CN102379041A - 薄膜晶体管阵列器件、有机el显示装置以及薄膜晶体管阵列器件的制造方法 - Google Patents

薄膜晶体管阵列器件、有机el显示装置以及薄膜晶体管阵列器件的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102379041A
CN102379041A CN2010800029669A CN201080002966A CN102379041A CN 102379041 A CN102379041 A CN 102379041A CN 2010800029669 A CN2010800029669 A CN 2010800029669A CN 201080002966 A CN201080002966 A CN 201080002966A CN 102379041 A CN102379041 A CN 102379041A
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor film
transistor array
amorphism
crystallinity
film transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800029669A
Other languages
English (en)
Inventor
斋藤彻
加藤智也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Publication of CN102379041A publication Critical patent/CN102379041A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02441—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/0245—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02683—Continuous wave laser beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1229—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with different crystal properties within a device or between different devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/127—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
    • H01L27/1274—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
    • H01L27/1285—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor using control of the annealing or irradiation parameters, e.g. using different scanning direction or intensity for different transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

薄膜晶体管阵列器件(100)具备：驱动用TFT(10a)，其具有由第一平均结晶粒径的晶粒构成的第一结晶性半导体膜(5a)；和开关用TFT(10b)，其具有由平均结晶粒径比第一平均结晶粒径小的第二平均结晶粒径的晶粒构成的第二结晶性半导体膜(5b)。对于第一结晶性半导体膜(5a)和第二结晶性半导体膜(5b)，通过使用具有高斯分布的光强度分布的激光以使非结晶性半导体膜的温度变成600℃～1100℃的范围的方式对非结晶性半导体膜进行激光照射来形成，第一结晶性半导体膜(5a)以通过激光照射所产生的潜热而变为1100℃～1414℃的温度范围的方式来形成。第二结晶性半导体膜(5b)与形成第一结晶性半导体膜(5a)同时地形成。

Description

薄膜晶体管阵列器件、有机EL显示装置以及薄膜晶体管阵列器件的制造方法
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管阵列器件、有机EL显示装置以及薄膜晶体管阵列器件。
背景技术
在液晶显示装置或者有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示装置等有源矩阵驱动型的显示装置中，使用被称为TFT(Thin FilmTransistor)的薄膜晶体管。在这样的显示装置中，配置成阵列状的薄膜晶体管构成薄膜晶体管阵列器件。
在薄膜晶体管中，由成为沟道部的硅等形成的半导体层，一般由非晶性(amorphous)半导体膜或者结晶性半导体膜形成，但作为成为沟道部的半导体层，优选使用迁移率比非晶性半导体膜的迁移率高的结晶性半导体膜。一般而言，对于结晶性半导体膜，通过在形成了非晶性半导体膜之后使该非晶性半导体膜结晶化来形成。
作为使非晶性半导体膜结晶化来形成结晶性半导体膜的方法，有准分子激光结晶化(ELA)法、使用Ni催化剂等的热退火(anneal)结晶化法、使用红外半导体激光和具有光吸收层的试料构造的组合的结晶化法等。
但是，在通过一般的ELA法进行的结晶化中，由于形成由微晶或多晶形成的结晶性半导体膜，因此根据晶粒(结晶组织)的大小和/或分布，其电气特性会产生不匀。在将这样的结晶性半导体膜用于TFT的情况下，TFT的特性会产生不匀。
另一方面，在热退火结晶化法中，虽然能均匀地进行结晶化，但难以处理催化剂金属。另外，在使用红外半导体激光和具有光吸收层的试料构造的组合的结晶化法中，需要在试料上进行光吸收层和缓冲层的成膜、除去的工序，在生产节拍(tact)方面存在问题。进一步存在如下问题：即使使用通过这些固相生长法而结晶化得到的膜来制作TFT，由于膜的平均粒径较小，因此也无法达到作为目标的电气特性。
于是，以往提出了能够在ELA法中对TFT的结晶性半导体膜中的晶粒的幅宽进行控制的技术(专利文献1)。另外，也提出了能够在ELA法中对TFT的结晶性半导体膜中的结晶粒界的方向、晶粒的幅宽进行控制的技术(专利文献2)。
使用专利文献1和专利文献2所公开的技术，则能够通过对半导体膜进行激光照射，在预定的方向上使结晶生长，形成具有粒径为0.5～10μm的大粒径结晶的结晶性半导体膜。另外，通过使用如此形成的膜来形成半导体元件，能够制作相邻元件的不匀较小的优异的半导体器件。
专利文献
专利文献1：日本特开2008-85317号公报
专利文献2：日本特开2008-85318号公报
发明内容
但是，在上述的专利文献1和专利文献2中，不过是公开了形成具有大粒径结晶的结晶性半导体膜的方法。
即，在ELA法中，使用脉冲振荡的激光(例如，波长λ＝308nm的XeCI准分子激光)，使非结晶性半导体膜结晶化。此时，通过对非结晶性半导体膜照射脉冲振荡的准分子激光，在瞬间地(在纳秒级的照射时间内)使温度上升而使之溶融之后进行结晶化。但是，这样一来，脉冲振荡的准分子激光的照射时间是数十～数百纳秒(nanosecond)级的短照射时间。对于非结晶性半导体膜，没使其温度达到半导体膜(硅)的熔点以上(1414℃以上)而使其暂时融解，则不会结晶化，但结晶粒径会根据条件而发生变化。进一步，由于使非结晶性半导体膜结晶化时的体积膨胀、即从液体(溶融时)变成固体(结晶化时)时的体积膨胀，在结晶化后的结晶性半导体膜会产生表面突起而失去平坦性。也即是，结晶性半导体膜的粒径会产生面内不匀。因此，在蚀刻工序等薄膜晶体管制造工序中会成为问题。另外，作为结晶化后的结晶性半导体膜的面内不匀的对策，必须进行多次冲击(shot)，在成本和生产节拍方面存在问题。
另外，在具有这样的结晶性半导体膜的薄膜晶体管中，例如在对栅电极施加电压时，在源电极和漏电极之间流动的电流量会产生不匀。例如，在如有机EL显示装置的电流驱动的显示器件具备上述的薄膜晶体管的情况下，有机EL被通过电流进行灰度等级控制，因此电流量的不匀直接关系到显示图像的不匀。也即是，无法得到高精度的图像。另外，在上述的薄膜晶体管中，在结晶性半导体膜上产生的突起会导致在源电极和漏电极之间产生峰值电流，TFT特性会发生劣化。
在上述专利文献1和专利文献2中，对上述ELA法的课题中，虽然揭示了结晶粒径的控制，然而却不是解决关于表面突起的问题的，也没有给出启示。
本发明是鉴于上述的问题而完成的发明，目的在于提供一种具有面内均匀性良好的结晶组织、并且具备结晶粒径不同的结晶性半导体膜的薄膜晶体管阵列器件、有机EL显示装置以及薄膜晶体管阵列器件的制造方法。
为了解决上述问题，本发明的薄膜晶体管阵列器件的一种方式具备：基材；第一栅电极，其配置在所述基材的上方；第二栅电极，其在所述基材的上方与所述第一栅电极并列地配置；栅极绝缘膜，其配置在所述第一栅电极和所述第二栅电极之上；第一结晶性半导体膜，其配置在所述第一栅电极的上方所述栅极绝缘膜上，由第一平均结晶粒径的晶粒构成；第一源电极和第一漏电极，其形成在所述第一结晶性半导体膜上；第二结晶性半导体膜，其配置在所述第二栅电极的上方所述栅极绝缘膜上，由平均结晶粒径比所述第一平均结晶粒径小的第二平均结晶粒径的晶粒构成；以及第二源电极和第二漏电极，其形成在所述第二结晶性半导体膜上，所述第一结晶性半导体膜的晶粒通过下述工序形成：第1工序，使用具有在短轴和长轴上向上凸的连续的光强度分布的连续振荡型的激光，对非结晶性半导体膜进行激光照射，使得所述非结晶性半导体膜的温度成为600℃～1100℃的范围；第2工序，与所述600℃～1100℃的温度范围对应，使所述非结晶性半导体膜结晶化；以及第3工序，利用通过所述激光照射而使非结晶性半导体膜结晶化时产生的潜热，使所述非结晶性半导体膜的温度成为1100℃～1414℃，与所述1100℃～1414℃的温度范围对应，使所述结晶化了的非结晶性半导体膜的结晶粒径扩大，对在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布进行规定，以使因所述潜热而变为1100℃～1414℃的温度范围的所述非结晶性半导体膜上的区域具有一定宽度，进一步，所述第一结晶性半导体膜的晶粒，在所述第3工序中，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的一定宽度的内部区域来形成，所述第二结晶性半导体膜的晶粒，通过与所述第1工序和所述第2工序相同的工序，通过所述第1工序和所述第2工序中使用的激光照射来形成，进一步，所述第二结晶性半导体膜的晶粒，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的所述一定宽度的外部区域来形成。
根据本发明的薄膜晶体管阵列器件，具备：第一结晶性半导体膜，其具有表面无突起、面内均匀性良好且结晶粒径相对较大的结晶组织；和第二结晶性半导体膜，其具有表面无突起、面内均匀性良好且结晶粒径比第一结晶性半导体膜的结晶粒径小的结晶组织。由此，将第一结晶性半导体膜作为驱动用TFT的沟道部进行应用，将第二结晶性半导体膜作为开关用TFT的沟道部进行应用，由此能够增加驱动用TFT的导通电流，并且能够抑制开关用TFT的截止电流。
另外，根据本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，通过上述的温度范围的激光照射，能够一并地形成表面无突起、具有较高的面内均匀性且由结晶粒径相对较大的晶粒构成的第一结晶性半导体膜、和由结晶粒径相对较小的晶粒构成的第二结晶性半导体膜。由此，能够以较少的工序数量形成适用于驱动用TFT的沟道部的第一结晶性半导体膜、和适用于开关用TFT的沟道部的第二结晶性半导体膜。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的CW激光结晶化装置的结构例的图。
图2A是表示本发明实施方式的CW激光的长轴轮廓的图。
图2B是表示本发明实施方式的CW激光的短轴轮廓的图。
