実施することができるので、光強度が安定したレーザ光でアニール処理が行えるので、例えば非晶質シリコン膜をアニール処理すれば結晶性に優れた均質な多結晶シリコン膜を得ることができるという利点がある。

本発明の表示装置の製造方法は、本発明のレーザアニール方法により、薄膜トランジスタの活性領域を形成する非晶質シリコン膜にレーザ光を照射して結晶化するアニールを実施することができるため、安定した特性を有する薄膜トランジスタを形成した表面装置を製造することができるという利点がある。

本発明のレーザアニール方法に係る一実施の形態（第１実施例）を、図１のフローチャート、このレーザアニール方法を実施するレーザアニール装置に係る一実施の形態（第１実施例）を、図２の概略構成斜視図および図３の概略構成図によって説明する。図３の概略構成図は、図２に示した一つのレーザ照射部に着目したレーザアニール装置のモニタリングおよびフィードバックに係わるシステム構成の詳細を示したものである。

まず、図２に示すように、本発明のレーザアニール装置１は、マルチヘッド型のレーザアニール装置である。定盤１１上にテーブルＹ軸移動部２１とその上部にテーブルＸ軸移動部２２を備えている。このテーブルＸ軸移動部２２上には、テーブルθ軸移動部２３を介してワークチャックテーブル２４が設置されている。すなわち、ワークチャックテーブル２４は上記テーブルθ軸移動部２３によってθ方向に移動自在になっており、上記テーブルθ軸移動部２３は上記テーブルＸ軸移動部２２によってＸ軸方向に移動自在になっており、上記テーブルＸ軸移動部２２は上記テーブルＹ軸移動部２１によってＹ軸方向に移動自在になっている。上記テーブルθ軸移動部２３は、基板５１上に形成された回路パターン（図示せず）との平行性を維持するために、微少量補正するための機構を有する。

上記テーブルＹ軸移動部２１、テーブルＸ軸移動部２２、テーブルθ軸移動部２３のそれぞれは、基板５１が後に説明するレーザ照射部３５に対して相対的に運動することができるように、数値制御されている。また上記テーブルＹ軸移動部２１、テーブルＸ軸移動部２２で使用されているスケールは、目盛りおよび直角が完全に校正されており、基準として使用しても問題がないものとなっている。上記テーブルθ軸移動部２３はＸ−Ｙ軸面内で回転可能とし、その回転運動の中心位置はテーブルθ軸移動部２３が回転しても変化しないとする。

また、上記基板５１上に形成された回路パターンの精度、上記ワークチャックテーブル２４へ搭載時の精度、テーブルθ軸移動部２３の原点出し精度、アライメント精度、アライメント用マークの形状精度、アライメント用マークの画像取り込み・処理精度等の要因により発生するもので、これらの要因を無くすことは困難である。そこで、上記微少量補正するための機構を有する上記テーブルθ軸移動部２３は、後に説明する支持部３１に搭載されている、図示はしていないアライメント用のカメラで、回路パターンの基準位置を認識し、演算して補正量を算出し、その補正量を上記テーブルθ軸移動部２３へ指令し、微少量移動することを可能としているものである。

したがって、ワークチャックテーブル２４上に置かれる基板５１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびθ方向に移動自在になっているので、基板５１をレーザ照射位置に導くことができる。

上記ワークチャックテーブル２４は、基板５１を固定するためのものである。固定方式は、静電吸着、真空吸着等、種々の吸着方式を採用することができる。また、クランプによる機械的な固定方式であってもよい。

また、上記定盤１１上には、上記テーブルＸ軸移動部２１と直交する方向に、いわゆる門型の支持部３１が設置され、その支持部３１の梁部３２には上記Ｙ軸方向と平行に案内レール３３が設けられ、この案内レール３３にそって、複数のレーザ照射部３５を移動させるヘッド移動部３４が設けられている。したがって、レーザ照射部３５は、ヘッド移動部３４によってＹ軸方向に平行に移動可能になっているとともに、Ｚ軸方向に移動可能になっている。すなわち、ヘッド移動部３４は、上記案内レール３３にそってＹ軸方向に移動するＹ軸移動部３４ＹとＺ軸方向に移動するＺ軸移動部３４Ｚを有している。またヘッド移動部３４は、上記案内レール３３にそってＹ軸方向に移動した位置を把握するスケールおよびＺ軸方向に移動した位置を把握するスケールを有している。

上記ヘッド移動部３４がＺ軸移動部３４Ｚを有していることから、上記レーザ照射部３５とワークチャックテーブル２４上に設置された基板５１との距離を調整することが可能になっている。これにより、基板５１に対向して配置されたレーザ照射部３５の出射口から射出されたレーザ光は基板５１の表面で集光するように調整することができる。

上記レーザアニール処理装置１では、ワークチャックテーブル２４上に、アニール処理を施す基板５１が固定される。上記テーブルθ軸移動部２３が上記テーブルＸ軸移動部２２上を動くことで、基板５１は各レーザ照射部３５に対して相対的に直線運動を行う。このとき指定のタイミングでレーザ照射部３５からレーザ光の照射を行えば基板５１上にはライン状にアニール処理領域が形成される。テーブルＹ軸移動部２１またはヘッド移動部３４がＹ軸方向にピッチ移動を繰り返していけば基板５１上の全面にアニール処理を行うことができる。

