CN100347819C - 显示装置的制造方法以及制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及面板型的显示装置。本发明可提供在显示区域外的绝缘基板上具有稳定而且高品质的有源元件的显示装置。它是在绝缘基板上形成的显示区域的外侧、用于驱动显示区域所形成的驱动电路的区域的非晶质半导体膜(非晶硅膜)上一边进行扫描、一边使聚光成线状或矩形状(带状)的连续振荡的激光开通或断开。借此，利用聚集的连续振荡的激光对做成驱动电路的区域的非晶质半导体膜进行退火，从而可将在该区域形成有源元件时的有源元件激活层改质为包含不具有横穿电流流动方向的晶粒边界的晶粒的带状多晶硅膜。

Description

显示装置的制造方法以及制造装置
技术领域
本发明涉及面板型的显示装置，尤其涉及使用在带状多晶半导体膜上制作出有源元件的绝缘基板的显示装置及其制造方法和制造装置。该带状多晶半导体膜是对绝缘基板的一个主要面上形成的非晶质或者粒状多晶半导体膜实施用激光照射(下面简称激光)进行退火使其晶粒长大而成为大致带状的改质处理得到的。
背景技术
这种显示装置是将由具有以下部件的象素电路构成的象素排列成矩阵状构成，即：在形成薄膜晶体管及薄膜二极管等的有源元件的绝缘基板(下面，也称为“有源·矩阵基板”；由于是将薄膜晶体管作为有源元件，因而也称为“薄膜晶体管基板”)的一面的显示区域的一个方向上延续并排设置的多条数据线(就薄膜晶体管而言为漏极线)，在与上述那个方向交叉的另一个方向上延续并排设置的多条扫描线(就薄膜晶体管而言为栅极线)，作为形成在上述有源·矩阵基板上的半导体膜由粒状多晶硅膜(聚硅膜)制作、并配置在上述数据线和上述扫描线的交叉部的有源元件及以由上述有源元件驱动的象素电极。下面，将半导体膜做成硅膜，有源元件以使用作为其代表的薄膜晶体管为主进行说明。
现在，就面板型的显示装置而言，就作为有源·矩阵基板的玻璃或熔融石英等的绝缘基板上形成由半导体膜为非晶质硅膜(下面也称为“非晶硅膜”)或粒状多晶硅膜(下面也简称为“聚硅膜”—“ポリシリコン膜”)制成的薄膜晶体管构成的象素电路，通过利用该象素电路的薄膜晶体管的开关选择象素来形成图像。构成各象素电路的薄膜晶体管被设置在有源·矩阵基板的四周的驱动电路(下面也称为“驱动电路”或简称为“驱动器”)驱动。另外，上述的粒状多晶硅膜是将如后述的晶粒直径小的硅膜，此处所谓“晶粒直径小”是指例如在薄膜晶体管的激活层(活性层或活性区域)，即所谓沟道的宽度内存在多个硅晶粒的边界，通过该激活层的电流意味着其必然横穿硅晶粒的多个晶粒边界的大小。
只要是能与象素电路的薄膜晶体管同时形成驱动构成该象素电路的薄膜晶体管的上述驱动电路，那么大幅度地降低制造成本和提高可靠性都是可指望的。但是，由于形成薄膜晶体管的激活层的半导体、即现有的聚硅膜的结晶性差(晶粒的粒径小)，因而，代表电子或孔穴的移动度的动作性能(动作特性)低，要制作要求高速·高效能的电路是困难的。为了制作这种高速·高效能的电路，必须高移动度的薄膜晶体管，为了实现这一目的，就必须改善聚硅膜的结晶性。改善结晶性是指将其尺寸增大，即主要是将晶粒的粒径增大，或者使结晶在一个方向的尺寸比另一个方向的尺寸更大而呈现大致的带状或条纹状。在本说明书中，为了与现有的聚硅膜区别，将上述被改质的硅膜称为“带状多晶硅膜”。
作为改善硅膜的结晶性的方法，现已公知的是使用激发物激光(エキシマレ一ザ)等的激光的退火法。该方法是在熔融石英或玻璃等绝缘基板(下面，也简称为“基板”)上所形成的非晶硅膜上，通过照射激发物激光使非晶硅膜变化成聚硅膜以改善其移动度的方法。然而，通过照射激发物激光所得到的聚硅膜，其晶粒直径为数100nm左右，移动度为100cm2/Vs左右，为用于驱动液晶面板的驱动电路等其性能是不够的。
作为解决该问题的方法，公知的有如非专利文献1(F.Takeuchi et al“Performance of poly-Si TFTs fabricated by a Stable S canning CW LaserCrystallization”AM-LCD’01(TFT4-3))中记载的利用连续振荡激光的退火技术。另外，在专利文献1(日本特开平7-335547公报)中，有如下的记载，即：通过将脉冲激光的脉冲宽度定在1μs-100ms范围内，可降低所制作的晶体管的阈值的波动。另外，关于利用激光的照射使硅膜改质记载在专利文献2(日本特开平5-283356号公报)中。
在上述“非专利文献1”记载的现有技术中，通过在玻璃基板上形成由二级管激发产生连续振荡的YVO4激光的二次谐波的非晶薄膜上进行扫描使晶粒生长，可以获得超过500cm2/Vs的移动度。当得到这种程度的移动度时，可以形成足够性能的驱动电路，从而可以实现在基板上直接制作驱动电路的、所谓面板系统(或者芯片玻片载实装：COG)。
然而，就上述“非专利文献1”记载的现有技术而言，是以连续振荡激光对形成基板上的驱动电路的全部区域进行扫描照射的，只对必要部分进行照射这方面是未予考虑的。因此，在形成高移动度的晶体管的部分及包含其周边的广泛区域应连续地照射激光。其结果，激光开始照射后，被硅膜吸收的激光转换为热并且慢慢地积累在基板上，致使硅膜熔融并因表面张力凝聚，或者导致基板的热损伤。为了解决这个问题，虽可以有选择的仅在必要的区域照射激光，但为将激光照射到相对激光以高速相对移动的基板的特定位置，需要高精度地实现激光的开始照射和停止照射的装置是从来没有的，这就成为本发明要解决的问题之一。
另外，在上述“专利文献1”中，虽有如下记载，即：通过将脉冲激光的宽度设定为11μs-100ms可降低所制作的晶体管的阈值的波动，但是对于在基板相对激光作高速相对移动的特定位置照射激光的方法则完全未予考虑，这也是本发明要解决的另一问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述现有技术存在的这些问题而提出的。本发明的第一目的在于获得用有源矩阵基板构成的显示装置，该显示装置仅在绝缘基板上的所希望的位置上形成的稳定而且高品质的半导体膜(硅膜)上具有薄膜晶体管等有源元件。另外，本发明的第二目的在于提供一种显示装置的制造方法，该显示装置可仅在上述基板上所希望的位置上形成稳定而且高品质的硅膜。而且，本发明的第三目的在于提供一种用于实现上述制造方法的制造装置。
为了达到上述第一目的，构成本发明的显示装置的绝缘基板(有源矩阵基板)具有在该绝缘基板上至少显示区域的一个方向上延续并排设置的多条数据线和与上述那个方向交叉的另一方向上延续并排设置的多条扫描线。在该绝缘基板上的数据线和扫描线的交叉部分上具有晶体管等有源元件(以下，称为“薄膜晶体管”)所构成的象素电路。薄膜晶体管由具有在绝缘基板上有上述结晶性能的带状多晶硅膜制成并在显示区域内布置成矩阵状。各象素由具有以该薄膜晶体管驱动的象素电极的象素电路构成。
在该显示区域的外侧、在上述绝缘基板的一边上形成分割成多处的驱动电路(以下，也称为“驱动电路”)。构成该驱动电路的薄膜晶体管的激光层(活性区域)由聚硅膜即带状多晶硅膜构成，该聚硅膜通过使聚光成线状或者矩形的长边与短边的比值极大的矩形状(带状)的连续振荡的激光在与其长边方向交叉的方向上进行一定方向的扫描而进行改质得到并包含不具有横穿电流流动方向的晶粒边界的结晶。使用该薄膜晶体管基板构成显示装置。
为了达到上述第二目的，由上述薄膜晶体基板构成的显示装置的制造方法是使用光电调制器(以下，称为“EO调制器”)，以必须的定时产生连续振荡的激光并使其形成上述的线状或矩形状，并在玻璃等绝缘基板的一个主要面的整个面上形成的非晶硅膜或由微晶构成的聚硅薄膜中，仅在构成布置在显示区域外侧的驱动电路的薄膜晶体管部分和包含其近旁的必要部分照射激光。
将薄膜晶体管基板的一个主要面朝上装置在相对激光作相对移动的工作台上，对薄膜晶体管的上述所要求的部分通过照射扫描激光进行改质。这种扫描为检测伴随着工作台的移动该工作台的位置、对由线性标度产生的脉冲信号进行计数，当到达应形成薄膜晶体管的位置的时刻开始照射激光。进而，对上述脉冲信号进行计数，当通过照射激光的区域的时刻停止照射激光。这一过程在使工作台移动的状态下连续地进行。
使用本发明，在使工作台连续移动的状态下，通过使连续振荡的激光开通/断开，可只对必须的部分照射激光；由于不对不需要照射激光的部分照射激光，因而，即使硅膜产生熔融、凝聚，也能防止作为薄膜晶体管基板的玻璃基板等发生热损伤。另外，由于激光照射的开始和停止由工作台的位置控制，因而，即使工作台的移动速度有所变动，也能以高精度确保照射的开始/照射的停止。
另外，作为用于正确照射激光的技术，在“专利文献2”中虽公开了激光的照射位置与激光照射部分对应时发出激光脉冲的结构，但像本发明所采用的那样在使工作台移动的状态下，在特定的位置开始照射连续振荡的激光，并在照射一定时间(一定距离)后停止照射这种有关控制的方法则未曾考虑过。
附图说明
