CN103283006A - 薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管器件以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明供给一种薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管器件以及显示装置。该制造方法包括：在基板上形成多个栅电极的工序（S11）；在多个栅电极上形成栅极绝缘层的工序（S12）；在栅极绝缘层上形成非晶硅层的工序（S13）；在非晶硅层上形成缓冲层和光吸收层的工序（S14）；通过使用红色或者近红外的激光对所述光吸收层进行加热的热来使非晶硅层结晶化而生成结晶硅层的工序（S15）；以及在与多个栅电极各自对应的结晶硅层上的区域形成源电极和漏电极的工序（S20），栅极绝缘层、非晶硅层的膜厚、缓冲层以及光吸收层的膜厚形成为满足预定的条件式。

Description

薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管器件以及显示装置

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管器件以及显示装置。

背景技术

例如存在一种构成液晶面板或者有机EL面板的薄膜晶体管（TFT：Thin Film Transistor）。薄膜晶体管的沟道部由作为非晶硅的a－Si或者作为结晶的多晶硅的Poly－Si形成。薄膜晶体管的沟道部的结晶硅层（Poly－Si层），通常，在形成非晶硅层（a－Si层）之后，通过对该非晶硅层例如照射准分子等激光来瞬间使温度上升而使之结晶化而形成。

另外，作为薄膜晶体管的构造（结构），存在底栅构造和顶栅构造，所述底栅构造是栅极金属从沟道部的x－Si（x是a或者Poly）来看配置在基板侧的构造，所述顶栅构造是栅极金属和源极、漏极金属从沟道部的x－Si来看配置在与基板相反的方向上的构造。底栅构造主要使用于具有由非晶硅层形成的沟道部的a－Si TFT，顶栅构造主要使用于具有由结晶硅层形成的沟道部的Poly－Si TFT。作为构成使用于大面积的显示装置的液晶面板或者有机EL面板的薄膜晶体管的构造，通常为底栅构造。

进一步，也存在Poly－Si TFT为底栅构造的情况，在该情况下，具有能抑制制作成本的优点。在这样的底栅构造的Poly－Si TFT中，通过对非晶硅层照射激光来进行结晶化，从而形成结晶硅层。在该方法（激光退火结晶化法）中，通过由照射激光产生的热，使非晶硅层结晶化。

作为激光退火方法之一，存在以下的方法：在非晶硅层上例如堆积氧化硅层来作为缓冲层，进而在缓冲层上堆积光吸收层，通过对该吸收层照射能被吸收而能被热转换的激光，间接地对非晶硅加热。以下，将该方法称为激光间接加热法。

另外，作为使用于激光间接加热法的激光器，使用能够进行大输出且输出的时间稳定性高的红色和近红外的固定激光器是有效的。其理由是，当激光强度存在时间性变动时，对于结晶无法成为均匀的温度分布，通过结晶化形成的结晶硅层的结晶性会产生不匀，准分子激光由于能量不匀（时间性变动）等问题而难以实现均匀的结晶化。另外，还因为，与作为气体激光器的准分子激光器相比，固定激光器还具有能够降低维护成本的生产上的优点。

另外，作为使用于激光间接加热法的光吸收层，期望其光学特性具有对于红色以及近红外的波长、具体而言为600nm以上且2000nm以下的光的吸收性强的特征。并且，期望还兼备经得起伴随着高温的激光退火结晶化工艺的热特性。

作为具有这样的特征的光吸收层的一例，存在作为高熔点金属的Mo、Cr。通常，这些高熔点金属的消光系数k大（2以上），因此在为能够稳定地成膜、且能够耐受由激光照射进行的加热（1500度以上）的膜厚（10nm以上）的情况下，对于所入射的激光为5％以下的透射率。因此，能够无视（不考虑）由基底的层构造引起的多重干涉的影响，不管基底的构造层如何（例如，在存在栅电极的区域和不存在栅电极的区域），光吸收层的吸收率都是一定的。

但是，对构成有机EL面板的薄膜晶体管要求特别均匀的特性，因此，在将上述激光退火结晶化法应用于制造底栅构造的薄膜晶体管的情况下，会产生不良情况（问题）。具体而言，在底栅构造的薄膜晶体管中，先使用导热率比硅、绝缘膜的导热率高的金属材料来形成栅电极，之后形成绝缘层和非晶硅层。进一步，在所形成的非晶硅层上形成光吸收层之后，通过激光间接加热法对上方的光吸收层照射激光，通过其发热来间接地对非晶硅层进行退火而使之结晶化。这存在以下问题：在其结晶化时，本来应该在非晶硅层的结晶化时被消耗的热却被栅电极吸收、传递，以致使非晶硅层没有得到充分地结晶化而发生结晶性降低和/或不均匀化。

对此，公开了以下方法：通过在栅电极附近区域即沟道附近配置虚设栅极图案，减少处于栅电极和虚设栅极图案上方的非晶硅层各自的热容量的差异（例如专利文献1）。另外，公开了以下方法：通过使栅电极向激光的扫描上游侧伸长，利用伸长的栅电极部分的预退火效果，在激光到达薄膜晶体管的栅电极上方的光吸收层之前，使栅电极热饱和，减少栅电极对硅薄膜中产生的热的吸收（例如专利文献2）。

在先技术文献

专利文献1：日本特开平10－242052号公报

专利文献2：日本特开2007－035964号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在将上述以往的方法应用于激光间接加热法的情况下，存在如以下所述的问题。即，在专利文献1和专利文献2所公开的方法中，作为激光到达栅电极上方的光吸收层之前使栅电极热饱和的手段，在栅电极周围、以及与栅电极接触地配置电极材料。因此，在使用底栅构造的薄膜晶体管制作更高精细的显示装置的情况下，存在难以紧密地配置栅电极图案的问题。进一步，在上述专利文献2所公开的方法中，会产生以下制约，即必须将薄膜晶体管配置成薄膜晶体管的沟道方向与扫描方向始终平行。这会使显示装置的像素内的电路图案的设计自由度显著降低，因此在制作更高精细的显示装置的情况下会成为严重的问题。

另外，如上所述，在使用光吸收层来进行非晶硅层的结晶化的情况下、即对光吸收层照射并扫描红色（或者近红外）的波长区域的连续振荡（或者模拟连续振荡）的激光而通过其发热来间接地进行加热的情况下，会产生与通过准分子激光的扫描来进行加热的情况不同的问题。具体而言，当进行上述的结晶化时，非晶硅层中的热扩散长度变更长，因此由栅电极引起的导热的影响更显著，结晶化就会变得不充分。使用图1说明该情况。图1是表示通过可见光区域的固体激光器的扫描来进行激光退火结晶化法的情况下的结晶不均匀的图。

如图1的右图所示，可知结晶不匀产生于扫描的上游侧（图中的右方向）。在此，图1的左图是表示对于图1的右图的多个栅极金属中的一个栅极金属上的非晶硅的结晶化率的图。在图1的左图中，例如结晶化率80％表示为粒径30nm～40nm的结晶硅，例如结晶化率40％表示为粒径10nm～20nm的结晶硅。因而，可知如图1的左图所示，在结晶化不充分（不均匀）的情况下会产生结晶不匀。