图2C是表示本发明实施方式的CW激光的短轴轮廓的图(图2B的放大图)。
图3A是表示以往的CW激光的长轴轮廓的图。
图3B是表示以往的CW激光的短轴轮廓的图。
图4是用于说明使用以往的CW激光的结晶化的示意图。
图5是表示相对于硅的结晶化的温度和能量的关系的图
图6是用于说明Ex结晶组织的生长机理的图。
图7是用于说明使用本实施方式的CW激光的结晶化的示意图。
图8是具备本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的薄膜晶体管阵列基板。
图9是表示图8的薄膜晶体管阵列基板中的像素结构的俯视图。
图10是本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的像素的电路结构图。
图11是表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的构造的剖视图。
图12是本发明实施方式的有机EL显示装置的一个像素的剖视图。
图13A是本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的流程图。
图13B是本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的结晶性半导体膜形成工序的流程图。
图14A是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的基板准备工序的俯视图和剖视图。
图14B是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的栅极金属膜形成工序的俯视图和剖视图。
图14C是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的栅电极形成工序的俯视图和剖视图。
图14D是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的栅极绝缘膜形成工序的俯视图和剖视图。
图14E是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的非结晶性半导体膜形成工序的俯视图和剖视图。
图14F是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的结晶性半导体膜形成工序(激光照射工序)的俯视图和剖视图。
图14G是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的结晶性半导体膜形成工序(结晶化工序、结晶粒径扩大工序)的俯视图和剖视图。
图14H是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的非结晶性半导体膜形成工序的俯视图和剖视图。
图14I是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的沟道部岛化工序的俯视图和剖视图。
图14J是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列装置的制造方法中的杂质掺杂的非结晶性半导体膜形成工序的俯视图和剖视图。
图14K是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的源漏电极形成工序的俯视图和剖视图。
图14L是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的源电极和漏电极形成工序的俯视图和剖视图。
图14M是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的沟道部蚀刻工序的俯视图和剖视图。
图15是关于本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法示意表示对显示部整体进行光束扫描的情况的图。
图16是表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的相对于结晶粒径的电流特性的图。
图17A是表示驱动用TFT的导通电流和有机EL显示装置的发光辉度的关系的图。
图17B是表示开关用TFT的导通电流和有机EL显示装置的灰度等级变动的关系的图。
图18是内置了本发明实施方式的显示面板装置的显示装置的外观图。
标号说明
1基板
2底涂层(undercoat)
3a、3b栅电极
3M栅极金属膜
4栅极绝缘膜
5a第一结晶性半导体膜
5b第二结晶性半导体膜
5α、6a非结晶性半导体膜
5E、620Ex结晶性半导体膜
5S、601、610、610a、610b SPC结晶性半导体膜
6a第一非结晶性半导体膜
6b第二非结晶性半导体膜
7a第一接触层
7b第二接触层
7αD非晶性半导体膜
8a第一源电极
8b第二源电极
8M源漏金属膜
9a第一漏电极
9b第二漏电极
10a驱动用TFT
10b开关用TFT
20像素
21源极布线
22电源布线
23栅极布线
24、25、26、27接触
29电容器
30有机EL元件
50a第一沟道部
50b第二沟道部
100薄膜晶体管阵列器件
200TFT阵列基板
220显示部
300有机EL显示装置
310第一层间绝缘膜
320第二层间绝缘膜
330、340接触部
350堤
351开口部
360下部电极
370有机EL层
380上部电极
400电视机
500CW激光结晶化装置
501试料
510激光装置
520长轴成形透镜
530镜部
540短轴成形透镜
550聚光透镜
560光束分析仪(beam profiler)
570石英玻璃
600非晶硅膜
具体实施方式
本发明的薄膜晶体管阵列器件的一种方式具备：基材；第一栅电极，其配置在所述基材的上方；第二栅电极，其在所述基材的上方与所述第一栅电极并列地配置；栅极绝缘膜，其配置在所述第一栅电极和所述第二栅电极之上；第一结晶性半导体膜，其配置在所述第一栅电极的上方所述栅极绝缘膜上，由第一平均结晶粒径的晶粒构成；第一源电极和第一漏电极，其形成在所述第一结晶性半导体膜上；第二结晶性半导体膜，其配置在所述第二栅电极的上方所述栅极绝缘膜上，由平均结晶粒径比所述第一平均结晶粒径小的第二平均结晶粒径的晶粒构成；以及第二源电极和第二漏电极，其形成在所述第二结晶性半导体膜上，所述第一结晶性半导体膜的晶粒，通过下述工序形成：第1工序，使用具有在短轴和长轴上向上凸的连续的光强度分布的连续振荡型的激光，对非结晶性半导体膜进行激光照射，使得所述非结晶性半导体膜的温度成为600℃～1100℃的范围；第2工序，与所述600℃～1100℃的温度范围对应，使所述非结晶性半导体膜结晶化；以及第3工序，利用通过所述激光照射而使非结晶性半导体膜结晶化时产生的潜热，使所述非结晶性半导体膜的温度变为1100℃～1414℃，与所述1100℃～1414℃的温度范围对应，使所述结晶化了的非结晶性半导体膜的结晶粒径扩大，对在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布进行规定，以使因所述潜热而变为1100℃～1414℃的温度范围的所述非结晶性半导体膜上的区域具有一定宽度，进一步，所述第一结晶性半导体膜的晶粒，在所述第3工序中，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的一定宽度的内部区域来形成，所述第二结晶性半导体膜的晶粒，通过与所述第1工序和所述第2工序相同的工序，通过所述第1工序和所述第2工序中使用的激光照射来形成，进一步，所述第二结晶性半导体膜的晶粒，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的所述一定宽度的外部区域来形成。
在本方式中，第一薄膜晶体管中的第一结晶性半导体膜、和与第一薄膜晶体管不同的第二薄膜晶体管中的第二结晶性半导体膜，可以使用具有向上凸的连续的光强度分布的连续振荡型的激光一起形成。
第一薄膜晶体管中的第一结晶性半导体膜，通过使用该光强度分布的一定宽度的内部区域以使非结晶性半导体膜的温度成为600℃～1100℃的范围的输出密度对非结晶性半导体膜进行激光照射来形成。即，对于使用激光的光强度分布的一定宽度的内部区域、以瞬间成为600℃～1100℃的温度的方式进行了照射的非结晶性半导体膜的激光照射区域，其温度会因通过该激光照射进行的非结晶性半导体膜的结晶化时产生的潜热而上升。此时，在非结晶性半导体膜为非晶硅的情况下，能够经由超过被认为是根据非晶硅中的原子网络构造而变化的非晶硅的熔点的温度(1100℃)、且为结晶性硅的熔点1414℃以下的温度范围，形成具有粒径从通过固相生长而得到的结晶稍稍扩大了的结晶组织、且表面无突起的保持了平坦性的多结晶性半导体膜即第一结晶性半导体膜。
另外，对于第二薄膜晶体管的第二结晶性半导体膜，通过使用该光强度分布的一定宽度的外部区域对非结晶性半导体膜进行激光照射来形成。即，在使用上述的光强度分布的一定宽度的内部区域对非结晶性半导体膜的预定区域进行了激光照射使得非结晶性半导体膜的温度成为600℃～1100℃的范围时，通过该光强度分布的一定宽度的外侧区域进行了激光照射的非结晶性半导体膜的区域的温度成为600℃～1100℃的温度范围而发生结晶化。由此，能够形成平均结晶粒径比第一结晶性半导体膜的平均结晶粒径小、且保持了表面的平坦性的多结晶性半导体膜即第二结晶性半导体膜。
由此，通过将第一结晶性半导体膜作为驱动用TFT的沟道部进行应用，将第二结晶性半导体膜作为开关用TFT的沟道部进行应用，能够增加驱动用TFT的导通电流，并且能够抑制开关用TFT的截止电流。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的一种方式中，在将所述光强度分布中的最大光强度作为100％时，所述光强度分布中的所述一定宽度的所述内部区域优选为光强度为80％以上的区域，所述光强度分布中的所述一定宽度的所述外部区域优选为光强度为50％以上且小于80％的区域。
由此，能够分别以所期望的平均结晶粒径来形成由第一平均结晶粒径的晶粒构成的第一结晶性半导体膜、和由比第一平均结晶粒径小的第二平均结晶粒径的晶粒构成的第二结晶性半导体膜。
另外，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的一种方式中，所述第一平均结晶粒径优选为40nm～60nm。
本方式将第一结晶性半导体膜的第一平均结晶粒径设为40nm～60nm的范围。由此，能够在将第一结晶性半导体膜作为沟道部的TFT中实现较大的导通电流。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的一种方式中，所述第二平均结晶粒径优选为25nm～35nm。
本方式将第二结晶性半导体膜的第二平均结晶粒径设为25nm～35nm的范围。由此，将第二结晶性半导体膜作为沟道部的TFT，与将非晶硅膜等的非结晶半导体膜作为沟道部的TFT相比，能够得到较大的导通电流，并且，与将粒径比第二平均结晶粒径大的半导体膜作为沟道部的TFT相比，能够得到较小的截止电流。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的一种方式中，所述第一结晶性半导体膜优选包含非结晶性构造和结晶构造的混合晶。
本方式中为第一结晶性半导体膜包含非结晶性构造和结晶构造的混合晶的结晶性半导体，例如，包含平均结晶粒径为40nm～60nm的晶粒的区域、和存在于该晶粒的周围的非晶构造的区域。由此，能够降低表面粗糙度。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的一种方式中，所述第二结晶性半导体膜优选包含非结晶性构造和结晶构造的混合晶。
由此，为第二结晶性半导体膜包括非结晶性构造和结晶构造的混合晶的结晶性半导体，例如，包含平均结晶粒径为25nm～35nm的晶粒的区域、和存在于该晶粒的周围的非晶构造的区域。由此，能够降低表面粗糙度。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的一种方式中，所述第二源电极或者第二漏电极优选与所述第一栅电极电连接。