次に、上記一つのレーザ照射部３５に着目したレーザアニール装置のモニタリングおよびフィードバックに係わるシステム構成の詳細を図３の概略構成図によって説明する。

図３に示すように、上記レーザアニール装置１では、上記レーザ照射部３５にレーザ発振器６１が備えられ、このレーザ発振器６１で発振されたレーザ光がレーザ照射部３５で増幅されて射出される。そのとき、発振されるレーザ光の強度を、レーザ照射部３５に備えたモニター６２によって検出する。そして、上記モニター６２で取得したレーザ光強度のデータをレーザ用電源６３に送り、レーザ用電源６３から供給される電流値にフィードバックして、常にレーザ用電源６３からレーザ発振器６１に供給される所定の電流値に対してレーザ発振器６１のレーザ光の発振強度が所定の強度となるように、レーザ用電源６３で電流が制御されるようになっている。すなわち、レーザ照射部３５、モニター６２、レーザ用電源６３、レーザ発振器６１のループにおいて、自動電流制御がなされている。

また、上記レーザ照射部３５から射出されたレーザ光は、光強度を均一化するホモジナイザ３７を通過することで、所望のビーム形状に成形される。例えば、Ｘ軸方向に短く、Ｙ軸方向に長く、それぞれの軸方向に台形状となるような強度分布をもつビーム形状に成形される。そして、レーザ照射部３５と基板５１との間のレーザ光Ｌの光路には、ビームスプリッター６６が設置され、このビームスプリッター６６によってレーザ光Ｌの一部（例えば０．５％〜１％程度）を、レーザ光Ｌの照射方向に対して直角方向に反射させ、プロファイルモニタ６７によって、基板５１（被照射物５２、例えば非晶質シリコン膜であり、基板５１表面に形成される薄膜である。）に照射されるレーザ光Ｌの強度分布（特に基板５１の移動方向であるＸ軸方向の強度分布）を検出するようになっている。このプロセスモニタ６７は、分離されたレーザ光Ｌをプロファイルモニタ６７内の光検出器（例えばＣＣＤ）（図示せず）に投影し、レーザ光の強度分布を計測するものである。一般に、ＣＣＤの位置分解能は高く、例えば１μｍ程度の分解能が得られるので、レーザ光の移動量をＣＣＤの座標系で計測することができる。

また、上記ワークチャックテーブル２４の近傍にはレーザ光のパワー分布を観測するエネルギーパワーモニタ６９が設置されている。このエネルギーパワーモニタ６９は、レーザ光Ｌを基板５１に照射する前に、レーザ光Ｌの単位面積当たりのレーザ光強度（エネルギー）を計測するものである。そして、エネルギーパワーモニタ６９での計測値の情報は制御部７１にフィードバックされ、制御部７１において、基板５１に照射されるレーザ光Ｌの光強度が一定となるように、基準となるレーザ光強度とフィードバックされたレーザ光強度の計測値との差に基づいて、レーザ用電源６３からレーザ発振器６１に供給される電流（または電圧）値を変更するものである。すなわち、レーザ照射部３５、エネルギーパワーモニター６９、制御部７１、レーザ用電源６３、レーザ発振器６１のループにおいて、自動パワー制御がなされている。

上記レーザ照射部３５には、レーザ光Ｌの照射前の基板５１に形成された被照射物の状態を計測する膜厚検出器７２が設けられている。この膜厚検出器７２は、例えば、被照射物の膜厚、被照射物の高さ（例えば表面粗さ）を測定するものである。この膜厚検出器７２で得た測定値の情報は、制御部７１に送られ、制御部７１において、検出・測定される基板５１上の被照射物の膜厚、被照射物の高さと、レーザ照射部３５の照射口と基板５１上の照射表面間の最適距離との差分を算出し、膜厚検出器７２による基板５１上の測定位置がレーザ照射部３５の照射位置にきたときに、レーザ照射部３５のＺ軸方向の位置が制御される。当然のことながら、制御前のレーザ照射部３５のＺ軸方向の位置は、あらかじめ制御部７１に伝達されているので、制御前の位置に対してレーザ照射部３５をＺ軸方向に必要量だけ移動させることになる。

上記膜厚検出器７２は、レーザ光照射前の被照射物の膜厚、被照射物の高さ等の被照射物の状態を取得することから、事前に取得した、膜厚と照射エネルギーの関係に基づき、照射前に膜厚検出器７２により取得した膜厚情報から、最適な照射エネルギーになるように、例えばテーブルＸ軸移動部２２に補正をかけ、膜厚に依存しない最適な装置状態に保持することができる。

また、事前に取得した、被照射物・レーザ照射部３５のレーザ光射出口間の距離と、照射エネルギーとの関係に基づき、照射前に膜厚検出器７２により取得した被照射物・レーザ照射部３５のレーザ光射出口間の距離から、最適照射エネルギーになるように、例えばＺ軸移動部３４Ｚに補正をかけ、被照射物・レーザ照射部３５のレーザ光射出口間の距離に依存しない最適な装置状態に保持することができる。