图1是简要说明实施用于制造本发明的显示装置的制造方法的制造装置的一个实施例的结构图。
图2是说明图1的EO调制器的功能的立体图。
图3是说明图1的EO调制器的功能的立体图。
图4是表示EO调制器的外加电压和透射率的关系的曲线图。
图5是表示EO调制器的激光输入、外加电压和激光输出的关系的曲线图。
图6是说明作为本发明的制造方法的一个实施例的激光退火方法的对象的玻璃基板的平面图。
图7是说明本发明的制造方法的时间关系图。
图8是表示实施本发明的制造方法的一个实施例的激光退火方法前的结晶状态的平面图。
图9是表示实施激光退火方法后的结晶状态的平面图。
图10是表示实施激光退火方法的区域和驱动电路活性区域的位置关系的基板的平面图。
图11是表示实施本发明的激光退火方法所形成的驱动部薄膜晶体管的构成的基板的平面图。
图12是装有本发明的显示装置的电子设备的实例的说明图。
图13是表示作为本发明的制造方法的另一实施例的激光退火方法中工作台的移动和照射激光的定时的时间关系图。
图14是本发明的制造装置，即激光退火装置的另一实施例的说明图。
图15是图14的光学系统的简要结构的说明图。
图16是说明实施本发明的激光退火的最佳激光的聚光状态的立体图。
图17是说明进行本发明的激光退火时的激光照射区域的立体图。
图18是说明本发明的制造方法的另一实施例的绝缘基板的平面图。
图19是说明本发明的另一实施例的工作台位置和激光输出的关系的说明图。
图20是表示实施本发明的实施例的激光退火方法的薄膜晶体管基板的断面形状的断面图。
图21是表示实施图19(a)的方法的薄膜晶体管基板的断面形状的断面图。
图22是说明适用本发明的制造方法的显示装置的制造工艺的流程图。
图23是说明图22的本发明的退火工序部分的流程图。
图24是说明作为本发明的显示装置的一个例子构成液晶显示装置的液晶显示面板的构成例子的重要部分的断面图。
图25是说明作为本发明的显示装置的一个例子构成液晶显示装置的液晶显示面板的另一构成例子的重要部分的断面图。
图26是说明使用以图2或图25说明的液晶显示面板的液晶显示装置的大致结构的断面图。
图27是说明作为本发明的显示装置另一例子构成有机场致发光显示装置的显示面板的构成例子的重要部分的断面图。
图28是表示本发明的第1次扫描的退火区域的状态的平面图。
图29是表示本发明的第2次扫描的退火区域的状态的平面图。
图30是表示本发明的退火结束后的退火区域的状态的平面图。
图31是表示本发明的退火结束后的可形成晶体管的区域的平面图。
图32是表示本发明的别的实施例的第1次扫描后的退火区域的状态的平面图。
图33是表示本发明的别的实施例的第2次扫描后的退火区域的状态的平面图。
图34是表示本发明的别的实施例的退火结束后的退火区域的状态的平面图。
图35是表示实施本发明的激光退火的面板的象素部分与周边电路部分及形成在周边电路部分的电路的位置关系的说明图。
具体实施力式
下面，参照实施例的附图对本发明的实施例予以详细说明。
图1是简要说明实施用于制造本发明的显示装置的制造方法的制造装置的一个实施例的结构图。此处，作为构成薄膜晶体管的绝缘基板使用玻璃板。玻璃板1装置在可在一个方向(x)和与该方向垂直的另一个方向(y)上移动、并在面方向(θ)可进行调整的XYθ工作台(以下，简称工作台)2上。在固定于具有防振机构的平台(未图示)的工作台2上还分别装有用于检测x方向及y方向的位置坐标的线性标度(或也可称为线性编码器)3、4。
用于进行硅膜改质的激光照射系统(退火光学系统)具有：产生连续振荡激光18的振荡器6；为防止激光18不小心被照射的快门7；用于扩大激光18的光束直径的光束扩展器8；用于调整激光18的输出(能量)的透射率可变的滤光器9；用于进行激光的开通/断开和根据需要进行时间调制的EO(电—光)调制器10及其电源(驱动器)21；在一个方向上压缩激光18并将其变换为线状光束的光束成形光学系统11；用于仅将成形为线状的激光18的必要部分取出的电动矩形狭缝12；用于将透过电动矩形狭缝12的激光18照射到玻璃基板1上的物镜13；用于确认激光18的照射位置、形状的狭缝参照光源14；用于对玻璃基板表面进行照明的反射照明光源15；用于观察玻璃基板表面或根据需要在定位时对定位标记进行摄像的CCD摄像机16。
另外，还具有用于进行快门7的开关及透射率可变的滤光器9的透射率调整，EO调制器电源(驱动器)21的控制，电动矩形狭缝12的控制，工作台2的控制，来自线性标度3、4的信号处理，以CCD摄像机摄得的图像的处理等的控制装置22。另外，作为图1中的电气连接，只示出线性标度(线性编码器)3、4和控制装置22及EO调制器10和电源(驱动器)21之间的关系。
激光振荡器6可使用产生紫外光或可视波长的连续振荡光的振荡器，尤其是从输出功率的大小、稳定性等考虑以激光二极管激发的YVO4激光的二次谐波为最佳。但是，并不限定于此，也可使用氩气激光、YAG激光的高次谐波等。
快门7是为玻璃基板1在运送中、定位中等不会因不小心照射激光而设置，并非用于激光退火时的激光18的开通/断开。光束扩展器8为防止光学元件、尤其是构成EO调制器10的普克尔斯元件(ポツケルスセル)等的结晶产生损伤而将光束直径扩大，但在使用承受高能密度的普克尔斯元件时，尤其是可以不使用。
由激光振荡器6产生的连续振荡激光18在快门7开通的状态下通过，由光束扩展器8扩大光束直径并入射到EO调制器10。这时，考虑EO调制器的耐高能性，由光束扩展器8扩大光束直径直到接近EO调制器10的有效直径的大小。由激光振荡器6产生的激光18的光束直径约为2mm，在使用有效直径为15mm的EO调制器10时，光束扩展器8的放大率以3-5倍左右较为适当。由光束扩展器8扩大了光束直径的激光18入射到EO调制器10。
图2是说明图1的EO调制器的功能的立体图。另外，图3也是说明图1的EO调制器的功能的立体图。此处的EO调制器10，如图2和图3所示，由普克尔斯元件6(以下也称为“结晶”)和偏振光光束分离器62组合而成。激光18为直线偏振光时，如图2所示，通过将电压V1(通常电压为0V)经EO调制器电源(未图示)施加到结晶61上，通过结晶61的激光18的偏振光方向仍保持其原状而不旋转，并作为S偏振光入射到偏振光光束分离器62，并设定为使其偏转90°方向。即，在这种状态下，激光18由于偏转90°输出而未入射到以后的光学系统中，在玻璃基板1上，使激光18变成断开状态。
另外，如图所示，通过施加电压V2可以使通过结晶61的激光18的偏振光方向旋转90°，通过结晶61的激光18的偏振光方向旋转90°后作为P偏振光入射到偏振光光束分离器62。这时，激光18通过偏振光光束分离器62并直线前进。即，在这种状态下，由于激光18直线前进并入射到以后的光学系统中，因而，在玻璃基板1上，成为激光18开通状态。
图4是表示EO调制器的外加电压和透射率的关系的曲线图。为了弄清外加在图4所示的结晶61上的电压和通过EO调制器10的激光18的透射率T1的关系，通过使外加在结晶61上的电压在V1(通常为0V)和V2之间变化，可以将通过EO调制器10的激光18的透射率任意地设定在T1(通常为0)和T2(此处为最大透射率即为1)之间。即，可以将通过EO调制器10的激光18的透射率任意地设定在0-1之间。但是，在此认为在结晶61和偏振光光束分离器62的表面没有反射和吸收。
图5是表示EO调制器的激光输入和外加电压及激光输出的关系的曲线图。如图5所示，由图3和图4的说明可知，将入射到EO调制器10的激光18的输出(向EO调制器10的输入)P0设为一定，通过使外加在结晶61上的电压变化为V1、V2、V3、V1，作为由EO调制器10的激光输出，可以得到输出为P2、P3的阶梯状的脉冲输出。在此，输出P2可以由对EO调制器10的输入P0和外加了电压V2时的透射率T2的乘积求得；输出P3可以由输入P0和外加了电压V3时的透射率T3的乘积求得。当然，通过连续地改变外加在晶结61上的电压，就可以连续地改变通过的激光18的输出，其结果则可以得到具有任意时间变化的脉冲激光18。
此处，作为EO调制器10虽说明由普克尔斯元件61和偏振光光束分离器62组合而成，但也可以用各种偏振光片来代替偏振光光束分离器62。另外，在以后的说明中将结晶61和偏振光光束分离器62(或偏振光片)的组合称为EO调制器10。
另外，除了EO调制器外，还可以使用AO(声音—光学)调制器。但是，通常AO调制器与EO调制器比较，由于驱动频率低，因而也有必须高速上升或下降的情况及不适合用于切出脉冲宽度较小的脉冲激光的情况。这样，通过使用EO调制器10或AO调制器等调制器，在由激光振荡器通常输出连续振荡激光的状态下，可以对被照射部在任意的开始照射点开始进行照射，而在任意的结束照射点结束照射。