这样，在通过激光间接加热法进行非晶硅层的结晶化的情况下，结晶化变得不充分，因此存在以下问题：使用该层的薄膜晶体管会发生特性劣化，各个晶体管之间会产生特性不均匀。

本发明是鉴于上述问题而完成的发明，目的在于提供一种能够使用红色或者近红外的波长区域的激光来形成结晶性稳定的结晶硅膜的薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管器件以及使用该薄膜晶体管器件的显示装置。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的薄膜晶体管器件的制造方法包括：第一工序，准备基板；第二工序，在所述基板上形成多个栅电极；第三工序，在所述多个栅电极上形成栅极绝缘层；第四工序，在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层；第五工序，在所述非晶硅层上形成缓冲层；第六工序，在所述缓冲层上形成光吸收层；第七工序，使波长600nm以上的预定的激光器相对于所述基板在一定方向上相对移动，使用从所述预定的激光器照射的激光对所述光吸收层进行加热，通过由加热而产生的热来间接地使所述非晶硅层结晶化而生成结晶硅层；以及第八工序，在与所述多个栅电极各自对应的所述结晶硅层上的区域形成源电极和漏电极，将对所述光吸收层的光学膜厚除以所述激光的波长而得到的值设为X，所述光吸收层的光学膜厚为对所述光吸收层的膜厚乘以所述光吸收层的折射率而得到的值，将对所述缓冲层的光学膜厚、所述非晶硅层的光学膜厚以及所述栅极绝缘层的光学膜厚相加而得到的值除以所述激光的波长而得到的值设为Y，所述缓冲层的光学膜厚是对所述缓冲层的膜厚乘以所述缓冲层的折射率而得到的值，所述非晶硅层的光学膜厚是对所述非晶硅层的膜厚乘以所述非晶硅层的折射率而得到的值，所述栅极绝缘层的光学膜厚是对所述栅极绝缘层的膜厚乘以所述栅极绝缘层的折射率而得到的值，进一步，将所述光吸收层的密度设为ρ，将所述光吸收层的比热设为c，将所述栅电极的膜厚设为d_G，将所述栅电极的密度设为ρ_G，将所述栅电极的比热设为c_G，将所述栅电极上方的光吸收层的光吸收率与不在所述栅电极上方的光吸收层对于所述激光的光吸收率相等时的所述栅电极的吸收率的最大值设为A_G，将通过（A_G/d_G）×（ρ×c）/（ρ_G×c_G）这一算式算出的值设为△A’，则所述栅极绝缘层的膜厚、所述非晶硅层的膜厚、所述缓冲层的膜厚以及所述光吸收层的膜厚满足属于通过以下式1至式4划分的范围的所述X和所述Y，

式1：Y≤－1.06X-0.22△A’+1.07

式2：Y≥1.29X+1.61*△A’+1.44

式3：Y≥1.06X+0.33△A’+0.89

式4：Y≤1.29X+-0.97*△A’-0.95。

发明的效果

根据本发明，能够实现一种薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管以及使用该薄膜晶体管的显示装置，其能够使用红色或者近红外的激光来形成结晶性稳定的结晶硅膜。具体而言，能够实现一种薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管以及使用该薄膜晶体管的显示装置，其通过将所述硅薄膜、栅极绝缘层、缓冲层以及对于红色和近红外的波长区域的激光具有预定的光学特性的光吸收层形成为各自的膜厚满足预定的条件，例如能够不对栅电极的图案形状等、特别是薄膜晶体管的构造加以变更而通过使用了红色或者近红外的激光器的激光间接加热法来形成结晶性稳定的结晶硅层。

附图说明

图1是表示通过可见光区域的固体激光器的扫描来进行了激光退火结晶化法的情况下的结晶不均匀的图。

图2是表示构成本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的构造的剖视图。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的显示装置的等效电路的图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造工序的流程图。

图5A是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5B是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5C是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5D是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5E是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5F是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5G是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5H是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5I是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5J是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5K是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图5L是用于说明本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的制造方法的剖视图。

图6是示意表示图4的S15中的激光间接加热法的图。

图7A是用于说明振幅透射率以及振幅透射率的计算方法的图。

图7B是用于说明振幅透射率以及振幅透射率的计算方法的图。

图8是用于表示在通过激光间接加热法来形成结晶硅层的情况下栅极绝缘层、非晶硅层、缓冲层以及光吸收层具有合适的膜厚范围的情形的图。

图9是表示将图8的横轴的值转换为光吸收层的膜厚而得到的值的示例的图。

图10是表示将图8的纵轴的值转换为缓冲层的膜厚而得到的值的示例的图。

图11是表示构成本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的构造的其它例的剖视图。

图12是表示由氧化硅（SiO）膜和氮化硅（SiN）膜构成图11示出的薄膜晶体管的栅极绝缘层的情况下的各自的膜厚的组的图。

图13是在图8中用于算出缓冲层和光吸收层的合适的膜厚范围的图。

图14是表示模拟中使用的模型的图。

图15是表示在图8中本模拟实施的膜厚条件位置的图。

图16是表示第一区域和第二区域的非晶硅层表面的最高到达温度的位置依赖性的模拟结果的图。

图17A是表示对本发明的实施方式的构造使用红色和近红外的波长区域的激光来进行了激光间接加热结晶化法的情况下的结晶硅层的结晶性的图。

图17B是表示对以往构造使用红色和近红外的波长区域的激光来进行了激光间接加热结晶化法的情况下的结晶硅层的结晶性的图。

图18是用于说明本发明的实施方式中的效果的图。

图19是表示使用本发明的薄膜晶体管的显示装置的一例的图。

标号说明

1：开关晶体管；2：驱动晶体管；3：数据线；4：扫描线；5：电流供给线；6：电容器；7：有机EL元件；10：基板；11：底涂层；12：栅电极；13、23：栅极绝缘层；23a：氧化硅层；23b：氮化硅层；14、18：非晶硅层；15：缓冲层；16：光吸收层；17：结晶硅层；19：n+硅层；20：源、漏电极；100、200：薄膜晶体管；401、402、403、404、405：层；406：基板层。

具体实施方式

第一方式的薄膜晶体管器件的制造方法包括：第一工序，准备基板；第二工序，在所述基板上形成多个栅电极；第三工序，在所述多个栅电极上形成栅极绝缘层；第四工序，在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层；第五工序，在所述非晶硅层上形成缓冲层；第六工序，在所述缓冲层上形成光吸收层；第七工序，使波长600nm以上的预定的激光器相对于所述基板在一定方向上相对移动，使用从所述预定的激光器照射的激光对所述光吸收层进行加热，通过由加热而产生的热来间接地使所述非晶硅层结晶化而生成结晶硅层；以及第八工序，在与所述多个栅电极各自对应的所述结晶硅层上的区域形成源电极和漏电极，将对所述光吸收层的光学膜厚除以所述激光的波长而得到的值设为X，所述光吸收层的光学膜厚为对所述光吸收层的膜厚乘以所述光吸收层的折射率而得到的值，将对所述缓冲层的光学膜厚、所述非晶硅层的光学膜厚以及所述栅极绝缘层的光学膜厚相加而得到的值除以所述激光的波长而得到的值设为Y，所述缓冲层的光学膜厚是对所述缓冲层的膜厚乘以所述缓冲层的折射率而得到的值，所述非晶硅层的光学膜厚是对所述非晶硅层的膜厚乘以所述非晶硅层的折射率而得到的值，所述栅极绝缘层的光学膜厚是对所述栅极绝缘层的膜厚乘以所述栅极绝缘层的折射率而得到的值，进一步，将所述光吸收层的密度设为ρ，将所述光吸收层的比热设为c，将所述栅电极的膜厚设为d_G，将所述栅电极的密度设为ρ_G，将所述栅电极的比热设为c_G，将所述栅电极上方的光吸收层的光吸收率与不在所述栅电极上方的光吸收层对于所述激光的光吸收率相等时的所述栅电极的吸收率的最大值设为A_G，将通过（A_G/d_G）×（ρ×c）/（ρ_G×c_G）这一算式算出的值设为△A’，则所述栅极绝缘层的膜厚、所述非晶硅层的膜厚、所述缓冲层的膜厚以及所述光吸收层的膜厚满足属于通过以下式1至式4划分的范围的所述X和所述Y，