さらに、上記レーザ照射部３５には、レーザ光Ｌの照射後の基板５１に形成された被照射物の状態を観察する画像検出器７３が設けられている。この画像検出器７３は、例えば、基板５１の表面状態を撮影する撮像部７４とこの撮像部７４で撮影された画像を処理する画像処理部７５と、撮影位置を斜め方向から照らす照明部７６とからなり、上記照明部７６は暗視野照明となっている。この画像検出器７３で得た画像情報は、制御部７１に送られ、制御部７１において、その画像情報に基づいてレーザ発振器６１から発振されるレーザ光の強度がアニールに最適となるように、レーザ用電源６３に指令が出され、レーザ用電源６３の出力（例えば電流）が制御される。

なお、上記制御部７１では、膜厚検出器７２、画像検出器７３、エネルギーパワーモニタ６９から各種情報が集まるが、各測定値の情報や画像情報に基づいて、最適なアニールが行われるように、レーザ用電源６３からレーザ発振器６１に供給される電流の制御が行われる。

また、上記テーブルＹ軸移動部２１、テーブルＸ軸移動部２２、テーブルθ軸移動部２３からの位置情報は、ステージ移動制御部７７に送られ、制御部７１に伝達される。一方、制御部７１からは、レーザ照射部３５から射出されるレーザ光Ｌの照射位置の情報をステージ移動制御部７７に指令し、その指令に基づいて、ステージ移動制御部７７から上記テーブルＹ軸移動部２１、テーブルＸ軸移動部２２、テーブルθ軸移動部２３、ヘッド移動部３４（Ｚ軸移動部３４Ｚ）を制御することで、基板５１の照射位置をレーザ照射部３５の照射位置に移動するとともに、基板５１を最適な速度で所望の方向に移動させる。これにより、基板５１表面を一定速度で一定方向にアニールすることを可能としている。

そして、上記レーザアニール装置１では、上記制御部７１が、被照射物の膜厚、被照射物の高さについての補正値をレーザ照射部３５が搭載されているＺ軸移動部３４Ｚに指令を出し、照射後のアニール状態については、照射するエネルギーを変えるために、レーザ発振器６１の発振時の電流（もしくは電圧）設定値に可変する機能を有するレーザ用電源６３に指令を出し、または、アニール走査時のステージの速度を可変する制御を担うステージ移動制御部７７に、それぞれ指令を出し、補正を行う構成となっている。

また、レーザ照射部３５から射出されるレーザ光Ｌの基板５１上におけるレーザ光照射位置、レーザ光照射前の基板５１の非晶質シリコン膜の状態を取得する膜厚検出器７２により観察する位置、照射後の結晶質シリコン膜に改質された状態を観察する画像検出器７３により観察する位置は、制御部７１により管理されている。各位置は、同一位置であることが好ましいが、構造物の干渉を避けるため、同一位置に限るものではない。

また、テーブルＸ軸移動部２２、テーブルＹ軸移動部２１、テーブルθ軸移動部２３、Ｚ軸移動部３４Ｚは、各軸が具備するスケールの値は、ステージ移動制御部７７が検出し、各位置を精度良く管理する。そして演算機能を担う制御部７１が、補正データをステージ移動制御部７７経由で、指定値になるよう、テーブルＸ軸移動部２２、テーブルＹ軸移動部１２、テーブルθ軸移動部２３、Ｚ軸移動部３４Ｚを動作させる。すなわち、ステージ移動制御部７７によって各ステージは、数値制御されるようになっている。

各移動部の構成とすることによって、事前に取得した、膜厚と照射エネルギーの関係に基づき、照射前に膜厚検出器７２により取得した膜厚から、最適照射エネルギーになるよう補正をかけ、膜厚に依存しない最適な装置状態に保持することができる。また、事前に取得した、光強度を均一化するホモジナイザ３７等を通過し上記被照射物質に照射される前のレーザ光のエネルギーと最適照射エネルギーの関係に基づき、差が発生すれば、レーザ発振器６１の発振時の電流（もしくは電圧）を変えるレーザ用電源６３により、最適照射エネルギーになるよう補正をかけ、最適な装置状態に保持することができる。さらに、事前に取得した、結晶化状態を示す値（たとえば、透過光強度によって結晶性を評価する方法により）と照射エネルギーの関係に基づき、照射後に画像検出器７３により取得した結晶化状態を示す値（輝度マップ）から、最適照射エネルギーになるよう補正をかけ、最適な装置状態に保持することが可能となっている。

このような機能を有することにより、照射前の被照射物の状態を観察する膜厚検出器７２により検出した被照射物の膜厚、被照射物の高さ等の値、およびそれらを測定した際のＸＹ座標位置データを記憶、事前に計測、換算式を導くことにより、レーザ照射位置−膜厚検出器７２検出位置間の距離を考慮、演算、補正情報を制御部７１から、ステージ移動制御部７７に指令を出し、レーザ照射時に、レーザ照射部３５が搭載されているＺ軸移動部３４Ｚを動作させ、補正をかけた状態でレーザ照射が施される。