由EO调制器10变成开通状态的激光18由光束成形光学系统11成形为所要求的形状。通常，由气体激光振荡器及固体激光振荡器输出的激光光束，由于在圆形中具有高斯状的能量分布，其原状是不能用于本发明的激光退火的。若振荡器的输出足够大，通过将光束直径充分地扩大，由其中心部比较均匀的部分切出必须的形状，则可获得具有大致均匀能量分布的任意形状，因此应舍去光束的周边部分而使能量的大部分变得无用。为了解决这个问题，而将高斯形分布转换成均匀分布，根据需要使用光束均化器。或者，通过利用圆柱形透镜仅在一个方向上对激光18进行聚光，可以在电动矩形开口狭缝12面上得到线状光束。另外，图1中，作为光束成形光学系统11仅显示了圆柱形透镜。
返回图1说明本发明的制造装置的动作。用圆柱形透镜聚光成线状的激光18利用电动矩形开口狭缝12去掉周边部分不需要的光而将其成形为矩形形状(从宏观上看可称为线状)，用物镜13缩小投影到玻璃基板1上。用圆柱形透镜11聚光成线状时，长度方向的能量分布仍保持原有的高斯形状即为两端低。
因此，通常，用电动矩形开口狭缝12切掉不适用于退火的低能量密度部分。这样，通过用聚光成线状的激光对玻璃基板1的宽度方向进行扫描，可以对全部扫描部分进行良好的退火处理。而且，当把物镜13的倍率定为M时，电动矩形开口狭缝12的像或通过电动矩形开口狭缝12面的激光18的大小以倍率的倒数、即1/M的大小进行投影。
当对玻璃基板1照射激光18时，在XY平面内移动工作台2的同时，以脉冲方式对所要求的位置照射激光18，但由于玻璃基板1表面的凹凸不平、曲折起伏等引起焦点波动时，由于被聚焦的激光18的能量密度变动而引起照射形状的恶化，从而不能达到所要求的目的。因此，为了能够经常在焦点位置进行照射，则要利用自动对焦光学系统(未图示)检测焦点位置并进行控制，在与焦点位置偏离时，或者在Z方向(高度方向)驱动工作台2，或者在Z方向(高度方向)驱动光学系统，从而使焦点位置(电动矩形开口狭缝12面的投影位置)和玻璃基板1的表面经常保持一致。可以用由反射照明光源15产生的照明光对由激光18照射的玻璃基板1的表面进行照明。利用CCD摄像机16对其进行摄像，利用监控器(未图示)对玻璃基板1的表面进行观察。在激光照射过程中对玻璃基板1的表面进行观察时，在CCD摄像机16的前边插上激光剪裁滤光器，以免因由玻璃基板1表面反射的激光引起CCD摄像机16出现成晕现象而不能观察，甚至在极端情况下遭到损坏。
装置在工作台2上的玻璃基板1的定位可相对XYθ的三个轴移动按如下方法进行：用物镜13、CCD摄像机16对形成在玻璃基板1上的定位标记或玻璃基板角部或特定的图案的多个位置进行摄像，分别利用控制装置22根据需要进行双值处理、图案匹配处理等图像处理，算出它们的位置坐标，通过驱动工作台2相对XYθ三个轴移动来进行。
图1表示的虽是一个物镜13，但可以在电动物镜转换器上预先安装多个物镜，根据来自控制装置22的信号进行适当的切换，可以根据处理内容分别使用最佳的物镜。即，在工作台2上装置玻璃基板1时的定位，根据需要进行的精确定位、激光退火处理、处理后的观察以及将于后述的定位标记的形成等，均可分别使用最佳的物镜。定位虽可设置专用的光学系统(透镜、摄像装置及照明装置)来进行，但通过将进行激光退火的光学系统与定位用的光学系统共用，可在同一光轴上进行检测，可提高定位的精度。
下面，对使用上述的本发明的制造装置实施本发明的显示装置的制造方法，即激光退火方法的一个实施例进行说明。此处，作为退火对象的玻璃基板1是在厚度为0.3mm-1.0mm左右的玻璃基板一个主要面上通过绝缘薄膜形成厚度为40nm-150nm的非晶硅膜(非晶质硅膜)，再用激发物激光对其进行全面扫描，从而使其重新结晶成聚硅膜(多晶硅膜)。下面，有时也将其简称为玻璃基板1。此处，所谓绝缘薄膜是指膜厚为50nm-200nm的SiO2或SiN或它们的复合膜。
图6是说明本发明的制造方法的一个实施例，即作为激光退火方法的对象的玻璃基板的平面图及其重要部分的放大图。将用激发物激光进行退火、形成聚硅膜的玻璃基板1装置在图1的工作台2上。该玻璃基板1如图6所示，由作为象素部分的显示区域101和驱动电路部分102、102’构成，在外缘部分形成至少两处定位标记103、103’。这些定位标记103、103’虽可以用光刻技术形成，但仅以该目的就实施光致抗蚀膜工序太浪费。
因此，利用圆柱形透镜11的旋转和电动矩形狭缝12依次将用于激光退火的激光18成形为例如具有纵向和横向长度的矩形并通过除去多晶硅薄膜的加工而形成十字标记，便可做出定位标记103、103’。或者，也可以利用喷墨装置等形成点状的定位标记。在这种情况下，有必要预先利用玻璃基板1的角部等进行预定位。
检测定位标记103、103’的位置，在XYθ(x轴、y轴、θ轴)三个方向进行位置补偿后，依照设计上的坐标，使工作台2在图6的箭头所示的方向或其反方向上移动，使光学系统进行相对扫描的同时，利用物镜聚光照射由EO调制器10变成开通状态的激光18。照射激光18的区域是形成用于例如驱动各象素的驱动电路的部分102、102’，更严密地讲是驱动部薄膜晶体管的形成区域(在图6的放大图中，是以104、105、106、107、108、109和110表示的部分，下面也称为“退火区域”)。根据需要可使玻璃基板1相对往复数次，同时依次进行照射、根据装置的结构不同，也可通过使光学系统移动进行相对扫描。
图16是说明实施本发明的激光退火的最佳激光聚光状态的立体图。退火区域104-110各自的大小为例如4mm×100μm，该矩形区域的间距设定为250μm。另一方面，所照射的激光光束的大小为500μm×10μm。即，激光光束如图16所示成形为长度方向为500μm，宽度方向为10μm的矩形(带状)。
这时所照射的激光的能量密度以100×103w/cm2-500×103w/cm2左右为宜，但其最佳值随激光的扫描速度、硅膜的膜厚、是非晶质还是多晶体等而变化。当使用输出功率为10w的激光振荡器时，由于一次扫描可退火的区域的宽度是500μm，因而为了对必须宽度(4mm)进行退火就必须扫描8个单程或往复4次进行照射。可退火的区域的宽度由激光振荡器6的输出功率决定，如果振荡器6的输出功率足够大，则可照射更大的区域并可减少扫描次数。或者，可将所照射的激光光束的形状做成增大其长度方向而减小其聚光宽度。
图17是说明进行本发明的激光退火时的激光照射区域的立体图。使玻璃基板1以500mm/秒的速度作相对移动的同时，以250μm的间距、以图17所示的要点只照射100μm的长度。即，在照射开始位置开始激光的照射，在持续照射激光的状态下使工作台2相对移动100μm，在照射结束位置停止激光的照射。
随后，在工作台2移动250μm后的位置，再次进行开始照射及以后的停止照射，将此重复必要的次数。其间，工作台2不停止，而是以一定速度继续进行连续的移动。这样，通过以250μm的间隔形成大致为500μm×100μm的退火区域(当考虑所照射的激光宽度时，更严密地讲是500μm×110μm的退火区域)，如以后将详述那样在激光扫描的方向上使晶粒长大。
图7是说明本发明的制造方法的时间关系图，表示工作台2的移动和照射激光的定时。计数器C1-C4位于控制装置22中，图示予以省略。此处，对使玻璃基板1进行相对扫描同时由EO调制器10开通/断开激光18进行照射的顺序进行说明。
如图6的箭头所示，一边在X方向进行扫描，一边以250μm的间距只对100μm的距离进行照射共1024处。附属于工作台2的X轴的线性标度(线性偏码器)3在工作台2每向X方向移动一定距离时就产生一个脉冲的脉冲信号。所产生的信号是正弦波时可以转换成矩形波使用。通过对该脉冲信号进行计数，可以检测出工作台2的位置。由线性标度产生的脉冲信号就高精度的线性标度而言，每移动例如1μm就产生1个脉冲。当脉冲间隔大时，可以进行电气分割，也可做成小的脉冲间隔。
工作台2由停止状态到达到一定速度，必须有一定距离(加速区域)。当将激光照射时的工作台速度定为500mm/秒时，必须约50mm的加速区域，由照射开始位置(图6的退火区域104的左边)定位并停止于例如仅60mm左侧的位置(图7的Xs)以使加速区域在50mm以上。
在此，根据控制装置22的指令对来自线性标度3的脉冲信号进行计数的计数器电路C1(计数器1)对原有计数一次清除后开始计数的同时，开始驱动工作台2。计数器电路C1随着工作台2的移动对所产生的脉冲信号进行计数，在工作台2到达最初的照射开始位置X1的时刻，即在相当于移动60mm计数的脉冲数n1(600000个脉冲)的时刻，输出开门信号(门开)。利用该信号，打开通向EO调制器电源21的门，从而使信号可传送到EO调制器电源21。在该时刻，工作台速度的加速结束，达到了一定速度。
接收该开门信号后，计数器电路C3(计数器3)输出EO调制器电源21的开通信号(EOMON)的同时，清除原有计数并开始计数，以后，每当计数到相当于照射间距的脉冲数n3(2500个脉冲)时，就对EO调制器电源21输出开通信号。图7中，将向EO调制器施加的电压表示为EOM。
另一方面，计数器电路C4(计数器4)接收向EO调制器电源21的开通信号，清除原有计数并开始计数，在计数到相当于退火区域长度100μm的脉冲数n4(1000个脉冲)的时刻，就对EO调制器电源21输出断开信号(EOMOFF)。每当计数器电路C3产生EO调制器电源21开通信号时就重复该动作。