由此，能够用最短的布线长度连接将第一结晶性半导体膜作为沟道部的第一薄膜晶体管、和将第二结晶性半导体膜作为沟道部的其他的第二薄膜晶体管。其结果，能够使第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管之间的电阻变为最小。因此，能够实现能高速动作、电力损失也较小的薄膜晶体管阵列器件。
另外，本发明的有机EL显示装置的一种方式是具备上述薄膜晶体管阵列器件的一种方式的有机EL显示装置，所述有机EL显示装置具备：薄膜晶体管阵列基板，其以多个像素的像素单位配置有所述薄膜晶体管阵列器件；层间绝缘膜，其配置在所述薄膜晶体管阵列基板的上方；下部电极，其以所述像素单位配置在所述层间绝缘膜的上方；接触，其使所述薄膜晶体管阵列器件与所述下部电极连接；堤，其配置在所述层间绝缘膜的上方，具有开口部；有机发光层，其形成在所述堤的开口部内；以及上部电极，其配置在所述有机发光层的上方，所述薄膜晶体管阵列器件所包含的所述第一结晶性半导体膜构成对所述像素的发光进行控制的驱动电路中的驱动晶体管的沟道层，所述薄膜晶体管阵列器件所包含的所述第二结晶性半导体膜构成所述驱动电路中的开关晶体管的沟道层。
在本方式中，在控制像素的发光的驱动电路中，第一结晶性半导体膜构成驱动用TFT的沟道部，第二结晶性半导体膜构成开关用TFT的沟道部。
由此，能够使驱动用TFT中的第一结晶性半导体膜的平均结晶粒径增大到例如40nm～60nm左右，因此能够增大在驱动用TFT的沟道部中流动的电流。其结果，能够增大像素的发光电流，因此能够增大有机EL显示装置的发光辉度。
另外，能够将开关用TFT的第二结晶性半导体膜的平均结晶粒径设为例如25nm～35nm左右，因此与将非晶硅膜等非结晶半导体膜作为沟道部的TFT相比，能够得到较大的导通电流，并且，与将粒径比第二平均结晶粒径大的半导体膜作为沟道部的TFT相比，能够得到较小的截止电流。其结果，能够实现动态图像特性优异的有机EL显示装置。因此，能够实现发光辉度较大、并且能进行高速显示的有机EL显示装置。
另外，本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式包括：第1工序，准备基材；第2工序，在所述基材的上方形成第一栅电极；第3工序，在所述基材的上方与所述第一栅电极并列地形成第二栅电极；第4工序，在所述第一栅电极和所述第二栅电极之上形成栅极绝缘膜；第5工序，同时形成第一结晶性半导体膜和第二结晶性半导体膜，所述第一结晶性半导体膜在所述第一栅电极的上方、所述栅极绝缘膜上由第一平均结晶粒径的晶粒构成，所述第二结晶性半导体膜在所述第二栅电极的上方、所述栅极绝缘膜上由平均结晶粒径比所述第一平均结晶粒径小的第二平均结晶粒径的晶粒构成；以及第6工序，在所述第一结晶性半导体膜上形成第一源电极和第一漏电极，在所述第二结晶性半导体膜上形成第二源电极和第二漏电极，在所述第5工序中，所述第一结晶性半导体膜的晶粒，通过下述工序形成：第5-1工序，使用具有在短轴和长轴上向上凸的连续的光强度分布的连续振荡型的激光，对非结晶性半导体膜进行激光照射，使得所述非结晶性半导体膜的温度变为600℃～1100℃的范围；第5-2工序，与所述600℃～1100℃的温度范围对应地使所述非结晶性半导体膜结晶化；以及第5-3工序，利用通过所述激光照射使非结晶性半导体膜结晶化时产生的潜热，使所述非结晶性半导体膜的温度成为1100℃～1414℃，与所述1100℃～1414℃的温度范围对应，使所述结晶化了的非结晶性半导体膜的结晶粒径扩大，为了使因所述潜热而成为1100℃～1414℃的温度范围的所述非结晶性半导体膜上的区域具有一定宽度，对在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布进行规定，进一步，所述第一结晶性半导体膜的晶粒，在所述第5-3工序中，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的一定宽度的内部区域来形成，所述第二结晶性半导体膜的晶粒，通过与所述第5-1工序和所述第5-2工序相同的工序，通过所述第5-1工序和所述第5-2工序中使用的激光照射来形成，进一步，所述第二结晶性半导体膜的晶粒，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的所述一定宽度的外部区域来形成。
以往，在使用准分子激光等脉冲振荡型的激光使非晶硅等非结晶性半导体膜结晶化的情况下，若不将非结晶性半导体膜的温度设在1414℃以上则不会结晶化。因此，成为使非结晶性半导体膜溶解而结晶化，所以平均结晶粒径变成70nm～1000nm。通过这样溶解来结晶化而形成的半导体膜，会在表面产生突起，失去表面的平坦性。其结果，在构成TFT的各半导体膜会产生不匀，TFT之间的电流量等电气特性会产生不匀。如有机EL显示装置那样的电流驱动的显示装置，通过电流进行灰度等级控制，因此电流量的不匀直接关系到图像的不匀，无法得到高精度的图像。另外，在半导体膜上产生的突起会导致栅极截止(off)时在源电极和漏电极之间产生泄露电流，TFT的特性会发生劣化。
若照射纳秒级的脉冲振荡型的激光，则非结晶性半导体膜的温度也可能瞬间变成1414℃以下，但照射时间极短。当照射时间较短时，在非结晶性半导体膜中，不会从非晶状态转变为结晶化状态。另外，即使照射纳秒级的脉冲振荡型的激光，也会产生非结晶性半导体膜的温度为1414℃以上的区域、和非结晶性半导体膜的温度为1414℃以下的区域。即，在非结晶性半导体膜内的上侧区域中，非结晶性半导体膜溶解而结晶化，在非结晶性半导体膜内的下侧区域中，非结晶性半导体膜不溶解而结晶化。此时，在非结晶性半导体膜的上侧区域中，使非结晶性半导体膜溶解而结晶化，因此能够形成平均粒径为50nm以下的结晶组织，所以会在结晶性半导体膜的表面形成突起。在该情况下，尽管结晶粒径变小，但由于在结晶性半导体膜上产生的突起所产生的上述泄露电流，TFT的特性会发生劣化。
因此，在本方式中，对于第一薄膜晶体管中的第一结晶性半导体膜、和与第一薄膜晶体管不同的第二薄膜晶体管中的第二结晶性半导体膜，使用具有向上凸的连续的光强度分布的连续振荡型的激光来一起形成。
此时，第一薄膜晶体管中的第一结晶性半导体膜，通过使用该光强度分布的一定宽度的内部区域以使非结晶性半导体膜的温度变成600℃～1100℃的范围的输出密度对非结晶性半导体膜进行激光照射来形成。即，对于使用激光中的光强度分布的一定宽度的内部区域以瞬间变成600℃～1100℃的温度的方式进行了照射的非结晶性半导体膜的激光照射区域，由于通过该激光照射进行的非结晶性半导体膜的结晶化时产生的潜热，其温度会上升。此时，在非结晶性半导体膜为非晶硅的情况下，能够经由超过被认为是根据非晶硅中的原子网络构造而变化的非晶硅的熔点的温度(1100℃)、且为结晶性硅的熔点1414℃以下的温度范围，形成具有粒径从通过固相生长而得到的结晶的粒径稍稍扩大了的结晶组织、且表面无突起的确保了平坦性的多结晶性半导体膜即第一结晶性半导体膜。
另外，第二薄膜晶体管中的第二结晶性半导体膜，通过使用该光强度分布的一定宽度的外部区域对非结晶性半导体膜进行激光照射来形成。即，在使用上述的光强度分布的一定宽度的内部区域对非结晶性半导体膜的预定区域进行了激光照射使得非结晶性半导体膜的温度变成600℃～1100℃的范围时，通过该光强度分布的一定宽度的外侧区域进行了激光照射的非结晶性半导体膜的区域的温度变成600℃～1100℃的温度范围，从而发生结晶化。由此，能够形成平均结晶粒径比第一结晶性半导体膜的平均结晶粒径小、且确保了表面的平坦性的多结晶性半导体膜即第二结晶性半导体膜。
由此，能够制造包括适用于具备优异的导通电流的驱动用TFT的沟道部的第一结晶性半导体膜、和适用于能够抑制截止电流的开关用TFT的沟道部的第二结晶性半导体膜的薄膜晶体管阵列器件。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式中，在将所述光强度分布中的最大光强度作为100％时，所述光强度分布的所述一定宽度的所述内部区域优选为光强度为80％以上的区域，所述光强度分布中的所述一定宽度的所述外部区域优选为光强度为50％以上且小于80％的区域。
由此，能够分别以所期望的平均结晶粒径形成由第一平均结晶粒径的晶粒构成的第一结晶性半导体膜、和由粒径比第一平均结晶粒径小的第二平均结晶粒径的晶粒构成的第二结晶性半导体膜。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式中，在所述第5-3工序和所述第6工序之间，优选包括使所述第一结晶性半导体膜和所述第二结晶性半导体膜分开的工序。
由此，在第一结晶性半导体膜和第二结晶性半导体膜之间，不会流入电子或者空穴的载流子。其结果，能够使将第一结晶性半导体膜作为沟道部的第一薄膜晶体管、和将第二结晶性半导体膜作为沟道部的第二薄膜晶体管不会相互受到影响地进行动作。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式中，在使所述第一结晶性半导体膜和所述第二结晶性半导体膜分开的工序中，优选通过图案化除去所述第一结晶性半导体膜和所述第二结晶性半导体膜的边界区域。
本方式通过图案化除去第一结晶性半导体膜和第二结晶性半导体膜的边界区域，由此使第一结晶性半导体膜和第二结晶性半导体膜分开。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式中，所述第一平均结晶粒径优选为40nm～60nm。
本方式将第一结晶性半导体膜的第一平均结晶粒径设成40nm～60nm的范围。由此，能够在将第一结晶性半导体膜作为沟道部的TFT中实现较大的导通电流。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式中，所述第二平均结晶粒径优选为25nm～35nm。
本方式将第二结晶性半导体膜的第二平均结晶粒径设为25nm～35nm的范围。由此，将第二结晶性半导体膜作为沟道部的TFT，与将非晶硅膜等非结晶性半导体膜作为沟道部的TFT相比，能够得到较大的导通电流，并且与将粒径比第二平均结晶粒径大的半导体膜作为沟道部的TFT相比，能够得到较小的截止电流。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式中，所述凸的连续的光强度分布优选为高斯分布。
由此，能够通过高斯分布的光强度分布中的一定宽度的内部区域和外部区域进行所期望的激光照射。因此，能够分别以所期望的平均结晶粒径来形成由第一平均结晶粒径的晶粒构成的第一结晶性半导体膜、和由粒径比第一平均结晶粒径小的粒径的第二平均结晶粒径的晶粒构成的第二结晶性半导体膜。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式中，优选在所述第5-1工序中，以所述非结晶性半导体膜的温度范围为600℃～800℃的范围的方式，对所述非结晶性半导体膜进行激光照射。
这样，即使将第1工序中的非结晶性半导体膜的温度范围设为600℃～800℃的范围，也能得到与设为600℃～1100℃的温度范围的情况同等的效果。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式中，优选在所述第5-1工序中对所述非结晶性半导体膜进行微秒级的激光照射。
由此，能够使对非结晶性半导体膜照射连续振荡型的激光的照射时间变长，因此在非结晶性半导体膜中，能够确保原子的构造从非晶状态开始结晶化、进而原子从非晶状态开始再排列所需的足够的时间。
进一步，在本发明的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的一种方式中，优选在所述第5-1工序中，在所述非结晶性半导体膜上进行激光照射的时间为10～100微秒。
由此，能够使对非结晶性半导体膜照射连续振荡型的激光的照射时间变长，因此在非结晶性半导体膜中，能够确保原子的构造从非晶状态开始再排列而结晶化所需的足够的时间。
(实施方式)
以下，参照附图对本发明的薄膜晶体管阵列器件、有机EL显示装置、以及薄膜晶体管阵列器件的制造方法的实施方式进行说明。各图是用于说明的示意图，对于膜厚和各部的大小之比等，并不一定进行了严密的表示。
(CW激光结晶化装置)
首先，参照附图对制造本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件时使用的CW激光结晶化装置500进行说明。