上記レーザアニール装置１は、レーザ発振器６１の発振時の電流（もしくは電圧）、レーザ発振器６１から出射されたレーザ光のエネルギープロファイル、光強度を均一化するホモジナイザ３７等を通過し上記被照射物に照射される前のレーザ光Ｌのエネルギー・プロファイル等のレーザ光Ｌの状態を表す情報を検出、モニタリングを可能とする。このため、例えば、事前に取得した、光強度を均一化するホモジナイザ３７等を通過し上記被照射物に照射される前のレーザ光Ｌのエネルギーと最適照射エネルギーの関係に基づき、差が発生すれば、レーザ発振器６１の発振時の電流（もしくは電圧）を、レーザ用電源６３でかえることが可能になっている。よって、最適照射エネルギーになるよう補正をかけ、最適な装置状態に保持することができる。

また、レーザ光を照射した後の被照射物のアニール状態、例えば、結晶化状態等を取得する画像検出器７３を有することから、例えば、事前に取得した、結晶化状態を示す値（たとえば、透過光強度によって結晶性を評価する方法により）と照射エネルギーの関係に基づき、照射後に画像検出器７３により採取した結晶化状態を示す値から、最適照射エネルギーになるよう補正をかけ、最適な装置状態に保持することができる。なお、補正をかける際には、レーザ照射前の被照射物の膜厚、被照射物の高さ等の情報を含めて最適化される。

これにより、照射物質の膜厚、被照射物の高さの違いに依存しない結晶化が実現可能である。

次に、上記レーザアニール装置１を用いたレーザアニール方法（第１実施例）について、図１のフローチャート、前記図２の概略構成斜視図および前記図３の概略構成図によって説明する。このレーザアニール方法は、一例として、薄膜トランジスタの製造工程の中の非晶質シリコン（アモルファスシリコン）膜を加熱溶融し、結晶化して、結晶質シリコン（ポリシリコン）膜に改質させる方法である。

基本的には、ワークチャックテーブル２４上に設置された基板５１上に形成された被照射物にレーザ照射部３５から射出されるレーザ光Ｌを照射してアニール処理する。そのとき、テーブルＸ軸移動部２２をＸ軸方向に動かすことで、レーザ光により加熱されて多結晶シリコン膜に改質されたラインを基板５１上に形成することができる。そして、レーザ照射部３５（またはテーブルＸ軸移動部２２）をＹ軸方向に順次ピッチ移動させることで基板５１全体をアニール処理して、多結晶シリコン膜に改質することができる。

このレーザアニール方法は、上記説明したマルチヘッド型のレーザアニール装置１または、シングルヘッド型のレーザアニール装置いずれにも適用される。以下、マルチヘッド型のレーザアニール装置１の一つのレーザ照射部３５に着目して説明する。

図１に示すように、「基準値設定工程」によって、被照射物である基板５１に形成された非晶質シリコン膜の形状（例えば膜厚や表面の高さ等）を測定するときの、測定の基準値（０点）を設定する。例えば、基板５１にガラス基板を用いた場合、その表面は、数μｍ程度の平坦度を有している。そのため、非晶質シリコン膜が均一な膜厚に形成されたとしても、その表面の高さは、基板５１の位置によって変化する。そこで、例えば、予想される高さの最大値と最小値の中間値を基準値（０点）に設定する。このように基準値（０点）を設定することで、測定値が測定範囲を越えることが防げる。

次に、「高さ測定工程」によって、被照射物である非晶質シリコン膜の高さを測定する。この測定は、上記膜厚検出器７２によって行う。例えば、アニールを行うラインより１ライン手前のラインをスキャンして、非晶質シリコン膜の高さを測定する。これにより膜厚分布を求める。もちろん、アニールするラインを測定してもよい。この場合、アニール速度との関係で、測定点数に制限が生じるが、通常の５点程度の測定は十分にできる。

例えば、図４（１）に示すように、基板５１のＸ軸方向に５点（Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）等間隔に測定を行う。例えば、測定位置のラインはアニール位置のラインの一つ手前のラインとする。基板５１の中央部付近（斜線で示した円形領域）では、通常のアニール強度（レーザ光出力）で非晶質シリコンを結晶化することが可能であるが、そのほかの領域では、アニール強度（レーザ光出力）を変えないと、結晶性の低いアニールとなる。

上記測定の結果に基づいて、例えば図４（２）に示すような膜厚分布が得られる。

次に、「演算工程」により基板５１の表面の高さに基準値に対して、測定して得た被照射物である膜表面の高さを比較し、その差分を演算する。

次に、「データベース作成工程」により、膜厚に対応した電流値のデータベースを作成する。通常、膜厚が厚くなると、アニールに必要なエネルギー量が増加する。したがって、上記レーザ用電源６３からレーザ発振器６１に供給する電流値もそれに応じて増加する必要がある。ここでは、上記膜厚の測定値に基づいて、上記説明した制御部７１において、レーザ発振器６１に供給される電流値を補正する電流補正値を算出する。その結果、例えば図４（３）に示すような、測定位置に対する補正電流値が得られる。この補正電流値に基づいて、上記レーザ用電源６３にレーザ発振器６１に供給する電流値を指示する。