EO调制器电源21自接收EO调制器电源开通信号到接收EO调制器电源断开信号的时间(以工作台速度为500mm/秒通过100μm的距离的时间：200μs)，对普克尔斯元件61外加使激光18的偏振光方向旋转90°的电压。因此，只在与对普尔克斯元件61外加电压的时间相同的时间内，使激光18通过EO调制器10，照射到基板1上。
另一方面，计数器电路C2(计数器2)接收来自计数器电路C1的开门信号在清除原有计数的同时，对由计数器电路C4输出的EO调制器电源断开信号进行计数，在计数到相当于退火区域数的脉冲数n2(1024个脉冲)的时刻，将门关闭。因此，EO调制器电源21不再接收EO调制器电源开通信号及EO调制器电源断开信号，EO调制器电源21停止动作。
根据以上的顺序，图6所示的驱动电路区域102的第一次激光退火虽结束，但实际情况是驱动电路区域为几毫米，在一次扫描中不能完成全部退火。因此，仅以一定间距(在本实施例中为500μm)在Y方向上移动重复上述的顺序。这样，可在完全不受工作台速度变动的影响，在使工作台2继续移动的状态下，高精度地照射激光18。但是，在重复扫描的情况下，有时产生与扫描方向平行的重复退火的部分或者激光未照射到的部分，由于在这样的部分中晶粒的成长混乱，因而，希望在安排设计时考虑使其在扫描部分和与扫描部分连接的部分不形成晶体管。
此处，说明的是在照射激光18时，多晶硅薄膜的变化状况。如上所述，本实施例中，将用激发物激光对玻璃基板1进行退火(即，改质)而形成多晶硅薄膜的基板用作退火对象。
图8是表示实施本发明的制造方法的一个实施例的激光退火方法之前的结晶状态的平面；图9是表示实施激光退火方法之后的结晶状态的平面图；图10是表示实施激光退火方法的区域和驱动电路活性区域的位置关系的基板的平面图。由激发物激光进行退火得到的多晶硅薄膜，如图8所示，是晶粒直径在1μm以下(数百nm)的微小晶粒120、121的集合体。当对图中所示的区域照射激光时，激光照射区域以外的微小晶粒120仍保持原状，而激光照射区域内的微小晶粒(例如晶粒121)则熔融。其后，当激光照射区域通过后便迅速地凝固并再结晶。
此时，熔融的硅以残留在熔融部分周边的晶粒作为种晶、结晶方位与种晶一样的结晶按照温度梯度沿激光的扫描方向进行生长。这时，由于晶粒的生长速度随结晶方位而不同，最终结果是只有具有生长速度最快的结晶方位的晶粒继续成长。
即，如图9所示，具有成长速度慢的结晶方位的晶粒122被其周围的具有成长速度快的结晶方位的晶粒124、126的成长抑制，使晶粒长大终止。另外，具有成长速度为中等程度的结晶方位的晶粒123、124虽继续成长，但进一步成长受到成长速度快的晶粒125、126的成长的抑制，其成长仍然停止。最终，只有具有成长速度最大的结晶方位的晶粒125、126、127继续成长。这些直到最后晶粒继续长大的晶粒125、126、127按照严格的意义虽是独立的晶粒，但都具有大致相同的结晶方位，其熔融再结晶的部分实际上几乎可以看作是单晶。
如上所述，通过对多晶硅薄膜照射激光，只有照射激光的部分进行了岛状退火，只有具有特定结晶方位的晶粒成长，按照严格的意义虽是多晶状态，但仍形成了具有近乎单晶性质的区域125-127。尤其是，在未横穿晶粒边界的方向上，即在激光扫描的方向上，实质上可认为是单晶。在本发明中将这样结晶的硅膜称为带状多晶硅膜。
一边对玻璃基板1进行相对扫描，一边重复上述顺序，通过对必须退火的部分依次照射激光，可以将形成驱动电路部的薄膜晶体管(驱动部薄膜晶体管)的全部区域转换成具有近乎单晶性质的带状多晶硅膜的区域。进而，具有近乎单晶性质的区域如图9所示，由于晶粒在一定方向上成长，在形成晶体管时，通过使电流流动的方向和晶粒的成长方向一致，则可避免电流在横穿晶粒边界的方向上流动。
图11是表示实施本发明的激光退火方法所形成的驱动部薄膜晶体管的构成的基板的平面图。即，如图10所示的激光照射区域301中，只有由成长速度快的晶粒构成的部分才是适合于做成驱动电路晶体管的激活层(活性区域)302、303的位置。经杂质扩散工序和光刻工序，除活性区域302、303以外，如图11所示利用光致抗蚀膜工序，形成使栅绝缘膜介于中间的栅电极305，具有欧姆连接的源电极306和漏电极307，从而完成薄膜晶体管。此处，在活性区域303中虽存在晶粒边界304、304’，但由于电流在源电极306和漏电极307之间流动，因而电流不会横穿晶粒边界304、304’，实质上可以得到与单晶构成时等值的移动度。
如上所述利用本发明的激光退火熔融再结晶的部分，通过将其做成使电流的流动方向和晶粒边界的方向一致，并使电流不横穿晶粒边界，从而其移动度与只进行用激发物激光退火的多晶硅薄膜比较为其2倍以上，具体的可改善达到350cm2/VS以上。该移动度对于构成用于高速驱动液晶的驱动电路来说其值已足够。
另一方面，象素部的开关用晶体管(象素部薄膜晶体管)仅在利用激发物激光实施退火的多晶硅薄膜103的区域形成。由激发物激光退火得到的多晶硅膜由于晶粒细小而结晶方向又是随机的，因而与用本发明的激光退火得到的晶粒比较移动度虽较小，但作为象素部薄膜晶体管、即开关用薄膜晶体管使用其性能已足够。
根据情况的不同，作为该象素部薄膜晶体管即使是非晶质硅膜也足够使用。这时，在玻璃基板1上形成非晶质硅薄膜，而无需实施利用激发物激光的退火，可以对形成驱动电路的部分实施本发明的激光退火方法。而且，最初照射激光18，熔融的硅在凝固过程中形成微小多晶粒的状态，这时形成的晶粒成为种晶，与对利用激发物激光照射形成的多晶状态的硅膜再照射激光18的情况相同，具有各种结晶方位的晶粒虽都成长，但最终只有成长速度最快的方向的晶粒继续成长，实质上可以形成可以称作单晶的多晶硅薄膜。
对图6所示的驱动电路区域102的激光退火结束后，应对驱动电路区域102’进行退火，这时，既可使基板旋转90°，也可使扫描方向变更90°。对于后一种情况，使光束成形器(图1中为柱状透镜11)旋转90°，另外还必须切换矩形狭缝的宽度方向和长度方向。再有，图6所示的驱动电路区域102通常是数据驱动电路区域(将薄膜晶体管作为有源元件时，称为漏极驱动等)；驱动电路区域102’则是扫描驱动电路区域(将薄膜晶体管作为有源元件时，称为栅极驱动等)。
但是，在图6所示的玻璃基板1上，对于驱动电路区域102，102’中的一方，例如驱动电路区域102若要做成必须高速动作的晶体管，则只有对驱动电路区域102实施本发明的激光退火才行。即，在驱动电路区域102中形成的晶体管的激活层(活性区域)由含有在电流流动的方向上没有晶粒边界的晶粒的多晶硅薄膜构成，从而可以得到高速动作的晶体管。
另一方面，在驱动电路区域102’由于形成无需那样高速运作的薄膜晶体管，则晶体管的激活层(活性区域)仅用激发物激光进行退火的由微小晶粒构成的多晶硅膜构成。这时，则无需使基板旋转或者使扫描方向和线状光束的方向旋转，而且由于还可将应退火的区域减小，则提高生产率的效果更明显。
图18是说明本发明的制造方法的另一实施例的绝缘基板的平面图。在本实施例中，将作为激光退火方法对象的驱动电路区域集中在绝缘基板(玻璃基板)的一边。如图18所示，若可将形成于玻璃基板1上的驱动电路区域602集中到象素区域601的外侧的一边，而可得到驱动部薄膜晶体管的全部激活层(活性区域)由包含在电流流动的方向上没有晶粒边界的晶粒的多晶硅膜构成的、高速动作的薄膜晶体管。进而，也无需使基板旋转或扫描方向和线状光束的方向旋转，从提高生产率方面看更好。但是，多个定位标记，例如图示的定位标记603、603’不用说仍是必要的。
另外，在本实施例中，为了检测工作台的位置或者移动量，通过对来自设置在工作台上的线性标度(线性编码器)的信号进行计数的方法进行了说明，但不受此限定；为了检测工作台的位置，可以使用采用激光干涉的测长仪，来自设置于驱动工作台的电机轴上的旋转编码器等的输出信号。上述的本发明的包含对带状多晶硅膜改质顺序的薄膜晶体管基板(有源·矩阵基板)的制造工序可以汇总于图22和图23所示的流程图。
图22是说明使用本发明的制造方法的显示装置的制造工序的流程图。此处，将制造液晶显示装置的工序作为例子。另外，图23是说明图22的本发明的退火工序的部分的流程图。各工序用p-xx表示。如图22所示，在基板上形成绝缘膜为工序(p-1)，形成a-Si(非晶质硅)膜为工序(p-2)，进行激发物激光退火为工序(p-3)，在工序(P-3)后仅对构成驱动电路的晶体管的激活层部分及其周边部分进行本发明的激光退火为工序(p-4)。将本发明的激光退火工序(p-4)的详细情况示于图23。