图1是表示本实施方式的CW激光结晶化装置的结构例的图。图2A是表示本实施方式的CW激光的短轴轮廓的图。图2B和图2C是表示本实施方式的CW激光的长轴轮廓的图，图2C是缩小图2B的位置(position)范围而得到的图(放大图)。
如图1所示，本实施方式的CW激光结晶化装置500是对于在玻璃基板上形成非晶硅膜等非晶性半导体膜(非结晶性半导体膜)而得到的试料501，使用作为连续性激光的CW(Continuous Wave)激光进行微秒级的照射的装置。CW激光结晶化装置500具备激光装置510、长轴成形透镜520、镜部530、短轴成形透镜540、聚光透镜550、光束分析仪560、石英玻璃570。
激光装置510振荡产生作为连续振荡型的激光的CW激光。另外，在本实施方式中，激光装置510例如不是在10～100纳秒这样的短时间内而是在10～100微秒这样的比较长的时间内振荡产生绿色激光或蓝色激光。
在CW激光结晶化装置500中，激光装置510振荡产生的CW激光通过长轴成形透镜520，由镜部530改变其照射方向。由镜部530改变了照射方向的CW激光通过短轴成形透镜540，由聚光透镜550进行聚光而照射至试料501。另外，通过聚光透镜550聚光后的CW激光的大部分通过石英玻璃570而照射至试料501，通过聚光透镜550聚光后的CW激光的一部分入射至光束分析仪560，对光束轮廓进行测定。
在此，通过聚光透镜550聚光后的CW激光的光束轮廓(profile，分布曲线)、即通过CW激光结晶化装置500对试料501进行照射的CW激光的光束轮廓如图2A～图2C所示，在长轴和短轴都具有高斯分布的光强度分布。其中，如图2A和图2B所示，长轴上的光强度分布，在位置为0～6000μm处，在比短轴大的范围内为高斯分布。另外，如图2B和图2C所示，短轴上的光强度分布，在位置为0～60μm的小范围内为高斯分布。在图2A～图2C中，纵轴表示在将CW激光的轮廓的激光强度为最大的位置处的激光强度作为100％的情况下的相对强度。
这样，在本实施方式中，通过聚光透镜550聚光后的CW激光的光束轮廓，在短轴和长轴上具有高斯分布的光强度分布。激光装置510振荡产生的CW激光通过短轴成形透镜540和长轴成形透镜520，由此形成上述光强度分布。另外，能够基于通过光束分析仪560测得的光束轮廓，对长轴成形透镜520和短轴成形透镜540进行调整，使得CW激光的光束轮廓在短轴和长轴上成为高斯分布的光强度分布。
通过聚光透镜550聚光而照射到试料501的CW激光的光束轮廓，典型性地具有高斯分布的光强度分布，但不限于此。作为照射至试料501的CW激光，只要是吊钟型的向上凸的连续的光强度分布即可。
在此，对通过聚光透镜550聚光后的CW激光的光束轮廓在短轴和长轴上都具有高斯型的光强度分布的情况是典型性的理由进行说明。振荡产生CW激光的装置所振荡产生的CW激光的强度分布本来就是高斯分布或与高斯分布相当的分布。因此，在CW激光结晶化装置500的光学系中可以不导入特别的附加装置和/或部件，因此，CW激光结晶化装置500能够比较简便地照射光束轮廓在短轴和长轴上都为高斯型的光强度分布的CW激光。
(使用CW激光的非结晶性半导体膜的结晶化)
接着，对使用如上所述构成的CW激光结晶化装置500，向非晶性半导体膜照射CW激光，由此得到无表面突起、且具有结晶粒径不同的2个区域的结晶性半导体膜的方法进行说明。为了进行比较，对于使用以往的CW激光使非晶性半导体变为结晶性半导体的情况也一起进行说明。
最初，使用图3A、图3B以及图4对使用以往的CW激光使非晶性半导体变为结晶性半导体的情况进行说明。
图3A是表示以往的CW激光的长轴轮廓的图。图3B是表示以往的CW激光的短轴轮廓的图。图4是用于说明使用以往的CW激光的结晶化的示意图，图4(a)是以往的CW激光的长轴方向的光束轮廓的剖视图。另外，图4(b)是表示进行了激光照射的非晶性半导体膜的剖面(图4(c)的X-X′剖面)处的温度分布的图。另外，图4(c)是示意表示进行了激光照射时的非晶性半导体膜的表面状态的图。在图4(b)中，纵轴表示能量(热)，在图4(c)中，横轴t表示经过的时间。
在此，SPC(Solid Phase Crystallization：固相晶化)范围是指在非晶硅的熔点以下的范围、即600℃～1100℃的温度范围内非结晶性半导体膜发生结晶化的温度范围。即，SPC是在非晶硅的熔点以下的范围、即600℃～1100℃的温度范围内，通过固相生长而结晶化的现象。通过SPC形成的硅的结晶组织，例如，平均粒径为30nm左右、且具有平坦的表面。
另外，Ex(Explosive Nucleation：爆发成核)范围是指在非晶硅的熔点以上且硅的熔点以下、即1100℃～1414℃的温度范围内非结晶性半导体膜发生结晶化的温度范围。即，Ex是在非晶硅的熔点以上且硅的熔点以下、即1100℃～1414℃的温度范围内，经由过冷却液体状态而结晶化的现象。通过Ex形成的硅的结晶组织，例如，平均粒径为40～60nm左右、且具有平坦的表面。
另外，溶融范围是指硅的熔点即1414℃以上的温度范围。在使非晶硅在溶融范围内进行了结晶化的情况下，变为平均粒径500nm左右的p-Si(多晶硅)、且在表面存在突起。
以往的CW激光如图3A和图3B所示，在短轴上具有高斯型的光强度分布，但在长轴上具有平顶(top flat)型的光强度分布。
使用图4，说明对非晶性半导体膜照射该以往的CW激光(以下，记为“长轴平顶型CW激光”)的情况。
首先，在时间t1，如图4(c)所示，准备形成了非晶性半导体膜、具体是非晶硅(α-Si)膜600的基板。
接着，在时间t2，向非晶硅膜600照射图4(a)所示的长轴平顶型CW激光。在此，长轴平顶型CW激光在图4(c)所示的光束扫描(beamscan)方向上进行连续的照射。于是，被照射了长轴平顶型CW激光的非晶硅膜600的区域如图4(b)所示，呈现SPC范围的温度分布，变为SPC结晶性半导体膜601。图4(a)所示的长轴平顶型CW激光在长轴的平顶部分会发生光强度的波动。在图4(a)中，用长轴的平顶部分的突起来表现所述光强度的波动。
接着，在时间t3，对于非晶硅膜600的平面，完成长轴平顶型CW激光的扫描，即完成对非晶硅膜600的整个平面的照射。在该情况下，非晶硅膜600如图4(b)所示，温度会因结晶化时产生的潜热而进一步上升，但大体上落在SPC范围内，变为SPC结晶性半导体膜601。
但是，对于长轴的平顶部分的突起部分、即光强度的波动部分所照射的非晶硅膜600的区域，其温度会超过SPC范围而上升到Ex范围。对于在SPC范围内进行了结晶化的情况、和超过SPC范围而经由Ex范围进行了结晶化的情况而言，其结晶化的机理不同，结晶化后的粒径等会变得不同。因此，超过SPC范围而经由Ex范围进行了结晶化的部分的晶粒的粒径会变得不匀(以下，称为Ex不匀)。
这样，在使用以往的长轴平顶型CW激光使非晶性半导体膜结晶化为结晶性半导体膜的情况下，会在SPC结晶性半导体膜601中形成Ex范围的半导体膜，存在会产生Ex不匀的问题。也即是，不仅是会在表面产生突起等而失去结晶性半导体膜的表面的平坦性，还会在结晶性半导体膜的面内产生粒径的不匀。并且，存在会对具有该结晶性半导体膜的薄膜晶体管的特性造成不良影响的问题。
在使用以往的长轴平顶型CW激光使非晶性半导体膜结晶化为结晶性半导体膜的情况下，如图4(c)所示，产生Ex不匀的区域以外的区域变为SPC结晶性半导体膜601，SPC范围内的硅的结晶组织的粒径一律变小。
在此，使用图5对硅的结晶化机理进行说明。图5是表示相对于硅的结晶化的温度和能量的关系的图。在图5中，横轴表示温度，纵轴表示能量(热)。
如图5所示，非晶状态的硅例如通过激光的照射等而变热，变为SPC范围、即600℃～1100℃的温度范围。于是，非晶状态的硅会发生固相生长而进行微结晶化。经由该SPC范围而结晶化了的硅变成平均结晶粒径为25nm～35nm的SPC结晶性硅。
进一步，通过对SPC范围的硅加热，会变为Ex范围即硅内的温度超过被认为是非晶状态的硅中的原子网络构造发生变化的熔点的温度即1100℃、且小于等于硅的熔点1414℃的范围。于是，硅的结晶粒径从通过固相生长而得到的结晶(SPC结晶性硅)稍稍扩大。这认为是因为硅的温度变成非晶硅的熔点以上的温度，从而硅部分地发生溶融，因此粒径变大。经由该Ex范围而结晶化了的硅，变成平均结晶粒径为40nm～60nm的Ex范围的结晶性硅。
然后，进一步对Ex范围的硅加热，会变为溶融范围即作为硅的熔点的1414℃以上的温度范围。因此，在Ex范围内得到的结晶(Ex结晶性硅)会在硅的熔点处作为潜热而被提供热能，从而发生溶融(变成液相)。经由溶融范围而结晶化了的硅，在溶融而体积缩小之后，伴随着体积膨胀地进行结晶化，变为平均粒径50nm以上的p-Si(多晶硅)。
接着，使用图6对Ex范围的硅发生溶融的机理进行说明。图6是用于说明Ex结晶组织的生长机理的图。
在处于SPC范围的硅中，多个原子概率性发生聚集，当超越临界粒径(～1nm)时会变成结晶核，进行结晶生长。
与此相对，在处于Ex范围的硅中，由于提供非晶硅的熔点以上的温度，因此原子的移动得到促进，如图6(a)所示，能促进结晶核的形成。并且，生长性核所产生的核的周围如图6(b)所示，由于潜热而发生溶融，进行结晶化。
如上所述，对于在SPC范围内进行了结晶化的情况、超过SPC范围而经由Ex范围进行了结晶化的情况、以及经由溶融范围而进行了结晶化的情况而言，其结晶化的机理不同，结晶化后的粒径等变得不同。
接着，使用图7对使用本实施方式的CW激光结晶化装置500对非晶性半导体照射CW激光的情况下的硅的结晶化机理进行说明。图7是用于对使用本实施方式的CW激光的结晶化进行说明的示意图，图7(a)是本实施方式的CW激光的长轴方向的光束轮廓的剖视图。另外，图7(b)是表示进行了激光照射的非晶性半导体膜的剖面(图7(c)的X-X′剖面)处的温度分布的图。另外，图7(c)是示意表示进行了激光照射时的非晶性半导体膜的表面状态的图。在图7(b)中，纵轴表示能量(热)，在图7(c)中，横轴t表示经过的时间。
首先，准备形成了作为非晶性半导体膜的非晶硅(α-Si)膜600的基板，在时间t10，通过图7(a)所示的长轴的光束轮廓为高斯型的本实施方式的CW激光(以下，记为“长轴高斯型CW激光”)对非晶硅膜600进行激光照射。
在此，以使被照射了激光的非晶硅膜600的温度变成600℃～1100℃的范围的输出密度、且在图7(c)所示的光束扫描方向上连续地照射长轴高斯型CW激光。于是，在非晶硅膜600中，长轴高斯型CW激光的光强度分布中的一定宽度的内部区域(激光内部区域)WIN所激光照射的部分(激光内部区域照射部分)呈现图7(b)所示的SPC范围的温度分布，变为SPC结晶性半导体膜610。在图7(a)所示的长轴高斯型CW激光中，没有如图4(a)所示的长轴平顶型CW激光那样的光强度的波动。
接着，对于非晶硅膜600，持续进行长轴高斯型CW激光的激光照射，在时间t11，长轴高斯型CW激光的激光照射到达非晶硅膜600的端部。由此，对于在时间t10以后被激光照射了的激光内部区域照射部分，也呈现SPC范围的温度分布，变为SPC结晶性半导体膜610a。
此时，如时间t11时的图7(b)所示，对于激光内部区域照射部分中的SPC结晶性半导体膜610a，由于非晶硅膜600的结晶化时产生的潜热，其温度会进一步上升，如图7(c)所示，变成呈现Ex范围的温度分布的Ex结晶性半导体膜620。对于Ex范围，在前面已经进行了叙述，其是指超过被认为是根据非晶硅膜600中的原子网络构造而变化的熔点的温度(1100℃)、且小于等于硅的熔点1414℃的范围。
进一步，对于作为长轴高斯型CW激光的光强度分布中的一定宽度的内部区域的外侧的外部区域(激光外部区域)WOUT所激光照射的部分(激光外部区域照射部分)、即激光内部区域照射部分的从光束扫描方向看到的外侧的接近区域，受到激光内部区域照射部分产生的热的热传递，变为呈现SPC范围的温度分布的SPC结晶性半导体膜610b。
之后，由激光内部区域照射部分的潜热引起的温度上升沿着扫描方向发展，在时间t12，激光内部区域照射部分的SPC结晶性半导体膜610a全部变为呈现Ex范围的温度分布的Ex结晶性半导体膜620。与此同时，激光外部区域照射部分也随着时间的经过而变为呈现SPC范围的温度分布的SPC结晶性半导体膜610b，在时间t12，激光外部区域照射部分全部变成呈现SPC范围的温度分布的SPC结晶性半导体膜610b。