上記電流値は、膜厚がわかれば、膜の熱容量からレーザ光のエネルギー最適値が求まる。この根拠を図５によって説明する。

図５に示すように、トランジスタ特性のドレインソース間電流Ｉｄｓ、レーザ光の照射むら、膜厚分布（プロファイラー）データには相関がある。このことから、膜厚分布を求めることで、レーザ光の最適なエネルギーを決定することができ、そのエネルギーを得るためのレーザ用電源６３からレーザ発振器６１に供給する電流値を求めることができる。

次に、「アニール工程」により、基板５１のアニールを開始する基準の位置（原点）に戻り、ライン状にアニールを行う。この場合、Ｘ軸方向にラインアニールを行う。それと同時に、上記膜厚検出器７２で被照射物である非晶質シリコン膜の表面の高さを測定する。

上記アニールでは、上記非晶質シリコン膜の高さの測定値に基づいて、上記Ｚ軸移動部３４ＺをＺ軸方向に移動させることで、最適な焦点位置を得ることが好ましい。

次に、「画像評価工程」により、アニール終了直後のレーザ光の照射位置のアニール表面状態を撮像部７４で撮影して画像を取得し、画像処理部７５でその画像よりアニール状態を評価する。この評価では、事前に最適なレーザ光エネルギーとアニール表面状態のむら評価値（輝度マップ）を作成しておく。

アニール処理によって生成された結晶粒径の大小、結晶粒径により発生する粒界における突起の大小、アニール表面の凹凸について、強い相関関係があることがわかっている。これを図６、図７によって説明する。

図６に示すように、例えば、結晶化後の結晶粒径が大きい場合、シリコン膜の結晶化断面のＳＥＭ写真でみるように粒界における突起は大きくなり、したがって、シリコン膜の結晶化表面のＳＥＭ写真でみるようにアニール表面の凹凸は大きく均一に分布した状態になる。この場合、暗視画像は明るく写る。表面の暗視野画像でみるように、基板５１の全面が明るく写る。すなわち、突起が大きいことから、突起からの反射光量が多くなるので明るく見える。このような状態を作製するには、例えばレーザ光の照射エネルギーを標準値よりも多く、例えば＋２０ｍＪにする。この場合の輝度マップでは深い溝がほぼ均一に、平坦に表れる。

一方、図７に示すように、例えば、結晶化後の結晶粒径が小さい場合、シリコン膜の結晶化断面のＳＥＭ写真でみるように粒界における突起は小さくなり、したがって、シリコン膜の結晶化表面のＳＥＭ写真でみるようにアニール表面の凹凸は小さく不均一に分布した状態になる。この場合、暗視画像は暗く写る。表面の暗視野画像でみるように、基板５１の全面が暗く写る。すなわち、突起が小さいことから、突起からの反射光量が少なくなるので暗く見える。このような状態を作製するには、例えばレーザ光の照射エネルギーを標準値よりも少なく、例えば−２０ｍＪにする。この場合の輝度マップでは浅い溝がほぼ均一に、平坦に表れる。

ここで、照射むらの観察方法について、図８によって説明する。

図８の測定方法に示すように、照明部７６により基板５１に対して斜め方向から照明を当て、基板５１の結晶化シリコン膜表面（アニール処理表面）の突起を観察し、その画像を撮像部７４で取得し、画像処理部７５（前記図３参照）で輝度マップを作成する。これによって、照射むらを定量化する。

例えば、図８（１）は、レーザ光の照射エネルギーを標準値よりも多く、例えば＋２０ｍＪにした場合の暗視野画像である。図８（２）は、レーザ光の照射エネルギーを標準値にした場合の暗視野画像である。図８（３）は、レーザ光の照射エネルギーを標準値よりも少なく、例えば−２０ｍＪにした場合の暗視野画像である。これより、上記アニール処理表面の突起が大きいほど反射光量が多くなるので、輝度マップの溝が深くなり、明るく見える。逆にアニール処理表面の突起が小さいほど反射光量が少なくなるので、輝度マップの溝が浅くなり暗く見えることがわかる。

上記照射むらの補正は、前記図５に示したように、トランジスタ特性、照射ムラ、照射条件に相関が見られることが根拠となっており、照射ムラを一定に管理することにより、トランジスタ特性を安定化させることができる。例えば、上記説明した照射むらの検出結果から、レーザ光の照射条件を修正して照射むらを補正し、レーザ光を照射して得たアニール領域の状態の安定化を図る。前述の膜厚補正と含めて、照射条件に修正かけることが好ましい。

次に、「補正工程」により、上記暗視野画像を評価することで、アニール状態を把握し、事前にデータベース化しておいた被照射物である非晶質シリコン膜に照射されるレーザ光のエネルギーと暗視野画像によるむら評価（輝度マップ）との関係に基づいて、最適なレーザ光のエネルギーの補正量を算出する。そして、その補正量をレーザ用電源６３にフィードバックし、次にアニールラインをアニールするときには、補正したエネルギー値を有するレーザ光でアニール処理を行う。そのため、再び、上記「演算工程」以下を繰り返し行う。