式1：Y≤－1.06X-0.22△A’+1.07

式2：Y≥1.29X+1.61*△A’+1.44

式3：Y≥1.06X+0.33△A’+0.89

式4：Y≤1.29X+-0.97*△A’-0.95。

根据本方式，通过使栅极绝缘膜、成为沟道层的非晶硅层、缓冲层以及对于红色和近红外的波长区域的激光具有预定的光学特性的光吸收层的膜厚满足上述条件，能够：（1）将不在所述栅电极的上方（以下称为第二区域）的光吸收层的光吸收率设定为大于所述栅电极的上方（以下称为第一区域）的光吸收层的光吸收率；（2）将所述栅电极上方的硅层的发热温度设定为大于所述非晶硅层的熔点。

因而，首先，根据（1）的效果，接受所述光吸收层的发热，所述第二区域的非晶硅层的发热大于所述第一区域的非晶硅层的发热。由此，在从所述预定的激光器照射的激光到达开始照射所述激光的第一区域的光吸收层的起始端部之前，所述第二区域上方的光吸收层中产生的热预先被传递到所述栅电极，所述栅电极成为热饱和的状态。

其结果，从开始照射所述激光的所述栅电极的起始端部到结束照射所述激光的所述栅电极的终端部，能够降低由所述第一区域的光吸收层产生的热被所述栅电极吸收的比例，因此能够将所述第一区域的非晶硅层的发热温度分布控制为大致均匀。由此，能够将使所述非晶硅层结晶化而得到的结晶硅层内生成的结晶组织控制为大致均匀。

进一步，根据（2）的效果，即使在所述第二区域的光吸收层的光吸收率过度大于所述第一区域的光吸收层的光吸收率的情况下、即，即使是所述第二区域的光吸收层的发热极端大于所述第一区域的光吸收层的发热的情况下，也能通过所述第一区域和所述第二区域的非晶硅熔融而成为熔融硅，其导热率也会增加到与通常作为栅电极使用的金属的导热率相同程度的值。

因而，由所述第二区域的熔融的硅层产生的热，与其通过所述栅极绝缘层传递到所述栅电极，不如更向所述第一区域的熔融的硅层传递，因此由所述第二区域的熔融的硅层产生的热不会过度地传递到所述栅电极。因此，所述栅电极的发热温度的分布不会恶化，因此能避免所述第一区域的硅层的发热温度分布的均匀性随着所述栅电极的发热温度的分布恶化而降低。

如上所述，根据上述（1）和（2）的复合效果，能够实现一种薄膜晶体管器件，其能保持使在被结晶化的结晶硅层内生成的结晶组织的均匀性，其结果，从与开始照射所述激光的所述栅电极的起始端部对应的结晶硅层到与结束照射所述激光的所述栅电极的终端部对应的结晶硅层，所述结晶硅层内的结晶率的不匀得到抑制。

作为第二实施方式的薄膜晶体管器件的制造方法，所述光吸收层在所述预定的激光的波长范围内为半透明（消光系数k<1）。

作为第三实施方式的薄膜晶体管器件的制造方法，在所述第七工序后且所述第八工序前，包括至少除去所述光吸收层的工序。

作为第四实施方式的薄膜晶体管器件的制造方法，在所述第七工序后且所述第八工序前，包括除去所述缓冲层和所述光吸收层的工序。

作为第五实施方式的薄膜晶体管器件的制造方法，在所述第六工序中，所述预定激光器在连续振荡或者模拟连续振荡模式的振荡模式下照射所述激光。

作为第六实施方式的薄膜晶体管器件的制造方法，所述预定的激光器由固体激光装置构成。

作为第七实施方式的薄膜晶体管器件的制造方法，所述预定的激光器由使用了半导体激光元件的激光装置构成。

作为第八实施方式的薄膜晶体管器件的制造方法，在所述第六工序中，所述激光在所述非晶硅层上的照射能量密度的变动小于5％左右。

作为第九实施方式的薄膜晶体管器件的制造方法，所述预定的激光器的波长为600nm～2000nm。

作为第十实施方式的薄膜晶体管器件的制造方法，所述第二工序包括：在所述基板上形成由氧化硅形成的底涂层的工序；以及在所述底涂层上形成多个栅电极的工序。

第十一方式的薄膜晶体管器件包括：基板；多个栅电极，其形成于所述基板上；栅极绝缘层，其形成于所述多个栅电极上；结晶硅层，其形成于所述栅极绝缘层上；以及源电极和漏电极，其形成于与所述多个栅电极各自对应的所述结晶硅层上的区域，在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层之后，在所述非晶硅层上形成缓冲层，在所述缓冲层上形成具有预定的光学特性的光吸收层，使波长600nm以上且2000nm以下的预定的激光器相对于所述基板在一定方向上相对移动，通过使用从所述预定的激光器照射的激光使所述光吸收层吸收激光而产生的热，介由所述缓冲层间接地对非晶硅层进行退火而使之结晶化，生成所述结晶硅层，将对所述光吸收层的光学膜厚除以所述激光的波长而得到的值设为X，所述光吸收层的光学膜厚为对所述光吸收层的膜厚乘以所述光吸收层的折射率而得到的值，将对所述缓冲层的光学膜厚、所述非晶硅层的光学膜厚以及所述栅极绝缘层的光学膜厚相加而得到的值除以所述激光的波长而得到的值设为Y，所述缓冲层的光学膜厚为对所述缓冲层的膜厚乘以所述缓冲层的折射率而得到的值，所述非晶硅层的光学膜厚为对所述非晶硅层的膜厚乘以所述非晶硅层的折射率而得到的值，所述栅极绝缘层的光学膜厚为对所述栅极绝缘层的膜厚乘以所述栅极绝缘层的折射率而得到的值，将所述光吸收层的密度设为ρ，将所述光吸收层的比热设为c，将所述栅电极的膜厚设为d_G，将所述栅电极的密度设为ρ_G，将所述栅电极的比热设为c_G，将所述栅电极上方的光吸收层的光吸收率与不在所述栅电极上方的光吸收层对于所述激光的光吸收率相等时的所述栅电极的吸收率的最大值设为A_G，将通过（A_G/d_G）×（ρ×c）/（ρ_G×c_G）这一算式算出的值设为△A’，则所述栅极绝缘层的膜厚、所述非晶硅层的膜厚、所述缓冲层的膜厚以及所述光吸收层的膜厚满足属于通过以下式1至式4划分的范围的所述X和所述Y，

式1：Y≤－1.06X-0.22△A’+1.07

式2：Y≥1.29X+1.61*△A’+1.44

式3：Y≥1.06X+0.33△A’+0.89

式4：Y≤1.29X+-0.97*△A’-0.95。

第十二方式的显示装置包括液晶面板或者EL面板，所述显示装置具备第十一方式所述的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管对所述液晶面板或者EL面板进行驱动。

作为第十二方式的显示装置，所述EL面板为有机EL面板。

第十四方式的薄膜晶体管器件的制造方法包括：第一工序，准备基板；第二工序，在所述基板上形成多个栅电极；第三工序，在所述多个栅电极上形成栅极绝缘层；第四工序，在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层；第五工序，在所述非晶硅层上形成缓冲层；第六工序，在所述缓冲层上形成光吸收层；第七工序，使波长600nm以上的预定的激光器相对于所述基板在一定方向上相对移动，使用从所述预定的激光器照射的激光对所述光吸收层进行加热，通过由加热而产生的热来间接地使所述非晶硅层结晶化而生成结晶硅层；以及第八工序，在与所述多个栅电极各自对应的所述结晶硅层上的区域形成源电极和漏电极，在所述第二工序、所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中：使得在所述第七工序中使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述栅电极外的所述预定的激光器的相对移动方向的上游区域的所述光吸收层的最高到达温度高于使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述栅电极上的区域的所述非晶硅层的最高到达温度；并且使得在所述栅电极上的区域内，使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述光吸收层的最高到达温度大致一定。