图23中，将经激发物激光退火(p-3)的基板(玻璃基板)装置在本发明的图1中说明的制造装置(激光退火装置)的工作台2上(p-41)，用基板的端面或角部进行预定位(p-42)，利用激光加工形成定位标记(p-43)。检测该定位标记进行定位(精定位)(p-44)后，根据设计数据仅对构成驱动电路的薄膜晶体管的激活层部分及其周边实施激光退火(p-45)。装置在激光退火装置上的时刻，在以光致抗蚀膜处理等其它方式形成定位标记的情况下，则无需预定位工序(p-42)、形成定位标记工序(p-43)。重复上述工序直到所要求的区域全部退火后(p-46)，将基板送出(p-47)。
此后，如图22所示，以定位标记103、103’为基准，或以由定位标记103、103’算出的原点坐标为基准，利用光刻工序仅将多晶硅膜的必要部分留下成岛状。其后，利用光致抗蚀膜工序，在形成栅绝缘膜(p-6)，形成栅电极(p-7)之后，再进行杂质扩散(p-8)和扩散区域活性化(p-9)。然后，在形成层间绝缘膜(p-10)，形成源、漏电极(p-11)，形成保护膜(钝化膜)(p-12)等光致抗蚀膜工序之后，再形成驱动电路和象素部分从而完成TFT基板(LCD(面板)工序-p-13)。另外，在进行本发明的激光退火之后，定位标记103、103’用于光致抗蚀膜工序中的定位至少一次。然后，可以使用在上述光致抗蚀膜工序中所形成的定位标记。再有，上述图11所示的薄膜晶体管只不过是表示的一个例子，本发明不受此限制。作为薄膜晶体管虽可有各种构造，但很明显，只要是在不超出本发明的宗旨的范围内可形成各种构造的晶体管。
另一方面，象素部的开关用晶体管(象素部薄膜晶体管)形成在仅实施了激发物激光退火的多晶硅薄膜103的区域中。即，以定位标记为基准或以由定位标记算出的原点坐标为基准，经用于形成栅绝缘膜、形成栅电极、杂质扩散、扩散区域的活性化、形成源、漏电极、形成钝化膜等的光致抗蚀膜处理，完成TFT基板。
此后，在完成的薄膜晶体管基板上形成定向膜，在经研磨工序的TFT基板上，再经重叠彩色滤光器并封入液晶材料LCD(面板)工序，与背照光等一起装入的模块加工工序(p-14)，便完成在玻璃基板上形成了高速驱动电路的液晶显示装置(所谓面板系统-System On Panel)。
另外，在上述实施例中，作为本发明的激光退火对象虽通过使用以激发物激光退火形成的微小多晶硅薄膜予以说明，但在基板上直接形成多晶硅薄膜时，在图22所示的流程图中，以形成非晶质即非晶硅膜(a-Si膜)代替形成多晶体即聚硅膜(Poly-Si膜)，则可省略激发物激光退火，并可取得与上述实施例完全相同的效果。
图12是装置本发明的显示装置的电子设备例子的说明图。在图12(a)所示的电视接收机401的显示部分，图12(b)所示的手机402所示的显示部分或者图12(c)所示的笔记本式个人电脑403的显示部分中都可装置本发明的显示装置。此外，还可列举装在汽车的仪表板中的各种计量仪表的显示部分，携带型游戏机的显示部分，VTR及数字式照相机的监控显示部分等。另外，本发明的显示装置除了使用上述实施例中说明的液晶显示面板的液晶显示装置外，还可以做成使用有机场致发光元件面板、其它面板型显示元件的显示装置。
下面，对本发明的制造方法的其它实施例进行说明。图13是表示本发明的制造方法的另一实施例的激光退火方法的工作台移动和照射激光的定时的时间关系图。如与先前叙述的实施例同样的图6的箭头所示，在例子中说明了一边在X方向进行扫描，一边以250μm的间距仅照射距离100μm共1024处的情况。本实施例与先前叙述的实施例相比，不同的是一边对基板进行相对扫描，一边用EO调制器使激光开通/断开的顺序。
附加在图1的工作台2的X轴上的线性标度3随着工作台向X方向的移动，以一定间隔产生脉冲信号。当所产生的信号为正弦波时可转换成矩形波使用。通过对该脉冲信号进行计数，可检测出工作台的位置。用线性标度3产生脉冲信号就高精度线性标度而言，例如每移动0.1μm可产生1个脉冲。在脉冲间隔大的情况下，可进行电分割划小，也可做成小的脉冲间隔。
工作台2从停止状态到达到一定速度，必须一定距离(加速区域)。当将激光照射时的工作台速度设定为500mm/秒时，加速区域必须50mm左右，由照射开始位置(图6的退火区域104的左边)起加速区域在50mm以上，则应定位、停止于例如只有60mm的左侧位置(图7的Xs)。
此处，按照控制装置22的指令，对来自线性标度3的脉冲信号进行计数的计数器电路C1(计数器1)进行清除后，开始计数的同时开始驱动工作台2。计数器电路C1对随着工作台的移动产生的脉冲信号进行计数，在工作台2到达照射开始位置X1的时刻，即在计数到相当于移动60mm的脉冲数n1(600,000个脉冲)的时刻输出开门信号。利用该信号，开启向EO调制器电源21的门，从而可向EO调制器电源21传输信号。在该时刻，工作台速度终止加速而达到一定速度。
接收该开门信号(Gate On)，计数器电路C3(计数器3)输出EO调制器电源21的开通信号(EOMON)的同时对计数器清零并开始计数；以后，每计数到相当于照射间距的脉冲数n3(2500个脉冲)时就向EO调制器电源21输出开通信号。
另一方面，控制装置22具有的未图示的计数器T1(计时器1)接收EO调制器电源21的开通信号并开始对时间进行计时，在为移动100μm的退火距离经过了所需时间(200μm)的时刻，向EO调制器电源21输出断开信号(EOMOFF)。或者，接收EO调制器电源21的开通信号，为移动100μm的退火距离可以使其产生具有所需要的时间(200μs)的脉冲宽度的脉冲信号。在每次接收到EO调制器电源21的开通信号时都重复该动作。
EO调制器电源21在从接收EO调制器电源开通信号到接收EO调制器电源断开信号的期间(以500mm/秒的速度通过100μm的时间为200μs)，对普克尔斯元件61施加使激光18的偏振光方向旋转90°的电压。因此，只在与对普克尔斯元件61施加电压的时间相同的时间内，激光18才通过EO调制器10而输出，并照射到基板1上。
另外，作为EO调制器电源21，也有通过从外部输入脉冲信号，对普克尔斯元件61施加与脉冲信号波形相对应的电压波形的方式。在这种情况下，可以使用脉冲发生器代替计时器T1。即，计数器电路C3每计数到相当于照射间距的脉冲数n3(2500个脉冲)时，都将所产生的EO调制器电源21的开通信号输入给脉冲发生器，使其产生预设的脉冲宽度，即相当于激光为通过退火区域所必须的时间的脉冲宽度的信号(在本实施例的情况下脉冲宽度为2500μs)，并将其输入到EO调制器电源21。这样，与上述实施例同样，可将激光照射到基板1上的所要求的区域。
另一方面，计数器电路C2(计数器2)从计数器电路C1接收开门信号并对计数器清零的同时，对计数器电路C4输出的EO调制器电源断开信号或者脉冲发生器的输出脉冲进行计数，当计数到相当于退火位置个数的脉冲数n2(1024个脉冲)的时刻，关门。这样，EO调制器电源21不会接收EO调制器电源开通信号及EO调制器电源断开信号，EO调制器电源21不动作。
在本实施例中，激光照射开始位置虽由工作台位置控制，但激光照射结束位置由激光照射开始后的时间或脉冲发生器输出脉冲的脉冲宽度规定。因此，在工作台速度有变动时，照射结束位置根据工作台速度的变动情况，有稍许变动的可能性。然而，具有大质量的工作台以高速移动时，因变动很小，实际上受工作台速度变动的影响极小。工作台速度即使变动±1％左右，照射开始位置完全没有变动，照射结束位置的变动也只有1μm左右，实质上不产生任何问题。
按照以上顺序，图6所示的驱动电路区域102的第一次激光退火虽结束，但实际上作为驱动电路区域必须数毫米宽，不能以一次扫描对全部进行退火。因此，以一定间距(本实施例中为500μm)在Y方向移动，可重复如上所述的顺序。这样，可以不受工作台速度变动的影响，高精度地进行照射。但是，重复扫描时，有时会出现与扫描方向平行的重复退火部分，或者激光未照射到的部分，在这样的部分中由于晶粒的生成产生混乱，因而希望对扫描部分和与扫描部分连接的部分的安排设计使其不形成晶体管。另外，激光18照射时多晶硅薄膜的晶粒的变化已如前述。
与上述实施例中的说明相同，在图6所示的玻璃基板1中，驱动电路区域102、102’中的一方，例如驱动电路区域102中若能将必须高速动作的晶体管集中，则只对驱动电路区域102实施本发明的激光退火即可。即，形成于驱动电路区域102中的晶体管的激活层(活性区域)由包含在电流流动的方向上没有晶粒边界的晶粒的多晶硅构成，可以得到高速动作的晶体管。另一方面，由于在驱动电路区域102’中形成无需那样高速动作的晶体管，晶体管的激活层(活性区域)可只由激发物激光进行退火的微小晶粒构成的多晶硅膜构成。这时，则无必要使基板旋转或使扫描方向和线状光束的方向旋转，而且还可减小应予退火的区域，提高生产率的效果显著。
或者，如图18所示，若能将形成于基板1上的驱动电路区域602集中到象素区域601的外侧的一边，则可由包含驱动电路用晶体管的全部激活层(活性区域)在电流流动的方向上没有晶粒边界的多晶硅构成，可以得到高速动作的晶体管。这种情况也无必要使基板旋转或使扫描方向和线状光束的方向旋转。从提高生产率方面考虑也有利。不用说，定位标记603、603’是必要的。