这样，本实施方式的CW激光的光强度分布构成为使得在对非结晶性半导体膜进行了激光照射以使激光内部区域照射部分变成600℃～1100℃的温度范围时，该激光内部区域照射部分的非结晶性半导体膜因结晶化时的潜热而与1100℃～1414℃的温度范围对应地发生结晶化，变成Ex结晶性半导体膜620。进一步，本实施方式的CW激光的光强度分布构成为使得激光外部区域照射部分的非结晶性半导体膜与600℃～1100℃的温度范围对应地发生结晶化，变成SPC结晶性半导体膜610b。
由此，能够同时形成与1100℃～1414℃的温度范围对应的Ex范围的Ex结晶性硅膜、和与600℃～1100℃的温度范围对应的SPC范围的SPC结晶性硅膜。此时，Ex结晶性硅膜保持面内均匀性，同时其平均结晶粒径为40nm～60nm。另外，SPC结晶性硅膜的平均结晶粒径为25nm～35nm。这样结晶化得到的Ex结晶性硅膜、即由Ex结晶组织形成的结晶性硅膜的粒径从通过固相生长而得到的结晶稍微地扩大，并且不会失去均匀性，不会形成表面突起。另外，在SPC结晶性硅膜也不会形成表面突起。
这样，根据本实施方式，能够得到为作为没有表面突起、且面内均匀性良好的结晶组织的具有结晶粒径不同的2个区域的结晶性半导体膜。
在本实施方式中，在时间t10，以使被照射了的非晶硅膜600的温度变成600℃～1100℃的范围的输出密度对非结晶性半导体膜照射长轴高斯型CW激光，但不限于此。也可以以使被照射了的非晶硅膜600的温度变成600℃～800℃的范围的输出密度对非结晶性半导体膜进行照射，效果是相同的。
另外，在本实施方式中，对于光强度分布中的一定宽度的内部区域WIN，在将该光强度分布中的最大光强度作为100％时，优选其光强度为80％以上的区域。另一方面，对于光强度分布中的一定宽度的外部区域WOUT，优选其光强度为小于80％且大于等于50％的区域。通过以这样的光强度设定内部区域WIN和外部区域WOUT，能够同时形成由平均结晶粒径为40nm～60nm的晶粒构成的第一结晶性半导体膜、和由平均结晶粒径为25nm～35nm的晶粒构成的第二结晶性半导体膜。另外，能够形成表面没有突起、且平坦性优异的半导体膜。
另外，长轴高斯型CW激光优选进行10～100微秒等微秒级的激光照射。具体而言，使长轴高斯型CW激光对非结晶性半导体膜进行10～100微秒等微秒级的激光照射，使得非结晶性半导体膜的温度变为600℃～1100℃的范围(SPC范围)。由此，能够形成具有面内均匀性优异的结晶组织的结晶性半导体膜。
这样进行微秒级的激光照射是为了照射长轴高斯型CW激光以使非结晶性半导体膜的温度变为600℃～1100℃的范围(SPC范围)，利用被激光照射了的非结晶性半导体膜结晶化时产生的潜热，使该非结晶性半导体膜的温度落在1100℃～1414℃的范围。由此，被激光照射了的非结晶性半导体膜，不会经由1414℃以上的温度范围而发生结晶化，而是经由1100℃～1414℃的温度范围而发生结晶化，因此能够抑制表面突起的产生，能够保持表面的平坦性。其结果，对于具有这样形成的结晶性半导体膜的薄膜晶体管，能够提高其特性。
进一步，通过使长轴高斯型CW激光不是进行纳秒级的激光照射而是进行微秒级的激光照射，能够取得较长的长轴高斯型CW激光的照射时间。由此，能够确保从非晶硅膜中的原子的构造为非晶状态到原子再排列而结晶化为止的足够的时间。
(薄膜晶体管阵列器件的结构)
接着，参照附图对本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件进行说明。
图8是具备本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的薄膜晶体管阵列基板(TFT阵列基板)200。另外，图9是表示图8的TFT阵列基板中的像素的结构的俯视图。
如图8所示，TFT阵列基板200为有源矩阵基板，具备包括呈矩阵状配置的多个像素20的显示部220。在图8中，示出形成有2个显示部220的TFT阵列基板200，通过切断该TFT阵列基板200，能够得到2个TFT阵列基板。另外，在图8中，仅在显示部220的4个角落的一部分示出像素20，但实际上像素20在显示部220内呈矩阵状配列。
像素20如图9所示，通过源极布线21、电源布线22以及栅极布线23进行区划，在一个像素20(单位像素)形成有作为第一薄膜晶体管的驱动用TFT10a、和作为第二薄膜晶体管的开关用TFT10b。
驱动用TFT(第一薄膜晶体管)10a是用于驱动有机EL元件(未图示)的驱动用薄膜晶体管，具备第一栅电极3a、在第一栅电极3a上形成为岛状的第一沟道部50a、以及形成在第一沟道部50a上的第一源电极8a和第一漏电极9a。
开关用TFT(第二薄膜晶体管)10b是用于选择向该像素供给图像信号的开关用(选择用)薄膜晶体管，具备第二栅电极3b、在第二栅电极3b上形成为岛状的第二沟道部50b、以及形成在第二沟道部50b上的第二源电极8b和第二漏电极9b。
另外，如图9所示，在驱动用TFT10a中，第一漏电极9a经由接触24而与电源布线22电连接，第一栅电极3a经由接触25而与开关用TFT10b的第二漏电极9b电连接。虽然未作图示，但驱动用TFT10a的第一源电极8a与有机EL元件的下部电极电连接。
另外，在开关用TFT10b中，第二源电极8b经由接触26而与源极布线21电连接，第二栅电极3b经由接触27而与栅极布线23电连接。开关用TFT10b的第二漏电极9b如上所述，与驱动用TFT10a的第一栅电极3a电连接。
驱动用TFT10a的第一栅电极3a和电源布线22构成为在基板垂直方向上隔着绝缘膜而重叠，从而形成电容器29(未图示)。
在本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件中，第二漏电极9b和第一栅电极3b电连接。由此，能够用最短的布线长度连接驱动用TFT10a和开关用TFT10b。其结果，能够使驱动用TFT10a和开关用TFT10b之间的电阻变为最小。因此，能够实现可高速动作、且电力损失也较小的薄膜晶体管阵列器件。也可以构成为不是电连接第二漏电极9b和第一栅电极3a、而是电连接第二源电极8b和第一栅电极3a。
接着，使用图10对这样构成的像素的等效电路结构进行说明。图10是本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的像素的电路结构图。
如图10所示，像素20具备驱动用TFT10a、开关用TFT10b、电容器29、以及有机EL元件30。如上所述，驱动用TFT10a的第一漏电极9a与电源布线22连接，第一源电极8a与有机EL元件30的阳极连接。另外，开关用TFT10b的第二源电极8b与源极布线21连接，第二栅电极3b与栅极布线23连接，第二漏电极9b与电容器29和驱动用TFT10a的第一栅电极3a连接。
在该结构中，当向栅极布线23输入栅极信号，使开关用TFT10b成为导通状态时，则经由源极布线21供给的信号电压被写入到电容器29。并且，写入到电容器29的保持电压在一帧期间中得到保持。根据该保持电压，驱动用TFT10a的电导模拟性(连续性)变化，与发光灰度等级对应的驱动电流从有机EL元件30的阳极流向阴极。由此，有机EL元件30发光，作为图像进行显示。
接着，使用图11对本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的构造进行说明。图11是表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的构造的剖视图。图11是沿着图9的Y-Y′线切断而得到的剖视图。
如图11所示，本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件100包括驱动用TFT10a和开关用TFT10b。
驱动用TFT10a为底栅型的薄膜晶体管器件，具备在基板1上依次形成的底涂层2、第一栅电极3a、栅极绝缘膜4、第一结晶性半导体膜5a、第一非结晶性半导体膜6a、一对第一接触层7a、第一源电极8a和第一漏电极9a。驱动用TFT10a的第一沟道部50a由第一结晶性半导体膜5a和第一非结晶性半导体膜6a构成。
另外，开关用TFT10b为底栅型的薄膜晶体管器件，具备在基板1上依次形成的底涂层2、第二栅电极3b、栅极绝缘膜4、第二结晶性半导体膜5b、第二非结晶性半导体膜6b、一对第二接触层7b、第二源电极8b以及第二漏电极9b。开关用TFT的第二沟道部50b由第二结晶性半导体膜5b和第二非结晶性半导体膜6b构成。
以下，对驱动用TFT10a和开关用TFT10b的各构成进行更详细的说明。
基板1对于驱动用TFT10a和开关用TFT10b是共用的，例如由石英玻璃等玻璃材料构成。
底涂层2是为了防止基板1中所包含的杂质侵入到上层的半导体膜而形成在基板1上的，例如由硅氮化膜(SiN)等氮化膜构成。
第一栅电极3a和第二栅电极3b形成在底涂层2上，例如由钼钨(MoW)等构成。
栅极绝缘膜4对驱动用TFT10a和开关用TFT10b是共用的，形成为覆盖第一栅电极3a和第二栅电极3b，例如由二氧化硅(SiO2)或者氮化硅(SiN)等构成。
驱动用TFT10a的第一结晶性半导体膜5a形成在栅极绝缘膜4上，通过使非结晶性半导体膜结晶化来形成。第一结晶性半导体膜5a的平均结晶粒径(第一平均结晶粒径)为40nm～60nm。在本实施方式中，第一结晶性半导体膜5a具有通过使非晶硅膜结晶化而形成的被称为微晶的微结晶构造。第一结晶性半导体膜5a也可以是非结晶性构造和结晶构造的混合晶。
开关用TFT10b的第二结晶性半导体膜5b也形成在栅极绝缘膜4上，通过使非结晶性半导体膜结晶化来形成。但是，第二结晶性半导体膜5b的平均结晶粒径(第二平均结晶粒径)小于第一结晶性半导体膜5a的平均结晶粒径，为25nm～35nm。在本实施方式中，第二结晶性半导体膜5b也具有通过使非晶硅膜结晶化而形成的被称为微晶的微结晶构造。第二结晶性半导体膜5b也可以是非结晶性构造和结晶构造的混合晶。
在本实施方式中，平均结晶粒径不同的第一结晶性半导体膜5a和第二结晶性半导体膜5b如后述那样通过同一制造工序中的激光照射来同时形成。
驱动用TFT10a的第一非结晶性半导体膜6a和开关用TFT的第二非结晶性半导体膜6b分别形成在第一结晶性半导体膜5a上和第二结晶性半导体膜5b上。都例如由非晶硅膜(无定形硅膜)等构成。
一对第一接触层7a和一对第二接触层7b分别形成在第一非结晶性半导体膜6a和第二非结晶性半导体膜6b上，由包含高浓度杂质的非晶性导体膜构成。在本实施方式中，第一接触层7a和第二接触层7b是在非晶硅膜中作为杂质而掺杂了磷(P)而得到的n型半导体膜层，含有1×1019(atm/cm3)以上的高浓度的杂质。
在驱动用TFT10a中，第一源电极8a和第一漏电极9a形成在第一接触层7a上。另外，在开关用TFT10b中，第二源电极8b和第二漏电极9b形成在第二接触层7b上。第一源电极8a、第一漏电极9a、第二源电极8b以及第二漏电极9b分别为导电性材料和合金等的单层构造或者多层构造，例如由铝(Al)、钼(Mo)、钨(W)、铜(Cu)、钛(Ti)以及铬(Cr)等材料构成。
以上，根据本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件100，包括作为无表面突起且具有优异的面内均匀性的结晶组织的、由平均结晶粒径相对较大的晶粒构成的第一结晶性半导体膜5a。另外，包括作为无表面突起且具有优异的面内均匀性的结晶组织的、由平均结晶粒径相对较小的晶粒构成的第二结晶性半导体膜5b。由此，能够构成将第一结晶性半导体膜5a作为沟道层的驱动用TFT10a，并且能够构成将第二结晶性半导体膜5b作为TFT的沟道层的开关用TFT10a。因此，关于驱动用TFT10a，能够通过较大的晶粒的第一结晶性半导体膜5a来增加导通电流。另外，关于开关用TFT10b，与将非晶构造的半导体膜作为沟道层的TFT相比，能够提高导通电流，并且与将结晶粒径较大的半导体膜作为沟道层的TFT相比，能够抑制截止电流。
在本实施方式中，使第一结晶性半导体膜5a和第二结晶性半导体膜5b分开。由此，在第一结晶性半导体膜5a和第二结晶性半导体膜5b之间，不会发生电子或者空穴的载流子的流入。其结果，能够在将第一结晶性半导体膜5a作为沟道层的驱动用TFT10a、和将第二结晶性半导体膜5b作为沟道层的开关用TFT10b中，使之相互不受影响地进行动作。
(有机EL显示装置的结构)
接着，使用图12对本发明实施方式的有机EL显示装置300进行说明。图12是本发明实施方式的有机EL显示装置的一个像素的剖视图。