なお、アニール処理の終了は、種々の判定方法があるが、例えば繰り返し数をあらかじめ設定しておき、設定した繰り返し数になった時点で終了とする。または、終点位置をあらかじめ設定しておき、終点位置のアニールが終了した時点でアニール処理の終了としてもよい。

次に、レーザアニール方法（第２実施例）について、以下に説明する。

レーザ光を照射する前に、基板５１の全面をテーブルＸ軸移動部２２、テーブルＹ軸移部２１を移動させて、被照射物の膜厚、被照射物の高さ等の値を検出し、基板５１の被照射物である例えば非晶質シリコン膜の全面に対して補正をかけて、レーザ光を照射してもよい。

また、上記補正機能を有することにより、レーザ光の照射後のアニール状態を観察する画像検出器７３により検出したアニール状態（結晶化状態、例えば、結晶化率（これに限定されるものではない。））およびそれらを測定した際のＸＹ座標位置データを記憶し、事前に得ているレーザ光照射位置と画像検出器７３との検出位置間の距離情報、および膜厚検出器７２により検出されている照射物質の膜厚、被照射物の高さ等の情報を考慮し、照射後のアニール状態の情報から、最適照射エネルギーとの差分を算出し、レーザ発振器６１の発振時の電流（もしくは電圧）設定値に可変する機能を有するレーザ用電源６３に指令を出し、または、アニール走査時のステージの速度を可変する制御を担うステージ移動制御部７７に指令を出し、補正をかけた状態でレーザ光照射を施してもよい。

これにより、照射物質の膜厚、被照射物の高さの違いに依存しない、また、最適照射エネルギーでのレーザ光照射、非晶質シリコン膜の結晶化が実現できる。

また、次のアニール条件の見直しや、すでに照射済みのアニールラインを調整（例えば、アニール抜けを検出し、抜けている箇所のみ再アニールする。）することは可能である。

以上のように、アニール処理を行うレーザ光の照射前の被照射物（例えば非晶質シリコン膜）の膜厚、高さを考慮し、レーザ発振器６１に適正なレーザエネルギーが照射されるようにフィードバックをかけることにより、基板５１面内に最適で均一に結晶化された多結晶シリコン膜を形成することができる。

なお、上記説明では、被照射物として非晶質シリコン膜を一例として説明したが、他の材料膜のアニール処理にも適用することができ、基板５１面内において、均質なアニール処理を実現することができる。また、上記基板５１はガラス基板として説明したが、基板５１はガラス基板に限定されず、半導体基板、プラスチック基板、セラミック基板等、種々の基板を用いることができる。

次に、本発明のレーザアニール方法が適用される表示装置について、以下に説明する。

上記有機電界発光素子１を用いた表示装置の一例として、有機ＥＬ表示装置の一構成例を、図９のパネル構成図によって説明する。

図９に示すように、表示装置１１０を構成する基板１１１上には、表示領域１１１ａとその周辺領域１１１ｂとが設けられている。表示領域１１１ａには、複数の走査線１２１と複数の信号線１２３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素が設けられた画素アレイ部として構成されている。また周辺領域１１１ｂには、走査線１２３を走査駆動する走査線駆動回路１２５と、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線１２３に供給する信号線駆動回路１２７とが配置されている。

走査線１２１と信号線１２３との各交差部に設けられる画素回路は、例えば、スイッチングトランジスタＴｒ１、駆動用トランジスタＴｒ２、保持容量Ｃｓ、および有機電界発光素子１１１で構成されている。そして、走査線駆動回路１２５による駆動により走査線１２１に走査パルスが印加され、信号線１２３に所要の信号が供給されると、スイッチング用トランジスタＴｒ１がオン状態になる。これにより、信号線１２３から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電流が駆動用トランジスタＴｒ２から有機電界発光素子１０１に供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子１０１が発光する。なお、駆動用トランジスタＴｒ２と保持容量Ｃｓとは、共通の電源供給線（Ｖｃｃ）１２９に接続されている。

なお、上記説明した画素回路構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域１１１ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加されても良い。

ここで、表示装置１００の４画素分の断面の一例を、図１０の要部概略断面図によって説明する。

図１０に示すように、画素毎に駆動用トランジスタＴｒ２、スイッチング用トランジスタＴｒ１（図示省略）等のトランジスタＴｒ、および保持容量Ｃｓ（図示省略）が配列されたＴＦＴ基板１１３を駆動基板とし、この上部にはパッシベーション膜１３１を兼ねた平坦化絶縁膜を介して有機電界発光素子１０１が設けられている。各有機電界発光素子１０１は、赤色を発光する赤色発光の有機電界発光素子１０１Ｒ、緑色を発光する有機電界発光素子１０１Ｇ、青色を発光する有機電界発光素子１０１Ｂが順に全体としてマトリクス状に設けられている。