另外，在本实施例的说明中，为了检测工作台的位置或移动量，通过对来自设置在工作台上的线性标度(线性编码)的信号进行计数来实现进行了说明，但本发明不限于此，为了检测工作台的位置，可以使用来自利用激光干涉的测长仪，设置于驱动工作台的电机轴上的旋转编码器等输出的信号。
下面，对本发明的制造方法的另一实施例进行说明。前述实施例中，表示的是以250μm的间隔将500μm×100μm的微米级宽度的退火区域并排排列的情况，但下面要说明的是将退火区域紧密排列的情况。
作为1个例子可考虑将4mm宽的区域用500μm×100μm的激光光束进行扫描退火，在1次扫描中退火的宽度希望在激光输出功率许可的范围内尽可能地大，另外，退火长度(扫描方向的退火区域的尺寸)和退火区域的间距希望是象素间距的整数倍。因此，当考虑将象素间距假定为250μm时，可将一个退火区域设定为500μm×500μm。
首先，在一次扫描中以1mm的间距照射500μm×500μm的区域。这时，如图28所示，在500μm×510μm的区域照射激光，以1mm间距形成被退火的区域。在各个退火区域801、802、803中，退火开始部分10μm左右的区域811、812、813因熔融的硅的表面张力拉向扫描方向，使膜厚变薄。另外，退火结束部分的10μm左右的区域821、822、823则形成隆起(突起)。夹在它们之间的区域801、802、803则进行了良好的退火并形成类似单晶的膜。其次，同样地将照射区域原样设定为500μm×500μm，通过使照射开始位置在扫描方向错开500μm并以1mm间距进行退火，则对先前扫描对未予退火的区域804、805进行退火，如图29所示形成500μm宽的退火区域。然而，如先前说明的那样，由于照射开始部分和照射结束部分或者变薄，或者形成突起，以500μm的间距形成了不适宜于形成晶体管的宽度为10μm左右的区域811、842、843、844、845、832。
此处，若试想一下区域842，在最初的扫描中虽为退火区域结束部分，形成了突起；但在第2次扫描中成为退火开始部分，突起基本消失，其与正常的区域例如801不同，不适宜于形成晶体管。另外，若试想一下区域843，在最初的扫描中虽为退火区域开始部分、使膜厚变薄；但由于在第2次扫描中变成了退火结束部分而形成了突起，仍不适宜于形成晶体管。
随后，在与扫描方向垂直的方向上移动500μm，进行同样的退火，重复进行直到必须进行退火的宽度全部完成退火。在本实施例中，由于要退火4mm的宽度，因而需重复扫描8列即16次。这时，如图30所示，在与扫描方向垂直的方向上移动500μm进行照射时的重叠部分851、852，其结果或者残留了重复照射或未被照射扫描的部分，或者先前被退火的部分受到后来照射时的热影响而在靠近照射部分的部分产生了结晶状态的混乱。因此，在10μm左右的宽度中，残留着不适宜于形成晶体管的区域851、852。
若考虑这些情况，结果如图31所示，应以500μm的间距形成约490μm×490μm经良好退火的区域(即，近似单晶的区域)800。若更容易理解地表述，应在玻璃基板1上以500μm的间距形成张490μm×490μm的近似单晶硅膜片的状态。通过设计使晶体管布置在该近似单晶硅的膜片上，可形成高性能的晶体管。
另外，此处虽对一边在同方向扫描一边进行退火的情况进行了说明，但也可以设定成在往复扫描中在去和回的行程中都进行照射，但使照射位置错开500μm。这种情况下，虽然最终得到的膜厚变薄部分和形成突起部分的排列方式有所改变，但因无论那一种在约10μm的宽度中都不适宜于形成晶体管，适于形成晶体管的近似单晶区域与图31所示仍相同。
所形成的晶体管假定为如图35所示的构成在玻璃基板980上形成的信号线用驱动电路981时，在以500μm间距形成的一个近似单晶区域982中形成6组用于驱动象素的2个象素成分，即6个点成分的电路983，该象素是由2个象素，更正确地说是由RGB的各1个点构成250μm间距的象素。通常，在一个近似单晶区域内以等间距形成的电路构成电路组，这些电路组在近似单晶区域中以形成的等间距形成。即，在玻璃基板上用于驱动各信号线具有同样功能的电路不是以等间距分布在1个面板内，具有相同功能的多个电路组以相同的间距布置构成。
另外，作为别的实施例，可考虑以500μm×10μm的激光光束对4mm宽的区域进行扫描退火。在1次扫描中退火的宽度在激光输出功率许可范围内希望尽可能大，而退火长度(扫描方向的退火区域尺寸)及退火区域的间距希望是象素间距的整数倍。因此，假定象素间距为250μm，则可将一次退火的区域设定为500μm×480μm，以500μm的间距进行照射。
首先，在第1次扫描中，如图32所示，以1mm间距照射500μm×490μm的区域。这时，500μm×490μm的区域以激光照射，并以500μm的间距形成已退火的区域。在各个退火区域901、902、903、904、905中，退火开始部分10μm左右的区域911、912、913、914、915中熔融的硅由于所具有的表面张力的作用而变薄。另外，退火结束部分的10μm左右的区域921、922、923、924、925形成隆起(突起)。夹在它们之间的区域901、902、903、904、905经良好的退火而形成近似单晶膜。
再有，在本实施例中，在各照射区域之间，残留着约10μm的激光未予照射到的区域。但是，该区域一度使此前的晶粒生成停止而引起新的晶粒生长，并且杜绝热量随着激光的照射在基板上的积累，因而是必要的区域。
其次，在与扫描方向垂直的方向上移动500μm进行同样的退火，重复进行这种扫描退火直到需要退火的宽度被完全退火。在本实施例中，由于要退火4mm的宽度，因而需要复扫描8列即8次。
改变列进行照射时的重叠部分951、952、953、954、955、956、957、958、959、960，其结果，或者产生照射的重复，或出现未被照射到的部分，或者因先前被照射的部分受到后来照射时的影响，使靠近照射部分的那部分的结晶状态混乱。因此，以10μm左右的宽度残留不适宜于形成晶体管的区域。
当考虑这些时，其结果如图31所示，应以500μm间距形成约490μm×470μm的良好退火区域(即，近似单晶区域)900。若更容易理解地表述，就是在玻璃基板上形成以500μm的间距张贴490μm×470μm的近似单晶硅膜片的状态。通过设计使在该近似单晶硅的膜片上布置晶体管，则可形成高性能的晶体管。
另外，在此虽对一边在同一方向进行扫描一边进行退火的情况进行了说明，但也可以设定为在往复扫描中在去和回的行程中在与扫描方向垂直的方向上使其错开500μm进行照射。这种情况下，膜厚变薄的部分和形成突起的部分的排列方式随列而改变，但因任何一种都以约10μm的宽度不适宜于形成晶体管，因而适于形成晶体管的近似单晶区域与图31所示相同。与先前所示的实施例相比，近似单晶区域虽多少变窄，但生产率却提高了约一倍。
所形成的晶体管如图35所示，假定是构成在玻璃基板上形成的信号线用驱动电路981的情况，在以500μm的间距形成的一个近似单晶区域982中形成6组用于驱动象素的2个象素成分，即6个点成分的电路983。通常，在一个近似单晶区域中以等间距形成电路构成电路组，这些电路组以近似单晶区域间的形成间距形成。即，在玻璃基板上用于驱动各信号线的具有相同功能的电路不是等间隔地分布在1个面板内，具有相同功能的多个电路组以相同间距布置而成。
另外，在上述说明中按退火宽度、退火长度、间距对激光退火区域作了规定并予说明，但各个尺寸可换算成安装在工作台上的线性标度产生的脉冲数。因此，激光的开通/断开的定时，很明显可通过在计数到与各个尺寸相当的脉冲数的时刻使其动作来实现，而在此省略详细的说明。
图14是本发明的制造装置，即激光退火装置的另一实施例的说明图，在本实施例中，该装置由以下部件构成：装置有可制作多个面板的大型玻璃基板501的工作台502，具有激光照射光学系统的多个光学镜筒503，用于对上述光学镜筒的各个单独进行位置调整的调整台504，用于支承上述调整台的504的架台505(图中仅表示其一部分)，产生连续振荡的激光振荡器506，用于激发激光振荡器506的激光二极管电源507，用于传送激发光的光纤508，用于检测工作台位置的线性标度509、510。
图15是图14的光学系统的简要结构的说明图。在图14的光学镜筒503内部如图15所示，装有由快门511，光束扩展器512，透射率可变滤光器513，EO调制器514，柱形透镜515，矩形狭缝516、物镜517、CCD摄像机518等构成的激光照射光学系统。另外，在图15中，虽然省略了观察用照明装置、参照光用光源装置、观察用监视器、自动对焦光学系统、图象处理装置、控制装置等，但这些与图1所示的结构基本相同。另外，关于各部分的功能，也与图1所示的激光退火装置相同，在此不详细论及。其不同之点在于：多组(图14中为6组)激光照射光学系统分别装于独立的光学镜筒(图中以503表示)中，并分别固定在XYZ三个方向可独立移动的调整台(图中以504表示)上，对各光学镜筒(图中以503表示)的位置可进行调整使其能将激光照射到各面板的同一位置，也能同时对多个位置进行激光退火。