本发明实施方式的有机EL显示装置300具备包括上述的驱动用TFT10a和开关用TFT10b的薄膜晶体管阵列器件100，在上述的图8所示的TFT阵列基板200中的多个像素20中，以像素为单位配置薄膜晶体管阵列器件100。
如图12所示，本实施方式的有机EL显示装置300，在形成有驱动用TFT10a和开关用TFT10b(未图示)的TFT阵列基板200上，具备第一层间绝缘膜310、第二层间绝缘膜320、第一接触部330、第二接触部340、堤350、下部电极360、有机EL层370和上部电极380。在图12中，示出了驱动用TFT10a，没有示出开关用TFT10b。
如图12所示，以覆盖驱动用TFT10a和开关用TFT10b的方式形成第一层间绝缘膜310。在第一层间绝缘膜310上形成源极布线21和电源布线22，电源布线22和驱动用TFT10a的第一漏电极9a经由贯通第一层间绝缘膜310的第一接触部330而电连接。另外，以覆盖源极布线21和电源布线22的方式形成第二层间绝缘膜320。
在第二层间绝缘膜320上，在与相邻的像素的边界部分形成堤350。因此，在TFT阵列基板200上形成多个堤350，通过相邻的堤350形成开口部351。在堤350的开口部351形成由下部电极360、有机EL层370、以及上部电极380构成的有机EL元件30。
下部电极360是以像素单位配置的阳极(anode)，形成在第二层间绝缘膜320上。下部电极360和驱动用TFT10a的第一源电极8a经由贯通第一层间绝缘膜310和第二层间绝缘膜320的第二接触部340而电连接。
有机EL层(有机发光层)370以颜色(子像素列)为单位或者以子像素为单位而形成，由预定的有机发光材料构成。
上部电极380为配置在有机EL层370的上方、以跨多个像素的方式形成的阴极(cathode)，由ITO等透明电极构成。
以上，根据本发明实施方式的有机EL显示装置300，驱动用TFT10a中的第一结晶性半导体膜5a的平均结晶粒径为40nm～60nm，因此能够增大在驱动用TFT10a的第一沟道部50a中流动的电流。其结果，能够增大像素20的发光电流，因此能够增大有机EL显示装置300的发光辉度。
另外，开关用TFT10b中的第二结晶性半导体膜5b的平均结晶粒径为25nm～35nm，因此与将非晶构造的半导体膜作为沟道层的开关用TFT相比，能够构成高速动作的TFT，并且与将结晶粒径较大的半导体膜作为沟道层的TFT相比，能够抑制截止电流。其结果，能够实现动态图像特性优异的有机EL显示装置。因此，能够实现发光辉度大、且可进行高速显示的有机EL显示装置。
(薄膜晶体管阵列器件的制造方法)
接着，参照附图对本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件100的制造方法进行说明。
图13A是本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法的流程图。另外，图13B是本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的结晶性半导体膜形成工序的流程图。
如图13A所示，本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件100的制造方法依次包括：作为第1工序的基材准备工序(S10)；作为第2工序的第一栅电极形成工序(S20)；作为第3工序的第二栅电极形成工序(S30)；作为第4工序的栅极绝缘膜形成工序(S40)；作为第5工序的结晶性半导体膜形成工序(S50)；作为第6工序的源漏电极形成工序(S60)。进一步，如图13B所示，作为第5工序的结晶性半导体膜形成工序(S50)包括：作为第5-1工序的对非结晶性半导体膜的激光照射工序(S51)；作为第5-2工序的非结晶性半导体膜的结晶化工序(S52)；作为第5-3工序的结晶性半导体膜的结晶粒径扩大工序(S53)。
接着，使用图14A～图14M对本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件100的具体的制造方法进行说明。图14A～图14M是示意表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法中的各工序的俯视图和剖视图。在各图中，左侧的图表示俯视图，右侧的图表示沿着该俯视图的Y-Y′线切断而得到的剖视图。
首先，如图14A所示，准备由石英玻璃等玻璃材料构成的基板1(S10)。之后，在基板1上通过等离子体CVD等形成由硅氮化膜等的绝缘膜形成的底涂层2。
接着，在用纯水等洗净之后，如图14B所示，在底涂层2上形成膜厚50nm左右的栅极金属膜3M。在本实施方式中，通过溅射来形成由钼钨(MoW)构成的栅极金属膜3M。
接着，通过对栅极金属膜3M实施光刻和湿式蚀刻，使栅极金属膜3M形成图案(patterning，图案化)，如图14C所示，形成预定形状的第一栅电极3a和第二栅电极3b(S20、S30)。
接着，如图14D所示，以覆盖第一栅电极3a和第二栅电极3b的方式，在第一栅电极3a和第二栅电极3b上，形成膜厚100nm左右的由二氧化硅形成的栅极绝缘膜4(S40)。栅极绝缘膜4可以通过等离子体CVD等来成膜。
接着，如图14E所示，在栅极绝缘膜4上，形成膜厚50nm左右的由非晶硅膜形成的非结晶性半导体膜5α。非结晶性半导体膜5α也可以通过等离子体CVD等来成膜。
之后，作为向非结晶性半导体膜5α照射长轴高斯型CW激光的前期准备，进行脱氢处理。具体而言，例如在400℃～500℃下进行30分钟的退火(anneal)。这是因为：在由非晶硅膜形成的非结晶性半导体膜5α中通常作为SiH而含有5％～15％的氢，当使含有氢的非结晶性半导体膜5α结晶化时，则不仅是氢会占据硅键、妨碍结晶化，还容易引起突沸的现象。
接着，如图14F所示，使用图1示出的CW激光结晶化装置，向非结晶性半导体膜5α照射具有图2所示的形状的光强度分布的长轴高斯型CW激光，使非结晶性半导体膜5α结晶化(S50)。
具体而言，向非结晶性半导体膜5α照射长轴高斯型的CW激光，使得非结晶性半导体膜5α的温度变为600℃～1100℃的范围(SPC范围)(S51)。长轴高斯型的CW激光进行微秒级的照射。
此时，在本实施方式中，对位于第一栅电极3a的上方的非结晶性半导体膜5α，以照射长轴高斯型CW激光的光强度分布中的一定宽度的内部区域(激光内部区域)WIN的方式进行激光照射。另外，同时对位于第二栅电极3b的上方的非结晶性半导体膜5α，以照射作为长轴高斯型CW激光的光强度分布中的一定宽度的内部区域的外侧的外部区域(激光外部区域)WOUT的方式进行激光照射。
由此，与上述的图7的情况同样地，如图14G所示，由激光内部区域WIN进行了照射的非结晶性半导体膜5α的区域，变为由在600℃～1100℃的温度范围(SPC范围)内通过固相生长而结晶化了的结晶组织(晶粒)构成的SPC结晶性半导体膜(S52)，经过一定时间后，该SPC结晶性半导体膜因结晶化时产生的潜热而温度进一步上升到1100℃～1414℃的温度范围(Ex范围)，使结晶粒径扩大，变为Ex结晶性半导体膜5E。该Ex结晶性半导体膜5E成为由平均结晶粒径40nm～60nm的晶粒构成的第一结晶性半导体膜5a(S53)。
另外，由激光外部区域WOUT进行了照射的非结晶性半导体膜5α的区域，变为由在600℃～1100℃的温度范围(SPC范围)内结晶化了的结晶组织(晶粒)构成的SPC结晶性半导体膜5S。该SPC结晶性半导体膜5S成为由平均结晶粒径25nm～35nm的晶粒构成的第二结晶性半导体膜5b。
之后，进行基于氢等离子体处理的氢等离子体处理。通过进行氢等离子体处理，包括照射了长轴高斯型CW激光后的非结晶性半导体膜5α、即激光未照射的非结晶性半导体膜5α地进行Ex结晶性半导体膜5E(第一结晶性半导体膜5a)和SPC结晶性半导体膜5S(第二结晶性半导体膜5b)的氢封端化处理。
接着，如图14H所示，形成膜厚100nm左右的非结晶性半导体膜6α。具体而言，通过等离子体CVD等，包括激光未照射的非结晶性半导体膜5α地在Ex结晶性半导体膜5E(第一结晶性半导体膜5a)和SPC结晶性半导体膜5S(第二结晶性半导体膜5b)的上方，形成由非晶硅膜形成的非结晶性半导体膜6α。
接着，如图14I所示，通过实施光刻和湿式蚀刻，选择性地使层叠的Ex结晶性半导体膜5E和非结晶性半导体膜6α形成图案，使第一结晶性半导体膜5a和第一非结晶性半导体膜6a形成为岛状。另外，与此同时，也选择性地使层叠的SPC结晶性半导体膜5S和非结晶性半导体膜6α形成图案，也使第二结晶性半导体膜5b和第二非结晶性半导体膜6b形成为岛状。由此，能够形成层叠第一结晶性半导体膜5a和第一非结晶性半导体膜6a而得到的第一沟道部50a、和层叠第二结晶性半导体膜5b和第二非结晶性半导体膜6b而得到的第二沟道部50b。
接着，如图14J所示，通过等离子体CVD等形成由非晶硅膜形成的非晶性半导体膜，对该非晶性半导体膜掺杂杂质，形成由第一接触层7a和第二接触层7b构成的杂质掺杂的非晶性半导体膜7αD。作为杂质，例如可以使用磷等的5价元素。另外，进行掺杂使得杂质浓度变为高浓度。
接着，如图14K所示，在杂质掺杂的非晶性半导体膜7αD上，形成源漏金属膜8M。源漏金属膜8M的材料为构成第一源电极8a、第一漏电极9a、第二源电极8b以及第二漏电极9b的材料。在本实施方式中，通过溅射法等形成了MoW/Al/MoW的三层构造的源漏金属膜8M。
接着，如图14L所示，通过实施光刻和湿式蚀刻，使源漏金属膜8M和杂质掺杂的非晶性半导体膜7αD进行图案化。由此，形成第一源电极8a及第一漏电极9a、第二源电极8b及第二漏电极9b(S60)。
之后，通过残留着使源漏金属膜8M图案化时的抗蚀剂(图示)地实施干式蚀刻，从而如图14L所示，对第一非结晶性半导体膜6a和第二非结晶性半导体膜6b的上层一部分进行蚀刻。由此，能够使杂质掺杂的非晶性半导体膜7αD分离，形成作为n+层的一对第一接触层7a和一对第二接触层7b。另外，通过对非晶性半导体膜7αD的上层进行蚀刻，能够形成所期望的膜厚的第一沟道部50a和第二沟道部50b。
由此，能够制造本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件100。
虽未作图示，但之后如图12所示，能够通过形成第一层间绝缘膜310、第二层间绝缘膜320、第一接触部330、第二接触部340、堤350、下部电极360、有机EL层370及上部电极380、源极布线21、电源布线22及栅极布线23，从而制造有机EL显示装置。
虽然在以上的说明中只对一个像素进行了说明，但对于其他像素的薄膜晶体管阵列器件也可以同样地形成。以下，使用图15对包括多个像素的显示部整体的CW激光的光束扫描方法进行说明。图15是关于本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的制造方法示意表示对显示部整体进行光束扫描的情况的图。
如图15所示，上述的本实施方式中的长轴高斯型CW激光的光束扫描方法是对于配置为多行和多列的矩阵状的多个像素20，以一行(一线)为单位进行激光照射。此时，如在图14G中说明的那样，以CW激光的光强度分布中的激光内部区域WIN对成为驱动用TFT10a的第一结晶性半导体膜5a的部分的非结晶性半导体膜5α进行照射的方式进行激光照射。另外，以CW激光的光强度分布中的激光外部区域WOUT对成为开关用TFT10b的第二结晶性半导体膜5b的部分的非结晶性半导体膜5α进行照射的方式进行激光照射。
在本实施方式中，在从左侧向右侧的一个方向上依次进行了光束扫描，但也可以是第一线在从左侧向右侧的方向上进行光束扫描，接着的第二线在从右侧向左侧的方向上进行光束扫描，这样以按每一线折返的方式进行光束扫描。但是，需要针对驱动用TFT10a和开关用TFT10b调整CW激光的光强度分布，以实现上述那样的结晶化。
接着，使用图16对通过本实施方式的制造方法制造出的薄膜晶体管阵列器件100的电流特性进行说明。图16是表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列器件的相对于结晶粒径的电流特性的图。
如图16所示，在本实施方式的薄膜晶体管阵列器件100中，能够将驱动用TFT10a的第一沟道部50a中的第一结晶性半导体膜5a的平均结晶粒径较大地设定为40～60μm，因此能够增大驱动用TFT的导通电流。另外，能够将开关用TFT10b的第二沟道部50b中的第二结晶性半导体膜5b的平均结晶粒径较小地设定为25～35μm，因此能够减小开关用TFT10b的截止电流。