作为第十五方式的薄膜晶体管器件的制造方法，在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序、所述第六工序以及所述第七工序中，构成所述栅极绝缘层的膜厚、所述非晶硅层的膜厚、所述缓冲层的膜厚以及所述光吸收层的膜厚，使得在所述第八工序中使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述栅电极外的所述预定的激光器的相对移动方向的上游区域的所述光吸收层的最高到达温度高于使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述栅电极上的区域的所述光吸收层的最高到达温度，并且使得在所述栅电极上的区域内，使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述光吸收层的最高到达温度大致一定。

第十六方式的薄膜晶体管器件的制造方法包括：第一工序，准备基板；第二工序，在所述基板上形成栅电极；第三工序，在所述栅电极上形成栅极绝缘层；第四工序，在所述栅极绝缘层上形成包含半导体材料的半导体材料层；第五工序，在所述半导体材料层上形成缓冲层；第六工序，在所述缓冲层上形成具有预定的光学常数的光吸收层；第七工序，对所述光吸收层照射波长600nm以上且2000nm以下的预定的激光，使所述光吸收层吸收激光，通过从所述光吸收层产生的热，介由缓冲层间接地使所述半导体材料层结晶化而生成结晶半导体层；以及第八工序，在第二区域中的所述半导体层上形成源电极和漏电极，所述第二区域是与第一区域不同的与所述栅电极不对应的区域，所述第一区域是与所述栅电极对应的区域，在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中，形成所述栅极绝缘层、所述半导体材料层、所述缓冲层以及所述光吸收层，使得所述光吸收层的所述第二区域的每单位体积的发热量大于所述光吸收层的所述第一区域的每单位体积的发热量，从而使得在所述第七工序中成为对热扩散进行抑制而蓄热的状态，并且，在发热的所述第一区域的所述光吸收层中形成具有相等的温度分布的部位，使所述半导体材料层结晶化，所述热扩散是对第二区域的所述半导体材料层热扩散热量，所述热量是从通过照射所述预定的激光而发热的所述第一区域的所述光吸收层向所述栅电极导热而被所述栅电极吸收的热量。

作为第十七方式的薄膜晶体管器件的制造方法，在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中，构成所述栅极绝缘层的膜厚、所述非晶硅层的膜厚、所述缓冲层的膜厚以及所述光吸收层的膜厚，使得所述光吸收层的所述第二区域的每单位体积的发热量大于所述光吸收层的所述第一区域的每单位体积的发热量。

作为第十八方式的薄膜晶体管器件的制造方法，在所述第七工序中的所述预定的激光相对于所述基板的相对移动方向上，所述光吸收层的所述第二区域相对于所述第一区域而与上游区域和下游区域对应。

作为第十九方式的薄膜晶体管器件的制造方法，在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中使得在所述第七工序中，所述半导体材料层的所述第二区域的每单位体积的发热量比所述半导体材料层的所述第一区域的每单位体积的发热量大所述栅电极的每单位体积的发热量以上。

作为第二十方式的薄膜晶体管器件的制造方法，在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中使得在所述第七工序中，在所述光吸收层的所述第一区域形成的所述具有相等的温度分布的部位的面积相对于所述第一区域为0.8以上且1.0以下。

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

图2是表示构成本发明的实施方式所涉及的有机发光显示装置的薄膜晶体管的构造的剖视图。

图2示出的薄膜晶体管100是底栅构造的薄膜晶体管，薄膜晶体管100具备基板10、底涂层11、栅电极12、栅极绝缘层13、结晶硅层17、非晶硅层18、n+硅层19以及源、漏电极20。

基板10例如为由透明的玻璃或者石英形成的绝缘基板。

底涂层11形成于基板10上，例如由氮化硅（SiN_x）层、氧化硅（SiO_x）层及其层叠等构成。在此，优选底涂层11由1.5<x<2.0的氮化硅（SiN_x）构成为300nm以上且1500nm以下的膜厚。更优选的底涂层11的膜厚范围为500nm以上且1000nm以下。这是由于，虽然增加底涂层11的厚度时能够降低对基板10的热负载，但当底涂层11过厚时会产生膜剥离和/或裂纹。

栅电极12形成于底涂层11上，栅电极12典型地由钼（Mo）等金属、Mo合金等（例如MoW（钼、钨合金））金属形成。栅电极12为能耐受硅的熔点温度的金属即可，因此也可以由包括W（钨）、Ta（钽）、Nb（铌）、Ni（镍）、Cr（铬）以及Mo的它们的合金形成。栅电极12的膜厚优选为30nm以上且300nm以下，更优选为50nm以上且100nm以下。这是由于，当栅电极12的膜厚薄时，栅电极12的透射率会增加，以下所述的激光的反射容易降低。另外，当栅电极12的膜厚厚时，以下所述的栅极绝缘层13的覆盖性（coverage）会降低，特别是在栅电极的端部由于栅极绝缘膜发生层断而栅电极12与n+硅层19会电导通等，薄膜晶体管100的特性容易劣化。

栅极绝缘膜13形成为覆盖栅电极12，例如由氧化硅层或者氮化硅层的单层构造、或者氧化硅层和氮化硅层的层叠构造形成。栅极绝缘层13的膜厚具有对在单层构造和层叠构造各自中通过激光间接加热结晶化法形成结晶硅层17的情况合适的范围。该合适的范围以一定的关系式来表现。后面详细说明该一定的关系式。

结晶硅层17形成于栅极绝缘层13上，由多晶硅层（Poly－Si层）形成。该结晶硅层17如以下那样形成。即，首先，在栅极绝缘层13上形成由a－Si形成的非晶硅层14（未图示）之后，在该非晶硅层14上堆积例如由氧化硅膜形成的缓冲层15。进一步，在缓冲层15上堆积吸收激光而发热的光吸收层16（例如，类金刚石炭（diamond like carbon）膜）之后，通过激光对光吸收层进行照射加热。这样，通过光吸收层的热来间接地对非晶硅层14加热而使非晶硅层14多晶化（也包括微结晶化），由此形成结晶硅层17。

在此，所谓多晶不仅是由50nm以上的结晶形成的狭义的多晶，而是还包括由50nm以下的结晶形成的狭义的微结晶的广义的含义。下面，将多晶作为广义的含义来记载。

用于照射激光的激光源是可见光区域中的红色或者近红外区域波长的激光器。该红色或者近红外区域波长的激光器是600nm～2000nm波长的激光器，优选为800nm～1100nm波长的激光器。

该红色或者近红外区域的波长区域的激光器为连续振荡或者模拟连续的振荡模式即可。其理由是，在该激光器为连续振荡或者模拟连续的振荡模式以外的振荡模式的脉冲振荡模式的情况下，激光就会对光吸收层16进行在照射时间上非连续的照射，因此无法在时间上连续地保持光吸收层16的发热状态。因此，无法使非晶硅层14始终保持为熔融状态。另外，也包括模拟连续的振荡模式的理由是，通过趁着非晶硅层14没有冷却到其熔点以下而对光吸收层16照射脉冲来使之再次加热，从而能够维持其熔融状态。即，模拟连续振荡模式的优选方式是能够趁着非晶硅层14没有冷却到其熔点以下而对光吸收层16照射脉冲来使之再次加热，并且能够维持其高温状态。另外，红色或者近红外区域的波长区域的激光器可以是固体激光装置，也可以是使用了半导体激光元件的激光装置。总之，由于能够高精度地控制激光，因此是优选的。进一步，要形成没有结晶不匀的结晶硅层17，只需对光吸收层16进行照射时，红色或者近红外区域的波长区域的激光器优选照射能量密度的变动小于5％左右即可。通过形成没有结晶不匀的结晶硅层17，能够达成薄膜晶体管的最初设计特性，另外，能够实现特性的均匀化。