下面，说明利用上述的激光退火装置的激光退火方法。作为基板501，如图6所示，使用在玻璃基板1的主要面上通过绝缘薄膜形成非晶质硅薄膜，再通过以激发物激光进行全面扫描而将其转化为微小晶粒的多晶硅膜的多晶硅薄膜基板501。此处，绝缘薄膜是指SiO2膜或SiN膜或它们的复合膜。在上述多晶硅薄膜基板上形成多个面板(图14中在1个基板上为6个面板)。
首先，将多晶硅薄膜基板501装置在工作台502上。在该多晶硅薄膜基板501上在要形成各面板(图14中为6个面板)的区域的多个位置上形成定位标记(未图示)。这些定位标记通常以光刻技术形成，但仅以该目的而实施光刻工序浪费很大。因此，在检测多晶硅薄膜基板501的角部进行大致的定位后，通过以矩形狭缝516将用一个光学镜筒503进行激光退火所使用的激光成形为例如纵向和横向具有一定长度的矩形，并通过进行除去多晶硅薄膜的加工，依次在各面板的多个位置形成十字标记，从而可将其做成定位标记。或者，也可以利用喷墨装置形成点状的定位标记。
其次，以一个光学镜筒(例如503)的CCD摄像机518对两个位置的定位标记依次摄像，检测其重心位置，根据以定位标记为基准的设计上的坐标，在XYZ3根轴线的方向上使工作台502移动，从而进行多晶硅薄膜基板501的精确定位。另外，在定位标记的检测中虽使用用于实施退火的光学镜筒的CCD摄像机，但也可以另外设置定位用光学系统。这时，既可以用1个光学系统依次检测多个定位标记，也可以用多个光学系统同时检测多个定位标记。
多晶硅薄膜基板501的定位结束后，按照设计上的坐标，使工作台502移动，从而使各面板的定位标记中的1个纳入各光学镜筒的视野内，用各光学系统的CCD摄像机518对定位标记进行摄像，通过各光学镜筒的调整台504进行调整，使其重心与视野中心一致。这样，各光学镜筒的位置就得到调整，使其照射到形成于多晶硅薄膜基板501上的面板的同一位置。
其后，按照如上所述的设计数据，仅对形成各面板的驱动电路形成区域的激活层(活性区域)的部分照射激光，进行退火。这时，对设置在工作台502上的线性标度509或510产生的脉冲信号进行计数，假如达到激光被照射的位置，由EO调制器514使激光成为开通状态，用柱形透镜聚光成线状，用矩形狭缝516切去不需要的部分，再由物镜517进行聚光照射。
根据需要，用透射率可变的滤光器513调整激光能量。进而，对由线性标度509或510发出的信号进行计数，当工作台移动通过应退火的区域时，利用EO调制器514通过将激光变为断开状态，则可仅对必须退火的区域正确地照射激光。另外，关于激光照射的定时，如图17和图13的说明。
激光照射的区域是构成用于驱动如各象素的驱动电路的薄膜晶体管的激活层部分，驱动工作台502一边对多晶硅薄膜基板501进行扫描一边仅对必须退火的部分依次进行照射。这时，各光学镜筒利用自动对焦机构(未图示)，分别独立地在Z方向对装置各光学镜筒的调整用台504进行驱动，从而控制所有的物镜使其与基板501的表面具有一定的位置关系。
在一张玻璃基板上排列多块小型面板时，对几个面板进行退火，通过仅移动面板排列的间距部分后，再次进行退火并重复这一顺序即可进行全部面板的退火。另外，激光18照射时的多晶硅薄膜的晶粒的变化已如前述，在激光18扫描的方向上晶粒成长，通过在形成晶体管时使电流流动的方向与晶粒的成长方向一致，即可得到实质上与单晶相同的特性。
下面，说明本发明的另一实施例。在到此为止所述的实施例中说明的都仅对应予激光退火的区域进行照射的例子。即，从工作台2(502)开始移动到到达照射区域，激光18完全处于断开状态，在到达照射区域的时刻开始以一定的输出功率进行照射，在通过照射区域的时刻，又使激光处于断开状态，通过这样重复对多个照射区域进行退火。当用这种方法照射激光时，会产生如下现象。
图20是表示实施本实施例的激光退火方法的薄膜晶体管基板的断面形状的断面图。如图20所示，在玻璃基板701上使绝缘膜702介于其间形成的多晶硅膜703在照射开始的位置、在开始照射连续振荡的激光的瞬间熔融，熔融硅由于表面张力的作用而在激光扫描方向扩展。因此，在激光通过之后冷却、凝固时，与激光照射前比较产生膜厚度变薄的部分705。与该膜厚变薄部分连接的区域虽是原来的膜厚部分704，但在激光照射结束的位置，当使连续振荡的激光变为断开状态时，由于表面张力作用而扩展过来的熔融硅由于原状冷却、凝固而产生隆起部分706。
这样，由于激光的照射开始部分和照射结束部分的硅膜厚度与其它部分不同，由于在该部分形成的晶体管的特性与其它部分比较产生变化，因而在该部分不能布置晶体管。因此，必须考虑使膜厚变薄的部分705和隆起部分706不能与构成驱动电路的薄膜晶体管的激活层相重叠。再有，在照射结束部分的隆起部分706比较大时，我们知道会存在如下问题，即：在为仅残留薄膜晶体管激活层的蚀刻工序中，产生不能完全除去的蚀刻残留物，在最坏的情况下产生在该残留物上通过的电极或布线的断线，或者即使不断线其可靠性也降低。因此，采用如下的激光照射方法。
图19是表示本发明的另一实施例的工作台位置和激光输出的关系的说明图。变更图1所示的EO调制器10的设定，在如图19(a)所示的不进行退火的区域以低输出功率进行照射，而在应进行退火的区域以适宜于退火的输出功率进行照射。如前所述，在退火时适宜的功率密度为100×103瓦/cm2-500×10W3/cm2，而在不进行退火的区域以该功率密度值的1/3以下进行照射。
图21是表示实施图19(a)的方法的薄膜晶体管基板的断面形状的断面图。如图21所示，在玻璃基板701上使绝缘膜702介于其间形成的带状多晶硅膜703中在以低输出功率进行照射的部分中，由于未被退火不会产生对基板的破坏，可以减小照射开始部分的膜厚变薄部分705’和照射结束部分的隆起部分706’，以适宜于退火的输出功率照射的部分在激光扫描方向上晶粒成长，可以得到所要求的带状多晶硅膜的质量。
另外，如图19(b)或图19(c)所示，从到达进行退火区域的一定时间或一定距离之前使激光输出功率连续地增加并在到达应退火的区域的时刻达到进行退火的输出功率，而在从通过应退火区域的时刻起使激光输出功率连续地减小并在一定时间或一定距离后使激光成为进行退火的输出功率的1/3以下的状态或者使激光断开的状态。因此，可将照射开始部分和照射结束部分中急剧的温度上升加以缓解，从而可使照射开始部分的膜厚变薄以及照射结束部分的隆起得以缓解，而在以适宜于退火的输出功率照射的部分在以激光扫描的方向上晶粒成长，可以得到所要求的质量的硅膜。
图24是说明构成本发明的显示装置的一个例子的液晶显示装置的液晶显示板的结构例子的主要部分的断面图。液晶显示板是在第一基板SUB1和第二基板SUB2贴合的间隙中夹持着液晶层LC构成。第一基板SUB1相当于前述各实施例中说明的有源、矩阵基板(薄膜晶体管基板)。该第一基板SUB1是玻璃基板，是在其一个主要面即内表面上形成有栅电极GT、由带状多晶硅膜构成的激活层(半导体膜)PSI、源电极SD1、和漏电极DS2，与源电极SD1连接的象素电极PX。另外，参考标号GI、PASD(1层或多层)为绝缘膜，ORI1为定向膜、POL1为偏振光板。在第一基板SUB1的周边形成有在上述图6或图16中说明的驱动电路部。
另一方面，第二基板SUB2也由玻璃基板构成，在其一个主要面(内表面)上形成有由黑基体BM划分的彩色滤光器CF，外涂层OC，共用电极(对置电极)ITO及定向膜ORI2。另外，参考标号POL2是偏振光板。而且，在图象电极PX和共用电极ITO之间形成与基板面垂直方向的电场并控制构成液晶层的液晶组合物的分子定向的方向，从而通过控制入射到第一基板SUB1的光从第二基板SUB2出射或遮挡而显示图象。
图25是说明构成作为本发明的显示装置的一个例子的显示装置的液晶显示板另一结构例子的主要部分的断面图。液晶显示板是在第一基板SUB1和第二基板SUB2的贴合间隙中夹持着液晶层LC构成。第一基板SUB1相当于在前述各实施例中说明的有源、矩阵基板(薄膜晶体管基板)，该第一基板SUB1是玻璃基板，在其一个主要面即内表面上形成有栅电极GT、由带状多晶硅膜构成的激活层(半导体膜)PSI、源电极SD1和漏电极DS2，与源电极SD1连接的图象电极PX在图象区域形成梳齿状。在该梳齿状的图象电极PX之间排列着对置电极CT。另外，参考标号GI、PAS(1层或多层)为绝缘层、ORI1表示定向膜、POL1是偏振光板。在第一基板SUB1的周边上形成有在上述图6或图18中说明的驱动电路部分。
另一方面，第二基板SUB2也由玻璃基板构成，在其一个主要面(内表面)上形成有由黑基体BM划分的彩色滤光器CF、外涂层OC、及定向膜ORI2。另外，参考标号POL2是偏振光板。而且，在象素电极PX与对置电极CT之间形成有与基板面平行方向的电场，从而控制构成液晶层LC的液晶组合物的分子定向的方向，通过控制入射到第一基板SUB1的光从第二基板的出射或遮挡以显示图象。