上記各トランジスタＴｒの活性領域１４３を形成するときに、本発明のレーザアニール方法が用いられる。すなわち、ＴＦＴ基板１１３上にゲート電極１４１、ゲート絶縁膜１４２を形成した後、活性領域１４３となる非晶質シリコン膜を形成する。次いで、レーザアニールによりその非晶質シリコン膜を結晶化シリコン膜に改質する。その後、結晶化シリコン膜をパターニングして活性領域１４３を形成する。

各有機電界発光素子１０１は、平坦化絶縁膜１３１に形成された接続孔を介して各トランジスタＴｒに接続された画素電極１５１を備えている。各画素電極１５１は周縁を覆う絶縁膜パターン１５３によって絶縁分離されている。そして、これらの画素電極１５１上には、発光層を含む有機層１７および各画素に共通の共通電極１５７が積層され、この画素電極１５１と共通電極１５７間に有機層１５５が狭持された部分が有機電界発光素子１０１として機能する。

このうち、画素電極１５１は、陽極として構成されると共に反射層としての機能も備えており、一方、共通電極１５７は、陰極として構成されると共に、発光層を有する有機層１５７で発生した光に対して半透過性を有する半透過性電極として構成される。また画素電極１５１と共通電極１５７間に挟持される有機層１５７は、各有機層で生じた発光光を共振させて共通電極１５７側から取り出すために、各有機電界発光素子１０１の発光色によってそれぞれ適する膜厚に調整されていることとする。この有機層１５７は、陽極となる画素電極１５１側から順に、例えば正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されており、発光層内において効果的に電子と正孔との再結合による発光が生じる構成となっている。

以上のような有機電界発光素子１０１が配列形成されたＴＦＴ基板１１３上には、有機電界発光素子１０１を挟む状態で、接着剤１５９を介して封止基板１６１が貼り合わせられている。これらの接着剤１５９および封止基板１６１は、各有機電界発光素子１０１での発光光を透過する材料からなることとする。

またここでの図示は省略したが、例えば透明なガラスなどの材料により構成された封止基板１６１上には、各画素部（有機電界発光素子ＥＬの配置部）に対応して赤色フィルター、緑色フィルター、および青色フィルターなどのカラーフィルタが設けられていても良い。さらに、画素間および画素が配置された表示領域の周縁には、ブラックマトリクスが設けられ、各有機電界発光素子１０１での発光光を取り出すと共に、有機電界発光素子１０１などにおいて反射された外光を吸収し、コントラストを改善する構成となっている。これらのカラーフィルタおよびブラックマトリクスは、封止基板１６１のどちらの面に設けられてもよいが、ＴＦＴ基板１１３側に設けられていることが望ましい。これにより、カラーフィルタおよびブラックマトリクスを表面に露出させず保護することが可能になる。

また、図１１に示すように、上記表示装置１００は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、有機電界発光素子を有する画素アレイ部である表示領域１１１ａを囲むようにシーリング部１６３が設けられ、このシーリング部１６３を接着剤として、透明なガラス等の対向部（上記封止基板１６１）に貼り付けられ形成された表示モジュールが該当する。この透明な封止基板１６１には、上述したようにカラーフィルタ、保護膜、ブラックマトリックス等が設けられてもよい。なお、表示領域１１１ａが形成された表示モジュールとしての基板１１１には、外部から表示領域１１１ａ（画素アレイ部）への信号等を入出力するためのフレキシブルプリント基板１６５が設けられていてもよい。

次に、以上説明した本発明に係る表示装置の電子機器への適用例を、図１２〜図１６によって説明する。

上記電子機器としては、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、もしくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像もしくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。

図１２は、本発明に係る表示装置が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル３０２やフィルターガラス３０３等から構成される映像表示画面部３０１を有し、その映像表示画面部３０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。

図１３は、本発明に係る表示装置が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルスチルカメラは、フラッシュ用の発光部３１１、表示部３１２、メニュースイッチ３１３、シャッターボタン３１４等を有し、その表示部３１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１４は、本発明に係る表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体３２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード３２２、画像を表示する表示部３２３等を有し、その表示部３２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１５は、本発明に係る表示装置が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部３３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ３３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ３３３、表示部３３４等を有し、その表示部３３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１６は、本発明に係る表示装置が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体３４１、下側筐体３４２、連結部（ここではヒンジ部）３４３、ディスプレイ３４４、サブディスプレイ３４５、ピクチャーライト３４６、カメラ３４７等を含み、そのディスプレイ３４４やサブディスプレイ３４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

本発明のレーザアニール方法に係る一実施の形態（第１実施例）を示したフローチャートである。 本発明のレーザアニール方法を実施するレーザアニール装置に係る一実施の形態（実施例）を示した概略構成斜視図である。 本発明のレーザアニール方法を実施するレーザアニール装置に係る一実施の形態（実施例）を示した概略構成図である。 被照射物の高さを測定、膜厚および電流値と測定位置との関係図である。 トランジスタ特性のドレインソース間電流Ｉｄｓ、レーザ光の照射むら、膜厚分布（プロファイラー）データとの間の相関を示した図である アニール処理によって生成された結晶粒径が大きい場合の、粒界における突起状態、アニール表面の凹凸状態等について示した図面である。 アニール処理によって生成された結晶粒径が小さい場合、粒界における突起状態、アニール表面の凹凸状態等について示した図面である。 照射むらの観察方法について説明する図面である。 本発明の有機電界発光素子が適用される表示装置のパネル構成の一例を示すパネル構成図である。 本発明の有機電界発光素子が適用される表示装置のパネル構成の一例を示す概略構成断面図である。 本発明が適用される封止された構成のモジュール形状の表示装置を示す構成図である。 本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。 本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。 本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。