以上，根据本实施方式的薄膜晶体管阵列器件100的制造方法，能够同时形成导通电流大的驱动用TFT10a和截止电流小的开关用TFT10b。
接着，使用图17A和图17B，说明有机EL显示装置的显示性能与驱动用TFT10a的导通电流和开关用TFT10b的截止电流的关系。图17A是表示驱动用TFT的导通电流和有机EL显示装置的发光辉度的关系的图。另外，图17B是表示开关用TFT的截止电流和有机EL显示装置的灰度等级变动的关系的图。
如图17A所示，随着驱动用TFT10a的导通电流增加，有机EL显示装置的发光辉度增加。另外，如图17B所示，随着开关用TFT10b的截止电流减小，有机EL显示装置中的灰度等级变动减少。灰度等级变动减少是因为：开关用TFT10b的截止电流变小，因此驱动用TFT10a的栅极电压的变动变小。
因此，根据具备本实施方式的薄膜晶体管阵列器件100的有机EL显示装置300，如上所述，能够增大驱动用TFT10a的导通电流，因此能够使有机EL显示装置300的发光辉度增加。另外，能够减小开关用TFT10b的截止电流，因此能够减小有机EL显示装置300的灰度等级变动。由此，能够得到能显示高画质的图像的有机EL显示装置300。
以上，本发明实施方式的有机EL显示装置300可以作为平板显示器等进行利用。例如，可以应用于如图18所示的电视机400、或者移动电话机、个人电脑等的所有显示装置。
以上，基于实施方式对本发明的薄膜晶体管阵列器件、有机EL显示装置以及薄膜晶体管阵列器件的制造方法进行了说明，但本发明不限于实施方式。例如，对各实施方式实施本领域的技术人员能想到的各种变形而得到的方式、在不脱离本发明的主旨的范围内通过任意组合各实施方式中的构成要素和功能而实现的方式也包括在本发明中。
产业上的可利用性
本发明的薄膜晶体管阵列器件和有机EL显示装置可以在电视机、个人电脑、移动电话等的显示装置等电器中广泛利用。

Claims (18)

1.一种薄膜晶体管阵列器件，具备：
基材；
第一栅电极，其配置在所述基材的上方；
第二栅电极，其在所述基材的上方与所述第一栅电极并列地配置；
栅极绝缘膜，其配置在所述第一栅电极和所述第二栅电极之上；
第一结晶性半导体膜，其配置在所述第一栅电极的上方所述栅极绝缘膜上，由第一平均结晶粒径的晶粒构成；
第一源电极和第一漏电极，其形成在所述第一结晶性半导体膜上；
第二结晶性半导体膜，其配置在所述第二栅电极的上方所述栅极绝缘膜上，由平均结晶粒径比所述第一平均结晶粒径小的第二平均结晶粒径的晶粒构成；以及
第二源电极和第二漏电极，其形成在所述第二结晶性半导体膜上，
所述第一结晶性半导体膜的晶粒，通过下述工序形成：
第1工序，使用具有在短轴和长轴上向上凸的连续的光强度分布的连续振荡型的激光，对非结晶性半导体膜进行激光照射，使得所述非结晶性半导体膜的温度成为600℃～1100℃的范围；
第2工序，与所述600℃～1100℃的温度范围对应，使所述非结晶性半导体膜结晶化；以及
第3工序，利用通过所述激光照射而使非结晶性半导体膜结晶化时产生的潜热，使所述非结晶性半导体膜的温度变为1100℃～1414℃，与所述1100℃～1414℃的温度范围对应，使所述结晶化了的非结晶性半导体膜的结晶粒径扩大，对在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布进行规定，以使因所述潜热而成为1100℃～1414℃的温度范围的所述非结晶性半导体膜上的区域具有一定宽度，
进一步，所述第一结晶性半导体膜的晶粒，在所述第3工序中，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的一定宽度的内部区域来形成，
所述第二结晶性半导体膜的晶粒，通过与所述第1工序和所述第2工序相同的工序，通过所述第1工序和所述第2工序中使用的激光照射来形成，
进一步，所述第二结晶性半导体膜的晶粒，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的所述一定宽度的外部区域来形成。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列器件，
在将所述光强度分布中的最大光强度作为100％时，
所述光强度分布中的所述一定宽度的所述内部区域是光强度为80％以上的区域，
所述光强度分布中的所述一定宽度的所述外部区域是光强度为50％以上且小于80％的区域。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜晶体管阵列器件，
所述第一平均结晶粒径为40nm～60nm。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件，
所述第二平均结晶粒径为25nm～35nm。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件，
所述第一结晶性半导体膜包含非结晶性构造和结晶构造的混合晶。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件，
所述第二结晶性半导体膜包含非结晶性构造和结晶构造的混合晶。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件，
所述第二源电极或第二漏电极与所述第一栅电极电连接。
8.一种有机EL显示装置，具备权利要求1～7中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件，
所述有机EL显示装置具备：
薄膜晶体管阵列基板，其以多个像素的像素单位配置有所述薄膜晶体管阵列器件；
层间绝缘膜，其配置在所述薄膜晶体管阵列基板的上方；
下部电极，其以所述像素单位配置在所述层间绝缘膜的上方；
接触，其使所述薄膜晶体管阵列器件与所述下部电极连接；
堤，其配置在所述层间绝缘膜的上方，具有开口部；
有机发光层，其形成在所述堤的开口部内；以及
上部电极，其配置在所述有机发光层的上方，
所述薄膜晶体管阵列器件所包含的所述第一结晶性半导体膜构成对所述像素的发光进行控制的驱动电路中的驱动晶体管的沟道层，
所述薄膜晶体管阵列器件所包含的所述第二结晶性半导体膜构成所述驱动电路中的开关晶体管的沟道层。
9.一种薄膜晶体管阵列器件的制造方法，包括：
第1工序，准备基材；
第2工序，在所述基材的上方形成第一栅电极；
第3工序，在所述基材的上方与所述第一栅电极并列地形成第二栅电极；
第4工序，在所述第一栅电极和所述第二栅电极之上形成栅极绝缘膜；
第5工序，同时形成第一结晶性半导体膜和第二结晶性半导体膜，所述第一结晶性半导体膜在所述第一栅电极的上方、所述栅极绝缘膜上由第一平均结晶粒径的晶粒构成，所述第二结晶性半导体膜在所述第二栅电极的上方、所述栅极绝缘膜上由平均结晶粒径比所述第一平均结晶粒径小的第二平均结晶粒径的晶粒构成；以及
第6工序，在所述第一结晶性半导体膜上形成第一源电极和第一漏电极，在所述第二结晶性半导体膜上形成第二源电极和第二漏电极，
在所述第5工序中，
所述第一结晶性半导体膜的晶粒，通过下述工序形成：
第5-1工序，使用具有在短轴和长轴上向上凸的连续的光强度分布的连续振荡型的激光，对非结晶性半导体膜进行激光照射，使得所述非结晶性半导体膜的温度成为600℃～1100℃的范围；
第5-2工序，与所述600℃～1100℃的温度范围对应，使所述非结晶性半导体膜结晶化；以及
第5-3工序，利用通过所述激光照射使非结晶性半导体膜结晶化时产生的潜热，使所述非结晶性半导体膜的温度成为1100℃～1414℃，与所述1100℃～1414℃的温度范围对应，使所述结晶化了的非结晶性半导体膜的结晶粒径扩大，
对在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布进行规定，以使因所述潜热而成为1100℃～1414℃的温度范围的所述非结晶性半导体膜上的区域具有一定宽度，
进一步，所述第一结晶性半导体膜的晶粒，在所述第5-3工序中，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的一定宽度的内部区域来形成，
所述第二结晶性半导体膜的晶粒，通过与所述第5-1工序和所述第5-2工序相同的工序，通过所述第5-1工序和所述第5-2工序中使用的激光照射来形成，
进一步，所述第二结晶性半导体膜的晶粒，使用为了具有所述一定宽度而规定的在所述长轴上向上凸的连续的光强度分布中的所述一定宽度的外部区域来形成。
10.根据权利要求9所述的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，
在将所述光强度分布中的最大光强度作为100％时，
所述光强度分布中的所述一定宽度的所述内部区域是光强度为80％以上的区域，
所述光强度分布中的所述一定宽度的所述外部区域是光强度为50％以上且小于80％的区域。
11.根据权利要求9或10所述的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，
在所述第5-3工序和所述第6工序之间，包括使所述第一结晶性半导体膜和所述第二结晶性半导体膜分开的工序。
12.根据权利要求11所述的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，
在使所述第一结晶性半导体膜和所述第二结晶性半导体膜分开的工序中，通过图案化除去所述第一结晶性半导体膜和所述第二结晶性半导体膜的边界区域。
13.根据权利要求9～12中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，
所述第一平均结晶粒径为40nm～60nm。
14.根据权利要求9～13中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，
所述第二平均结晶粒径为25nm～35nm。
15.根据权利要求9～14中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，
所述凸的连续的光强度分布为高斯分布。
16.根据权利要求9～15中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，
在所述第5-1工序中，对所述非结晶性半导体膜进行激光照射，以使所述非结晶性半导体膜的温度范围为600℃～800℃。
17.根据权利要求9～16中的任一项所述的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，
在所述第5-1工序中，对所述非结晶性半导体膜进行微秒级的激光照射。
18.根据权利要求17所述的薄膜晶体管阵列器件的制造方法，
在所述第5-1工序中，在所述非结晶性半导体膜上进行激光照射的时间为10～100微秒。
CN2010800029669A 2010-06-21 2010-06-21 薄膜晶体管阵列器件、有机el显示装置以及薄膜晶体管阵列器件的制造方法 Pending CN102379041A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/004119 WO2011161715A1 (ja) 2010-06-21 2010-06-21 薄膜トランジスタアレイ装置、有機ｅｌ表示装置、及び、薄膜トランジスタアレイ装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102379041A true CN102379041A (zh) 2012-03-14

Family

ID=45370933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800029669A Pending CN102379041A (zh) 2010-06-21 2010-06-21 薄膜晶体管阵列器件、有机el显示装置以及薄膜晶体管阵列器件的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8421080B2 (zh)
JP (1) JPWO2011161715A1 (zh)