非晶硅层18形成于结晶硅层17上。这样，薄膜晶体管100具有在结晶硅层17层叠了非晶硅层18的结构的沟道层。

n+硅层19形成为覆盖非晶硅层18、结晶硅层17的侧面和栅极绝缘层13。

源、漏电极20形成于n+硅层19上，例如由Mo或者Mo合金等金属、钛（Ti）、铝（Al）或者Al合金等金属、铜（Cu）或者Cu合金等金属、或者银（Ag）、铬（Cr）、钽（Ta）或者钨（W）等金属材料形成。

如上所述，构成薄膜晶体管100。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的显示装置的等效电路的图。

图3示出的有机发光显示装置具备开关晶体管1、驱动晶体管2、数据线3、扫描线4、电流供给线5、电容器6以及有机EL元件7。

开关晶体管1与数据线3、扫描线4以及电容器6连接。

驱动晶体管2例如相当于图2示出的薄膜晶体管100，与电流供给线5、电容6器以及有机EL元件7连接。

数据线3是向有机EL元件7的像素传送确定有机EL元件7的像素的明暗的数据（电压值的大小）的布线。

扫描线4是向有机EL元件7的像素传送确定有机EL元件7的像素的开关（ON/OFF）的数据的布线。

电流供给线5是用于对驱动晶体管2供给大电流的布线。

电容器6将电压值（电荷）保持一定时间。

如上所述，构成有机发光显示装置。

接着，说明上述的薄膜晶体管100的制造方法。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的有机发光显示装置的薄膜晶体管的制造工序的流程图。该薄膜晶体管100可以同时制造多个，但下面为了使说明简单，作为制造一个薄膜晶体管的方法进行说明。图5A～图5L是用于说明本发明的实施方式所涉及的有机发光显示装置的薄膜晶体管的制造方法的图。图6是示意表示图4的S15中的激光间接加热法的图。

首先，准备基板10，在基板10上形成底涂层11（S10），接着，在底涂层11上形成栅电极（S11）。

具体而言，通过等离子体CVD（Chemical Vapor Deposition：气相生长）法在基板10上成膜底涂层11，接着，通过溅射法堆积成为栅电极的金属膜，通过光刻以及蚀刻形成薄膜晶体管100中的栅电极12（图5A）。在此，栅电极12典型地由Mo等或者Mo合金等（例如MoW（钼、钨合金））金属材料形成。

接着，在栅电极12上形成栅极绝缘层13（S12）。然后，在栅极绝缘层13上形成非晶硅层14（S13）。

具体而言，通过等离子体CVD法在栅电极12上即覆盖底涂层11和栅电极12而成膜栅极绝缘层13（图5B），在成膜的栅极绝缘层13上连续地成膜非晶硅层14（图5C）。

接着，在非晶硅层14上堆积缓冲层15，在堆积的缓冲层15上堆积光吸收层16（S14）。

在此，缓冲层15优选为即使在对非晶硅层14进行退火结晶化的温度区域（1400度以上）内也不与硅反应的物质。作为这样的物质例如有氧化硅、氮化硅等。另外，关于缓冲层15的堆积，优选通过等离子体CVD法来堆积栅极绝缘层13和非晶硅层14之后，成膜室不对大气开放而连续地成膜。另外，缓冲层15的厚度例如为5nm～500nm，优选为30nm～400nm。理由是，5nm以下的膜厚的控制性差，在生产方面不太合适。另外，对于500nm以上的膜厚，其对于来自通过激光照射加热的光吸收层的热的传递性恶化，非晶硅层的结晶化所需的光能会过剩。

另外，优选光吸收层16具有预定的光学特性，成膜为在红色或者近红外区域的激光波长范围内为半透明（消光系数k<1）。光吸收层16使用真空蒸镀法或者溅射法来成膜。例如，在使用溅射法的情况下，使用碳靶，作为溅射气体而使用Ar等。在此，光吸收层16的厚度例如为10nm～500nm，优选为20nm～200nm。理由是，在厚度为10nm时激光的透过较多，被光吸收层吸收的能量降低，光吸收层的发热变得不充分。另外，在厚度为500nm时，由于膜本身的应力增大，产生裂纹的概率会增加，另外，在对产生了裂纹的光吸收层实施激光照射时容易引起烧蚀（ablation），不适合激光间接加热法。

光吸收层16具有上述预定的光学特性，由此所入射的激光的一定比例的激光透射到下层，在下层膜中产生多重干涉。由此，光吸收层16的吸收率在存在栅电极的区域与不存在栅电极的区域产生差异。换言之，通过使用具有上述预定的光学特性的光吸收层16，能够控制光吸收层16中的存在栅电极的区域和不存在栅电极的区域的吸收率。这样的具有上述预定的光学特性的光吸收层16例如由类金刚石炭膜构成。

以下，说明栅极绝缘层13的膜厚、非晶硅层14的膜厚、缓冲层15的膜厚以及光吸收层16的膜厚。

栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16的膜厚优选形成为满足属于通过以下的式1至式4划分的范围的X和Y。

Y≤－1.06X-0.22△A’+1.07  （式1）

Y≥1.29X+1.61*△A’+1.44   （式2）

Y≥1.06X+0.33△A’+0.89    （式3）

Y≤1.29X+-0.97*△A’-0.95  （式4）

在此，X表示将光吸收层16的光学膜厚除以预定的激光波长而得到的值，光吸收层16的光学膜厚为对光吸收层16的折射率乘以光吸收层16的膜厚而得到的值。另一方面，Y表示将栅极绝缘层13的光学膜厚、非晶硅层14的光学膜厚和缓冲层15的光学膜厚相加而得到的值除以预定的激光波长而得到的值，栅极绝缘层13的光学膜厚为对栅极绝缘层13的折射率乘以栅极绝缘层13的膜厚而得到的值，非晶硅层14的光学膜厚为对非晶硅层14的折射率乘以非晶硅层14的膜厚而得到的值，缓冲层15的光学膜厚为对缓冲层15的折射率乘以缓冲层15的膜厚而得到的值。

更具体而言，将形成有栅电极12的区域（以下称为第一区域）上方的光吸收层16对于激光的吸收率设为A₁，将其吸收率A₁除以光吸收层16的膜厚d₁而得到的值设为换算吸收率A₁’。将不形成栅电极12的区域（以下称为第二区域）上方的光吸收层16对于激光的光吸收率设为A₂，将其吸收率A₂除以光吸收层16的膜厚d₂而得到的值设为换算吸收率A₂’。此时，其差A₁’－A₂’为后述的说明中定义的值－△A’以下。即，在S12、S13以及S14中，形成具有使式5的关系式成立的膜厚的栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16。

A₁’－A₂’≤－△A’    （式5）

后面将详细进行说明，因此在此省略说明，将光吸收层16的膜厚和光学常数、缓冲层15的膜厚和光学常数、非晶硅层14的膜厚和光学常数、栅极绝缘层13的结构、膜厚和光学常数以及形成基底的栅电极12的金属材料的光学常数和基板的光学常数作为参数，通过考虑了激光的多重干涉的光学计算来导出光吸收层16的吸收率。以下，再次返回到制造工序的说明。

接着，使用红色或者近红外区域的波长区域的激光器，对光吸收层16进行照射、加热，通过其发热来对非晶硅层14进行退火，由此使之成为结晶硅层17（S15）。

具体而言，使波长600nm以上且2000nm以下的激光器相对于基板10在一定方向上相对移动，使用从该激光器照射的激光对光吸收层16进行加热，介由缓冲层15间接地对非晶硅层14进行退火使之结晶化而生成结晶硅层17。更具体而言，首先，对所形成的非晶硅层14实施脱氢处理。例如，具有在500℃下在氮气氛中实施20分钟的方法。之后，通过激光间接加热法使非晶硅层14成为多结晶（包括微结晶），由此形成结晶硅层17（图5D）。