符号の説明

１…レーザアニール装置、６１…レーザ発振器、５１…基板、５２…被照射物（非晶質シリコン膜）、Ｌ…レーザ光

Claims (5)

1. 被照射物の測定の基準値を設定する基準値設定工程と、
   前記被照射物の高さを測定する高さ測定工程と、
   前記基準値に対して、測定して得た被照射物表面の高さを比較し、その差分を演算して膜厚を得る演算工程と、
   前記被照射物の膜厚に対応したレーザ光を駆動する電流値のデータベースを作成するデータベース作成工程と、
   アニールを開始する基準の位置に戻り、アニールラインの前記被照射物の高さを測定すると同時に、前記電流値に基づいたレーザ出力でライン状にアニールを行うアニール工程と、
   前記アニールの終了直後の表面状態の画像を取得し、その画像よりアニール状態を評価する画像評価工程と、
   前記アニール状態の評価に基づいてレーザ光のエネルギー補正量を算出し、その補正量を次のアニール処理にフィードバックする補正工程とを順に有し、
   前記演算工程以下を所定回数繰り返し行う
   ことを特徴とするレーザアニール方法。
2. 前記レーザ光が照射された前記被照射物上の位置と、
   前記レーザ光が照射された後のアニール状態の画像を取得する前記被照射物上の位置と、
   前記レーザ光が照射される前の前記被照射物質の高さを測定する前記被照射物上の位置とは、
   前記被照射物を移動するステージを制御するステージ制御部によって相互に認識されている
   ことを特徴とする請求項１記載のレーザアニール方法。
3. レーザ光を被照射物表面に連続もしくはパルス照射してアニール処理を行うレーザアニール装置であって、
   レーザ光を被照射物に照射するレーザ照射部と、
   前記被照射物を移動可能とするステージと、
   前記レーザ照射部を駆動するレーザ用電源と、
   前記被照射物の膜厚を測定する膜厚検出部と、
   前記レーザ照射部から射出されたレーザ光によってアニール処理された領域の画像を取得して画像処理によりアニール状態を評価する画像検出部と、
   前記膜厚検出部および前記画像検出部の検出結果に基づいて、前記レーザ用電源から供給される電流もしくは電圧を制御して前記レーザ照射部のレーザ出力を調整し、前記ステージを制御してレーザ光の照射位置を制御する制御部と
   を有することを特徴とするレーザアニール装置。
4. 被照射物の測定の基準値を設定する基準値設定工程と、
   前記被照射物の高さを測定する高さ測定工程と、
   前記基準値に対して、測定して得た被照射物表面の高さを比較し、その差分を演算して膜厚を得る演算工程と、
   前記被照射物の膜厚に対応したレーザ光を駆動する電流値のデータベースを作成するのデータベース作成工程と、
   アニールを開始する基準の位置に戻り、アニールラインの前記被照射物の高さを測定すると同時に、前記電流値に基づいたレーザ出力でライン状にアニールを行うアニール工程と、
   前記アニールの終了直後の表面状態の画像を取得し、その画像よりアニール状態を評価する画像評価工程と、
   前記アニール状態の評価に基づいてレーザ光のエネルギー補正量を算出し、その補正量を次のアニール処理にフィードバックする補正工程とを順に有し、
   前記演算工程以下を所定回数繰り返し行う
   ことを特徴とする請求項４記載のレーザアニール装置。
5. 薄膜トランジスタの活性領域を形成する非晶質シリコン膜にレーザ光を照射して結晶化するアニール工程を有する表示装置の製造方法において、
   前記アニール工程は、
   被照射物の測定の基準値を設定する基準値設定工程と、
   前記被照射物の高さを測定する高さ測定工程と、
   前記基準値に対して、測定して得た被照射物表面の高さを比較し、その差分を演算して膜厚を得る演算工程と、
   前記被照射物の膜厚に対応したレーザ光を駆動する電流値のデータベースを作成するデータベース作成工程と、
   アニールを開始する基準の位置に戻り、アニールラインの前記被照射物の高さを測定すると同時に、前記電流値に基づいたレーザ出力でライン状にアニールを行うアニール工程と、
   前記アニールの終了直後の表面状態の画像を取得し、その画像よりアニール状態を評価する画像評価工程と、
   前記アニール状態の評価に基づいてレーザ光のエネルギー補正量を算出し、その補正量を次のアニール処理にフィードバックする補正工程とを順に有し、
   前記演算工程以下を所定回数繰り返し行うレーザアニール方法により行う
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。