KR (1) KR20130045136A (zh)
CN (1) CN102379041A (zh)
WO (1) WO2011161715A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145149A1 (ja) 2010-05-20 2011-11-24 パナソニック株式会社 表示用薄膜半導体装置の製造方法
WO2012120775A1 (ja) 2011-03-04 2012-09-13 パナソニック株式会社 結晶性評価方法、結晶性評価装置、及びそのコンピュータソフト
WO2012120563A1 (ja) * 2011-03-08 2012-09-13 パナソニック株式会社 薄膜トランジスタアレイ装置、有機ｅｌ表示装置、及び、薄膜トランジスタアレイ装置の製造方法
KR20140018081A (ko) 2011-06-02 2014-02-12 파나소닉 주식회사 박막 반도체 장치의 제조 방법, 박막 반도체 어레이 기판의 제조 방법, 결정성 실리콘 박막의 형성 방법, 및 결정성 실리콘 박막의 형성 장치
WO2013031198A1 (ja) 2011-08-30 2013-03-07 パナソニック株式会社 薄膜形成基板の製造方法、薄膜素子基板の製造方法、薄膜基板及び薄膜素子基板
JP5998397B2 (ja) 2011-10-25 2016-09-28 株式会社Ｊｏｌｅｄ 薄膜半導体装置及びその製造方法
CN104362157B (zh) * 2014-12-02 2017-05-03 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制作方法、显示装置
CN104752489A (zh) * 2015-04-10 2015-07-01 深圳市华星光电技术有限公司 阵列基板、显示装置及用于制备阵列基板的方法
JP6623078B2 (ja) 2016-02-23 2019-12-18 株式会社ブイ・テクノロジー レーザアニール方法及びレーザアニール装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1065180A (ja) * 1996-03-29 1998-03-06 A G Technol Kk 多結晶半導体薄膜、その形成方法、多結晶半導体ｔｆｔ、およびｔｆｔ基板
CN1637483A (zh) * 2003-12-29 2005-07-13 Lg.菲利浦Lcd株式会社 激光掩模及使用它的结晶方法
US20060009016A1 (en) * 2002-06-14 2006-01-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method and apparatus
JP2007088364A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP2008040192A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Sony Corp 表示装置および表示装置の製造方法
JP2008085318A (ja) * 2006-08-31 2008-04-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 結晶性半導体膜、及び半導体装置の作製方法
CN101355090A (zh) * 2008-09-19 2009-01-28 友达光电股份有限公司 薄膜晶体管阵列基板及其制作方法
CN101663758A (zh) * 2007-04-25 2010-03-03 夏普株式会社 半导体装置及其制造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808318A (en) 1996-03-03 1998-09-15 Ag Technology Co., Ltd. Polycrystalline semiconductor thin film for semiconductor TFT on a substrate having a mobility in a longitudinal direction greater than in a width direction
US6013930A (en) * 1997-09-24 2000-01-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having laminated source and drain regions and method for producing the same
JP4024404B2 (ja) * 1998-11-13 2007-12-19 オリンパス株式会社 カメラ
KR20070081829A (ko) 2006-02-14 2007-08-20 삼성전자주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
US7662703B2 (en) 2006-08-31 2010-02-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing crystalline semiconductor film and semiconductor device
TWI438823B (zh) 2006-08-31 2014-05-21 Semiconductor Energy Lab 晶體半導體膜的製造方法和半導體裝置
JP2008085317A (ja) 2006-08-31 2008-04-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 結晶性半導体膜、及び半導体装置の作製方法
JP5515287B2 (ja) * 2008-12-22 2014-06-11 セイコーエプソン株式会社 表示装置、電子機器および表示装置の製造方法
JPWO2011141949A1 (ja) 2010-05-10 2013-07-22 パナソニック株式会社 結晶性半導体膜の製造方法、結晶性半導体膜付き基板、薄膜トランジスタ
KR20130023021A (ko) 2010-06-21 2013-03-07 파나소닉 주식회사 실리콘 박막의 결정화 방법 및 실리콘 ｔｆｔ 장치의 제조 방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1065180A (ja) * 1996-03-29 1998-03-06 A G Technol Kk 多結晶半導体薄膜、その形成方法、多結晶半導体ｔｆｔ、およびｔｆｔ基板
US20060009016A1 (en) * 2002-06-14 2006-01-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method and apparatus
CN1637483A (zh) * 2003-12-29 2005-07-13 Lg.菲利浦Lcd株式会社 激光掩模及使用它的结晶方法
JP2007088364A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP2008040192A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Sony Corp 表示装置および表示装置の製造方法
JP2008085318A (ja) * 2006-08-31 2008-04-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 結晶性半導体膜、及び半導体装置の作製方法
CN101663758A (zh) * 2007-04-25 2010-03-03 夏普株式会社 半导体装置及其制造方法
CN101355090A (zh) * 2008-09-19 2009-01-28 友达光电股份有限公司 薄膜晶体管阵列基板及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011161715A1 (ja) 2011-12-29
US20120032179A1 (en) 2012-02-09
JPWO2011161715A1 (ja) 2013-08-19
KR20130045136A (ko) 2013-05-03
US8421080B2 (en) 2013-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102379041A (zh) 薄膜晶体管阵列器件、有机el显示装置以及薄膜晶体管阵列器件的制造方法
JP5593424B2 (ja) 液晶表示装置
CN101562197B (zh) 薄膜晶体管、薄膜晶体管基板及电子设备
US7655950B2 (en) Method of manufacturing an active matrix substrate and an image display device using the same
CN1331189C (zh) 半导体器件及其制造方法
US7892955B2 (en) Laser mask and crystallization method using the same
US7915103B2 (en) Method for fabricating a flat panel display
US20070017907A1 (en) Laser treatment device, laser treatment method, and semiconductor device fabrication method
JP2019501400A (ja) アレイ基板、その製造方法及び表示装置
US7501211B2 (en) Laser mask and crystallization method using the same
CN102754187A (zh) 结晶性半导体膜的制造方法、带结晶性半导体膜的基板、薄膜晶体管
JP2003228301A (ja) フラットパネル表示装置およびその製造方法
KR101116093B1 (ko) 반도체장치 및 그 제조방법과 표시장치
US7291862B2 (en) Thin film transistor substrate and production method thereof
JP2007183656A (ja) アクティブマトリックス有機電界発光ディスプレイ装置及びその製造方法
TWI220800B (en) Electroluminescence display device and method for making the same
US6265290B1 (en) Method for fabricating a thin film transistor and a substrate and thin film transistor manufactured using the same
WO2012120563A1 (ja) 薄膜トランジスタアレイ装置、有機ｅｌ表示装置、及び、薄膜トランジスタアレイ装置の製造方法
JP4439794B2 (ja) 半導体装置の作製方法
CN102473606A (zh) 结晶性半导体膜的制造方法以及结晶性半导体膜的制造装置
KR101886862B1 (ko) 결정화방법 및 이를 이용한 박막 트랜지스터의 제조방법
KR100803867B1 (ko) 비정질 실리콘층의 결정화 방법 및 이를 이용한 박막트랜지스터의 제조방법
CN101136429A (zh) 半导体薄膜、薄膜晶体管、其制造方法以及半导体薄膜的制造装置
KR100430234B1 (ko) 유기 전계발광 표시장치의 박막 트랜지스터 형성방법
KR101289066B1 (ko) 결정화방법 및 결정화 마스크 제작방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120314