在此，在上述的激光退火法中，如上所述，用于照射激光的激光源是红色或者近红外的波长区域的激光器。即，为大约600nm～2000nm的波长的激光器，优选为800nm～1100nm的波长的激光器。另外，红色或者近红外的波长区域的激光器为连续振荡或者模拟连续的振荡模式即可。另外，该波长区域的激光器可以由固体激光装置构成，也可以由使用了半导体激光元件的激光装置构成。进一步，该波长区域的激光器的照射到非晶硅层14上时的照射能量密度的变动小于5％左右。

另外，如图6所示，在S15的工序即图5D至图5E的工序中，聚光为线状的激光照射到非晶硅层14，从而生成结晶硅层17。具体而言，对非晶硅层14照射激光的方法存在两种方法。一种方法是：聚光为线状的激光的照射位置是固定的，将形成有非晶硅层14的基板10载置在载置台上，使载置台进行移动，另一种方法是：载置台是固定的，激光的照射位置进行移动。不论是哪一种方法，都是使激光一边相对于光吸收层16相对移动一边进行照射。通过这样的方法而被照射激光的光吸收层16吸收激光的能量，其温度上升。并且，其热通过缓冲层15传递到非晶硅层14，非晶硅层14被退火而被结晶化。这样，非晶硅层成为结晶硅层17。

接着，通过蚀刻来除去光吸收层16和缓冲层15。具体而言，通过干蚀刻或者湿蚀刻进行除去。然而，不一定非除去光吸收层16和缓冲层15不可。也可以将光吸收层16和缓冲层15作为沟道蚀刻阻止层（ChannelEtching Stopper：CES）来加以利用，也可以仅对光吸收层进行蚀刻而将缓冲层作为CES来加以利用。

接着，形成第二层的非晶硅层18（S17），对薄膜晶体管100的沟道区域的硅层进行图案形成（S18）。

具体而言，通过等离子体CVD法在栅极绝缘层13上形成第二层非晶硅层18（图5G）。然后，对硅层膜层（结晶硅层17和第二层的非晶硅层18的层）进行图案形成，通过蚀刻除去应该除去的非晶硅层18和结晶硅层17（图5H），使得留下薄膜晶体管100的沟道区域。由此，能够在薄膜晶体管100中形成所期望的沟道层。

接着，成膜n+硅层19和源、漏电极20（S19）。

具体而言，通过等离子体CVD法，成膜n+硅层19以覆盖第二层的非晶硅层18、结晶硅层17的侧面和栅极绝缘层13（图5I）。然后，通过溅射法在成膜的n+硅层19上堆积成为源、漏电极20的金属（图5J）。在此，源、漏电极由Mo或者Mo合金等金属、钛（Ti）、铝（Al）或者Al合金等金属、铜（Cu）或者Cu合金等金属、或者银（Ag）、铬（Cr）、钽（Ta）或者钨（W）等金属材料形成。

接着，进行源、漏电极20的图案形成（S20）。然后，对n+硅层19进行蚀刻（S21），在此过程中，对第二层的非晶硅层18的一部分进行蚀刻（S22）。

具体而言，通过光刻以及蚀刻来形成源、漏电极20（图5K）。另外，对n+硅层19进行蚀刻，对薄膜晶体管100的沟道区域的非晶硅层18的一部分进行蚀刻（图5L）。换言之，对非晶硅层18进行沟道蚀刻，使得留下薄膜晶体管100的沟道区域的非晶硅层18的一部分。

这样，制造出薄膜晶体管100。

如上所述，本实施方式中的薄膜晶体管100形成为具有底栅构造的Poly－Si TFT。在制造该薄膜晶体管100时，成膜栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16，以使得具有使上述关系式成立的膜厚。然后，使用通过对光吸收层16进行激光的照射、扫描而产生的热，对由a－Si膜形成的非晶硅层14进行退火而使之结晶化，由此使非晶硅层14成为由Poly－Si形成的结晶硅层17。此时，能够在激光到达形成薄膜晶体管100的沟道区域（栅电极上的区域）上方的光吸收层16之前，使栅电极12成为热饱和状态，能够均匀地进行与最终得到的沟道区域相当的结晶硅层17的结晶化。

也即是，栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16的膜厚具有对通过激光退火结晶化法形成结晶硅层17的情况合适的范围。

下面，说明其机理。

通常，在对非晶硅层加热而使之退火的情况下，其到达温度和结晶化后的结晶硅层的结晶度具有相关性。到达温度越高，结晶化后形成的结晶硅层的结晶度越大。因此，为了谋求使薄膜晶体管的第一区域（形成有栅电极的区域上方）的非晶硅层充分且均匀地结晶化，需要使薄膜晶体管的第一区域的非晶硅层的到达温度的分布均匀。

然而，在底栅构造的薄膜晶体管中，在非晶硅层的下部隔着栅极绝缘层而存在栅电极，并且构成栅电极的金属的导热率大于栅极绝缘层的导热率。因此，在激光间接加热法中，向在非晶硅层上方隔着缓冲层而形成的光吸收层照射激光而产生的光吸收层的热会对非晶硅层进行加热。另外，与此同时，上述热会瞬间通过栅极绝缘层向栅电极传递。其结果，会在形成有栅电极的区域上方的非晶硅层中产生发热不充分的区域，其到达温度变得不均匀。由于这样的理由，如图1所示的结晶化后的结晶硅层会产生结晶度不均匀（结晶不匀）。

因而，为了避免会产生该结晶不匀的现象，在激光到达薄膜晶体管的第一区域上方的光吸收层之前，期望如后所述那样使栅电极处于热饱和的状态。因此，在本实施方式中，制造成上述的薄膜晶体管100的结构。即，将栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层以及光吸收层的膜厚形成为满足上述的X和Y。由此，能够使不形成栅电极12的区域上方（第二区域）的光吸收层16的发热大于形成有栅电极12的区域上方（第一区域）的光吸收层16的发热。

换言之，将成为本实施方式所涉及的薄膜晶体管100的结构的栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层以及非晶硅层膜的膜厚形成为满足上述的X和Y。由此，首先，通过照射激光而在不形成栅电极12的区域上方（第二区域）的光吸收层16中产生的热，在激光到达形成有栅电极12的区域上方（第一区域）的光吸收层16之前，分别通过缓冲层15、非晶硅层14以及栅极绝缘层13传递到栅电极12而使栅电极12的温度上升。也即是，栅电极12首先在激光到达之前被预加热。这是由于，当激光照射到处于第二区域的光吸收层16而产生热时，通过上述结构，第二区域的温度高于激光尚未到达的第一区域上方的光吸收层16的温度，因此传递到处于第二区域的非晶硅层14的热进一步通过栅极绝缘膜也传递到栅电极12而使栅电极12的温度上升。接着，当激光到达第一区域上方的光吸收层16时，第一区域上方的光吸收层16发热，该热传递到非晶硅层14。进一步，与第一区域的光吸收层16的发热量对应的热传递到栅电极12（通过激光进行的加热）。栅电极12被通过该激光进行的加热以及上述的预加热这两者进行加热，使栅电极12热饱和。在此，使栅电极12热饱和是指在栅电极12的面内使栅电极12的温度均匀化。

这样，根据本实施方式所涉及的薄膜晶体管的结构，在使非晶硅层14结晶化时，能够使栅电极12热饱和。由此，能实现以下效果：通过照射用于使非晶硅层14结晶化的激光而产生的光吸收层的发热，被用于形成结晶硅层17而不会被栅电极12吸收，能够生成没有结晶不匀的结晶硅层17。

接着，说明△A’的算出方法。如上所述，通过使形成有栅电极12的区域上方（第一区域）以及不形成栅电极12的区域上方（第二区域）各自的光吸收层16对于激光的换算吸收率的差为－△A’以下，从而得到本实施方式所涉及的效果。