图26是说明使用图2或图25中说明的液晶显示板的液晶显示装置的简要结构的断面图。该液晶显示装置(液晶显示模块)在液晶板PNL的背面设置背景光并使由扩散板和棱镜板叠层构成的光学补偿板类OPS升于其间，由上壳即屏蔽光SHD和下壳即模制壳做成一体。也有将下壳做成金属壳的。在构成液晶板PNL的第一基板SUB1的周边上形成有上述的驱动电路部DR。
图26所示的背景光是所谓侧光型，它由在使用丙烯酸板作为导光板GLB的侧边配置的光源(在此为冷阴极荧光灯CFL)，反射板RFS，灯反射板LFS等构成。但是，除这种形式以外，已知的还有所谓直下型背景光或前光型等，直下型背景光在液晶显示板的背面正下方配置多个光源，而前光型是将光源设置在液晶显示板的表面(观察面)一侧的近旁。
图27是说明构成本发明的显示装置的另一例子的有机场致发光元件显示装置的显示板的结构例子的重要部分的断面图。该有机场致发光元件显示装置(称为有机EL)虽由第一基板SUB1和第二基板SUB2构成，第二基板SUB2是保护第一基板SUB1具有的下述功能不受环境影响的密封盒，不限于玻璃板，也有时用金属板制成。第一基板SUB1相当于上述各实施例中说明的有源、矩阵基板(薄膜晶体管基板)。该第一基板SUB1是玻璃基板，在其一个主要面即内表面上具有用上述制造方法改质的带状多晶硅膜做成的薄膜晶体管。
有机EL面板的图象电路的各个至少具有开关用薄膜晶体管和驱动用薄膜晶体管，图示的薄膜晶体管相当于驱动用晶体管，开关用的薄膜晶体管省略了其图示。薄膜晶体管由带状多晶硅膜PSI、栅电极GT、源电极SD构成。而且，具有与源电极SD连接的阳极AD、发光层OLE、阴极CD。另外，参考标号IS(IS1、IS2、IS3)、PSV、IL表示绝缘层。另外，也有在第二基板SUB2的内表面上设置吸湿剂的情况。再有，阳极AD和阴极CD也不必限于图示的配置，也可以做成更换其极性的结构。
在该种结构中，电流由驱动用薄膜晶体管选择在阳极AD和阴极CD之间流动，使插在阳极AD和阴极CD之间的发光层OLE发光。该发光层OLE发出的光L从第一基板SUB1一侧出射。另外，也有通过将阳极AD作为反射金属，将阴将CD作为透明电极使发出的光从第二基板SUB2一侧出射的形式。这时，第二基板SUB2(密封盒)做成玻璃板等的透明板。该有机EL面板被装在适当的盒或框中，做成有机EL显示装置(模块)。
另外，本发明不限定于上述结构，只要在不超出本发明的技术思想的范围内可以有种种变更，不用说本发明对于在绝缘基板上制作薄膜晶体管等有源元件的各种电子设备用基板都能同样地适用。如以上说明，使用本发明的制造方法和制造装置(激光退火方法和激光退火装置)，可防止对玻璃等绝缘基板的热影响，而且不受工作台速度变动的影响可将激光正确地照射到应照射(应退火)的位置。而且，由于工作台以一定速度移动，可以不受基板内位置的影响以恒定条件进行退火。
因此，可使非晶质或多晶硅薄膜的晶粒在所要求的方向上成长，可对由超过10μm大小的晶粒构成的带状多晶硅膜进行改质，从而大幅度地改善由这种带状多晶硅膜制作的薄膜晶体管等有源元件的移动度。
而且，用本发明的改质的硅膜形成的薄膜晶体管等有源元件具有为构成液晶显示装置及有机EL等显示装置的驱动电路足够的性能，可以实现所谓面板系统，并可提供一种实现了小型化、低成本的液晶显示装置的各种显示装置。

Claims (12)

1.一种显示装置的制造方法，该方法是将在一个主要面上形成有非晶质半导体膜或粒状多晶半导体膜的绝缘基板装载在工作台上，通过对上述绝缘基板上的上述非晶质半导体膜或粒状多晶半导体膜的多个区域用激光照射进行退火，从而将上述非晶质半导体膜或粒状多晶半导体膜改质成包含带状结晶的多晶体半导体膜以获得显示装置用的有源矩阵基板，其特征在于：作为上述激光，使用聚光成线状或矩形狭缝的连续振荡的激光，使上述绝缘基板在与上述激光的上述线状或矩形狭缝的长度方向垂直交叉的移动方向上连续地移动，
检测出在上述移动方向上，上述绝缘基板每移动预定距离时与上述激光的照射位置相对应的该绝缘基板的位置，
重复进行在上述绝缘基板的应照射上述激光的各个区域到达上述激光的照射位置的时刻开始照射上述连续振荡的激光，并且在应照射上述激光的区域通过该激光的照射位置之后停止照射上述连续振荡的激光的动作，
通过对应于上述绝缘基板的位置检测而重复进行上述连续振荡的激光的照射的开始和停止动作，可对上述绝缘基板在移动方向上不连续地形成上述被改质的上述带状多晶半导体膜。
2.根据权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：与上述绝缘基板的移动开始一起开始以适合于对上述非晶质半导体膜或粒状多晶半导体膜进行上述改质的上述连续振荡的激光的照射能量密度值的1/3以下进行照射，在使上述绝缘基板连续移动的状态下，在到达应实施上述改质的区域的时刻设定为适合于上述改质的上述连续振荡的激光的照射能量密度的值，在通过应实施上述改质的区域之后降低到适合于上述改质的上述连续振荡的激光的照射能量密度值的1/3以下并重复上述动作。
3.根据权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：应实施上述改质的区域是薄膜晶体管的激活区域及其周围部分。
4.根据权利要求3所述的显示装置的制造方法，其特征在于：上述绝缘基板是玻璃基板，上述应实施改质的区域是形成驱动上述象素的驱动部薄膜晶体管的激活区域的区域。
5.权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：上述连续振荡的激光是YVO4激光的二次谐波。
6.一种显示装置的制造装置，具有：可装载构成显示装置的绝缘基板并可移动的工作台装置，检测上述工作台装置的位置或移动距离的位置检测装置，产生连续振荡的激光的激光光源装置，对由上述激光光源装置产生的连续振荡的激光进行开通或断开的调制装置，使通过上述调制装置的连续振荡的激光经线状或矩形狭缝状成形的成形光学装置，将成形为线状或矩形狭缝状的激光投影、照射到上述绝缘基板上的聚光光学装置，其特征在于：具有控制状态的控制装置，即：上述位置检测装置对上述工作台装置每移动一定距离产生的信号进行计数，在到达应开始激光照射的位置的时刻由上述调制装置控制上述连续振荡的激光成为开通的状态，对由上述位置检测装置产生的信号进行计数，在到达应停止激光照射的位置的时刻由上述调制装置控制上述连续振荡的激光成为断开状态，在使上述工作台装置连续移动的状态下，对上述绝缘基板的多个区域照射上述连续振荡的激光。
7.一种显示装置的制造装置，具有：可装载构成显示装置的绝缘基板并可移动的工作台装置，检测上述工作台装置的位置或移动距离的位置检测装置，产生连续振荡的激光的激光光源装置，对由上述激光光源装置产生的连续振荡的激光进行开通或断开的调制装置，使通过上述调制装置的连续振荡的激光经线状或矩形狭缝状成形的成形光学装置，将成形为线状或矩形狭缝状的激光投影、照射到上述绝缘基板上的聚光光学装置，其特征在于：具有控制状态的控制装置，即：上述位置检测装置对上述工作台装置每移动一定距离产生的信号进行计数，在到达应开始激光照射的位置的时刻由上述调制装置控制上述连续振荡的激光成为开通的状态，从开始上述激光照射起在经过预先设定的时间后的时刻由上述调制装置控制上述连续振荡的激光成为断开的状态，在使上述工作台装置连续移动的状态下，对上述绝缘基板的多个区域照射上述连续振荡的激光。
8.根据权利要求7所述的显示装置的制造方法，其特征在于：上述调制装置是电气--光学调制器。
9.根据权利要求7所述的显示装置的制造装置，其特征在于：上述绝缘基板是形成有非晶质半导体膜或粒状多晶半导体膜的绝缘基板。
10.根据权利要求7所述的显示装置的制造装置，其特征在于：上述激光光源装置是YVO4激光的二次谐波。
11.根据权利要求7所述的显示装置的制造装置，其特征在于所述制造装置具有多组上述激光光源装置，上述调制装置，上述成形光学装置，和上述聚光光学装置，同时对装载在上述工作台装置上的上述绝缘基板的多个位置照射激光。
12.一种显示装置的制造方法，该方法是将在一个主要面上形成有非晶质半导体膜或粒状多晶半导体膜的绝缘基板装载在工作台上，通过对上述绝缘基板上的上述非晶质半导体膜或粒状多晶半导体膜的多个区域照射激光进行退火，从而可将上述非晶质半导体膜或粒状多晶半导体膜改质为含有带状结晶的多晶半导体膜而获得显示装置用的有源矩阵基板，其特征在于：作为上述激光，使用聚光成线状或矩形狭缝状的连续振荡的激光，通过使上述绝缘基板在与上述激光的上述线状或矩形狭缝状的长度方向垂直交叉的方向上连续地移动，在到达应照射上述激光的各个区域的时刻开始照射上述连续振荡的激光，在通过应照射上述激光的区域之后停止照射上述连续振荡的激光，通过重复上述动作，相对于上述绝缘基板的移动方向以一定的间距等尺寸地形成上述被改质的上述带状多晶半导体膜。
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