在此，假设为由光吸收层16吸收的激光的光吸收能量100％有助于光吸收层的发热，将激光的每单位面积的能量设为能量密度E。下面，将形成有栅电极12的区域上方（第一区域）的光吸收层16称为第一区域的光吸收层16，将不形成栅电极12的区域上方（第二区域）的光吸收层16称为第二区域的光吸收层16。另外，将第一区域的光吸收层16相对于激光波长的吸收率设为A₁，将通过吸收了激光而产生的光吸收层16的发热量（每单位面积）设为Q₁。将第二区域的光吸收层16相对于激光波长的吸收率设为A₂，将通过吸收了激光而产生的光吸收层16的发热量（每单位面积）设为Q₂。进而，在栅电极12上形成栅极绝缘层13，进一步在栅极绝缘层13上形成非晶硅层，进一步在非晶硅层上形成缓冲层，在本结构中，将栅电极12的激光吸收率设为A_G，将通过吸收了激光而产生的栅电极12的发热量（每单位面积）设为Q_G。

接着，考虑如下情况：通过使栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16成为预定的膜厚，第一区域的光吸收层16相对于激光波长的吸收率与第二区域的光吸收层16相对于激光波长的吸收率相等。即，考虑A₁=A₂成立的情况。在该情况下，Q₁=Q₂成立。但是，实际上透过了光吸收层16的光也被栅电极12吸收而栅电极也发热（Q_G＞0）。因此，第一区域的非晶硅层14的发热温度大于第二区域的非晶硅层14的发热温度。

鉴于以上情况，如果第二区域的光吸收层16的发热量为第一区域的光吸收层16的发热量与栅电极的发热量的总和以上，则认为第二区域的非晶硅层14的发热温度成为第一区域的非晶硅层14的发热温度以上。该关系可以使用式6来表示。

Q₁+Q_G≤Q₂    （式6）

并且，将该式6变的话，可以表示为式7。

Q₁－Q₂≤－Q_G    （式7）

在此，将光吸收层16的膜厚、密度、比热分别定义为d、ρ、c，将栅电极的膜厚、密度、比热分别定义为d_G、ρ_G、c_G时，第一区域的光吸收层16的发热量、第二区域的光吸收层16的发热量以及栅电极的发热量可以分别表示为如下各式。

Q₁=E×A₁/（d×ρ×c）

Q₂=E×A₂/（d×ρ×c）

Q_G=E×A_G/（d_G×ρ_G×c_G）

接着，当将这些式代入到式7而进行整理时，成为如式8所示。

（A₁－A₂）/d≤－（A_G/d_G）×（ρ×c）/（ρ_G×c_G）    （式8）

在此，将吸收率除以膜厚得到的值定义为换算吸收率，下面记载为A₁/d=A₁’、A₂/d=A₂’。进一步，将式8的右边定义为－△A’。于是，式7成为A₁’－A₂’≤－△A’，导出式5。

式5表示以下情况。即，构成栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层以及光吸收层的膜厚以使得满足第一区域的光吸收层16的换算吸收率与第二区域的光吸收层16的换算吸收率的差成为由－△A’定义的值以下的条件时，第二区域的非晶硅层14的发热温度成为第一区域的非晶硅层14的发热温度以上。也即是，当形成满足该条件的栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层以及光吸收层的膜厚时，在使用例如通过红色的波长区域的激光对隔着缓冲层形成于非晶硅层上方的光吸收层进行照射、扫描而产生的热来对非晶硅层间接地进行退火的情况下，能够减小栅电极12的热吸收、传递对于结晶化的影响。因此，能够使由薄膜晶体管的第一区域的非晶硅层14的发热产生的到达温度的分布均匀。

为了产生该效果，需要根据层构造（有无栅电极12）和层膜厚的变化，使光吸收层16的吸收率变化。这需要：在上述预定（红色或者近红外区域的波长区域）的激光的波长区域中，光吸收层16为半透明、即消光系数k<1。由于该光学特性，入射到光吸收层的激光透到下层，产生下层膜的多重干涉。因此，由于层构造、层膜厚的变化，多重干涉效果强弱变化，因此通过利用该现象，能够控制栅电极上的光吸收层16的吸收率和栅电极12外的光吸收层的吸收率的差。

相反，多用于以往的激光间接加热法中的光吸收层为Mo、Cr等高熔点金属。这些高熔点金属的消光系数k较大、为2以上，因此所入射的激光几乎不透到下层膜，不产生下层膜的多重干涉（或者，非常小）。也即是，不管层构造、层膜厚的变化如何，光吸收层的吸收率都是一定的，因此无法产生本发明的效果。

如上所述，在具有上述预定的波长区域的激光中，具有光吸收层16为半透明的光学特性，这一点能产生本发明的效果，这与以往的技术不同。

如上所述，通过将栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16的膜厚形成为满足上述的条件，即使是各种的波长激光、栅电极的材质和膜厚，也能够生成没有结晶不匀的结晶硅层17。也即是，例如能够不对栅电极12的图案形状等、特别是薄膜晶体管100的构造加以变更而减少形成于栅电极12上的结晶硅层17的结晶性不匀，能够实现稳定的结晶化。由此，能实现以下效果：抑制使用了该结晶硅层的薄膜晶体管100的特性不匀，即使在LCD、OLED等显示装置中进一步高精细化，也能够使其显示质量提高。

在上述的说明中，示出了使用聚光为线状的激光对非晶硅层14进行结晶化的情况的示例，但在本申请中除此以外还可以使用光斑状（也包括圆形、椭圆形或者其它形状）的激光。在该情况下，优选通过适于结晶化的扫描方法来实施激光。

如上所述，根据本实施方式的薄膜晶体管100的制造方法，通过使栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16的膜厚满足上述的条件，能够使通过第一区域的非晶硅层14发热而产生的到达温度的分布均匀，能够谋求使第一区域的非晶硅层14充分且均匀地结晶化。

下面，根据实施例详细说明栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16的膜厚应该满足的条件。

（实施例）

首先，说明光吸收层相对于激光波长的吸收率的计算方法。

图7A和图7B是用于说明振幅透射率和振幅透射率的计算方法的图。

图7A和图7B示出将图2所示的薄膜晶体管100的构造模型化而得到的多层构造的模型构造。在图7A所示的模型构造中，具备复折射率N₁的层401、复折射率N₂的层402、复折射率N₃的层403、复折射率N₄的层404、复折射率N₅的层405以及复折射率N₆的层406。在该模型构造中，示出层405、层404、层403、层402以及层401按该顺序层叠在基板406上的构造。在图7B所示的模型构造中，示出不存在图7A的层405的情况的模型构造。另外，图中示出的复折射率N₀的区域为模型构造的外部，表示激光向模型构造入射的一侧。该区域例如为空气，在该情况下，折射率为1，消光系数为0。

基板406例如为由透明的玻璃或者石英形成的绝缘基板，例如折射率为1.46，与图5A所示的基板10对应。层405例如由折射率为3.55、消光系数为3.86、膜厚50nm的MoW构成，与图5A示出的栅电极12对应。层404例如由折射率1.46、消光系数0的氮化硅（SiN_x）构成，与图5B示出的栅极绝缘层13对应。层403例如由折射率4.19、消光系数0的a-Si构成，与图5C示出的非晶硅层14对应。层402例如由折射率1.46、消光系数0的透明膜构成，与图5D示出的缓冲层15对应。层401例如是折射率1.9、消光系数0.6的类金刚石膜，与图5D的光吸收层16对应。

在本模型构造中，省略了与图5A示出的底涂层11对应的层。原因是，当底涂层11为透明的层、且不吸收激光的层时，其膜厚不会对本计算结果带来影响。于是，下面在省略了与底涂层11对应的层的模型构造中进行计算。

如图7A和图7B所示，将对于从外部向层401入射的光的振幅反射系数设为r₀₁，将对于从层401向层402入射的光的振幅反射系数设为r₁₂，将对于从层402向层403入射的光的振幅反射系数设为r₂₃，将对于从层403向层404入射的光的振幅反射系数设为r₃₄，将对于从层404向层405入射的光的振幅反射系数设为r₄₅，以及将对于从层404向层406入射的光的振幅反射系数设为r₄₆。进一步，将对于从外部向层401入射的光的振幅透射系数设为t₀₁，将对于从层401向层402入射的光的振幅透射系数设为t₁₂，将对于从层402向层403入射的光的振幅透射系数设为t₂₃，将对于从层403向层404入射的光的振幅透射系数设为t₃₄，以及将对于从层404向基板层406入射的光的振幅透射系数设为t₄₆。

另外，将形成有与栅电极12对应的层405的区域上方（相当于第一区域）的各层整体的振幅反射系数分别设为r₀₁₂₃₄₅（R1）、r₁₂₃₄₅（R2）、r₂₃₄₅（R3）、r₃₄₅（R4）。具体而言，将层405和层404视作一层时的振幅反射系数设为r₃₄₅（R4）。同样地，将层405、层404以及层403视作一层时的振幅反射系数设为r₂₃₄₅（R3），将层405、层404、层403以及层402视作一层时的振幅反射系数设为r₁₂₃₄₅（R2），将层405、层404、层403、层402以及层401视作一层时的振幅反射系数设为r₀₁₂₃₄₅（R1）。另外，将第一区域的各层整体的振幅透射系数分别设为t₀₁₂₃₄₅（T1）、t₁₂₃₄₅（T2）、t₂₃₄₅（T3）、t₃₄₅（T4）。具体而言，将层405和层404视作一层时的振幅透射系数设为t₃₄₅（T4）。同样地，将层405、层404以及层403视作一层时的振幅透射系数设为t₂₃₄₅（T3），将层405、层404、层403以及层402视作一层时的振幅透射系数设为t₁₂₃₄₅（T2），将层405、层404、层403、层402以及层401视作一层时的振幅透射系数设为t₀₁₂₃₄₅（T1）。

接着，如图7B所示，将不形成与栅电极对应的层404的区域上方（第二区域）的各层整体的振幅反射系数分别设为r₀₁₂₃₄₆（R1’）、r₁₂₃₄₆（R2’）、r₂₃₄₆（R3’）、r₃₄₆（R4’）。具体而言，将基板层406和层404视作一层时的振幅反射系数设为r₃₄₆（R4’）。同样地，将基板层406、层404、层403视作一层时的振幅反射系数设为r₂₃₄₆（R3’），将基板层406、层404、层403、层402视作一层时的振幅反射系数设为r₁₂₃₄₆（R2’），将基板层406、层404、层403、层402以及层401视作一层时的振幅反射系数设为r₀₁₂₃₄₆（R1’）。另外，将第二区域的各层整体的振幅透射系数分别设为t₀₁₂₃₄₆（T1’）、t₁₂₃₄₆（T2’）、t₂₃₄₆（T3’）、t₃₄₆（T4’）。具体而言，将基板层406、层403视作一层时的振幅透射系数设为t₃₄₆（T4’）。同样地，将基板层406、层404以及层403视作一层时的振幅透射系数设为t₂₃₄₆（T3’），将基板层406、层404、层403以及层402视作一层时的振幅透射系数设为t₁₂₃₄₆（T2’），将基板层406、层404、层403、层402以及层401视作一层时的振幅透射系数设为t₀₁₂₃₄₆（T1’）。

并且，可以使用以下的式9～式16表示第一区域的各层整体的振幅反射系数、振幅透射系数。

$r_{012345}=\frac{r_{01}+r_{12345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_1)}{1+r_{01}{r}_{12345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_1)}$ （式9）

$r_{12345}=\frac{r_{12}+r_{2345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_2)}{1+r_{12}{r}_{2345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_2)}$ （式10）

$r_{2345}=\frac{r_{23}+r_{345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_3)}{1+r_{23}{r}_{345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_3)}$ （式11）

$r_{345}=\frac{r_{34}+r_{45}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_4)}{1+r_{34}{r}_{45}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_4)}$ （式12）

$t_{012345}=\frac{t_{01}+t_{12345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_1)}{1+r_{01}{r}_{12345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_1)}$ （式13）

$t_{12345}=\frac{t_{12}+t_{2345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_2)}{1+r_{12}{r}_{2345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_2)}$ （式14）

$t_{2345}=\frac{t_{23}+t_{345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_3)}{1+r_{23}{r}_{345}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_3)}$ （式15）

$t_{345}=\frac{t_{34}+t_{45}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_4)}{1+r_{34}{r}_{45}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_4)}$ （式16）

另外，可以使用以下的式17～式24表示第二区域的各层整体的振幅反射系数、振幅透射系数。

$r_{012346}=\frac{r_{01}+r_{12346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_1)}{1+r_{01}{r}_{12346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_1)}$ （式17）

$r_{12346}=\frac{r_{12}+r_{2346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_2)}{1+r_{12}{r}_{2346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_2)}$ （式18）

$r_{2346}=\frac{r_{23}+r_{346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_3)}{1+r_{23}{r}_{346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_3)}$ （式19）

$r_{346}=\frac{r_{34}+r_{46}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_4)}{1+r_{34}{r}_{46}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_4)}$ （式20）

$t_{012346}=\frac{t_{01}+t_{12346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_1)}{1+r_{01}{r}_{12346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_1)}$ （式21）

$t_{12346}=\frac{t_{12}+t_{2346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_2)}{1+r_{12}{r}_{2346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_2)}$ （式22）

$t_{2346}=\frac{t_{23}+t_{346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_3)}{1+r_{23}{r}_{346}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_3)}$ （式23）

$t_{346}=\frac{t_{34}+t_{46}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_4)}{1+r_{34}{r}_{46}\exp (-i2{\mathrm{\&beta;}}_4)}$ （式24）

在此，

β₁＝2πd₁N₁cosθ₁/λ

β₂＝2πd₂N₂cosθ₂/λ

β₃＝2πd₃N₃cosθ₃/λ

β₄＝2πd₄N₄cosθ₂/λ

d为各层的厚度，θ为各层的入射角、透射角，λ为激光的波长。

另外，可以根据下式的斯涅尔（Snell）定律如以下那样算出θ。

N₀sinθ₀＝N₁sinθ₁＝N₂sinθ₂＝N₃sinθ₃＝N₄sinθ₄＝N₅sinθ₅＝N₆sinθ₆

另外，可以使用以下的式25～式36算出各层各自的振幅反射系数r₀₁、r₁₂、r₂₃、r₃₄、r₃₅以及振幅透射系数t₀₁、t₁₂、t₂₃、t₃₄、t₃₅。

$r_{01}=\frac{N_0\cos {\mathrm{\&theta;}}_1-N_1\cos {\mathrm{\&theta;}}_0}{N_0\cos {\mathrm{\&theta;}}_1+N_1\cos {\mathrm{\&theta;}}_0}$ （式25）

$r_{12}=\frac{N_1\cos {\mathrm{\&theta;}}_2-N_2\cos {\mathrm{\&theta;}}_1}{N_1\cos {\mathrm{\&theta;}}_2+N_2\cos {\mathrm{\&theta;}}_1}$ （式26）

$r_{23}=\frac{N_2\cos {\mathrm{\&theta;}}_3-N_3\cos {\mathrm{\&theta;}}_2}{N_2\cos {\mathrm{\&theta;}}_3+N_3\cos {\mathrm{\&theta;}}_2}$ （式27）

$r_{34}=\frac{N_3\cos {\mathrm{\&theta;}}_4-N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_3}{N_3\cos {\mathrm{\&theta;}}_4+N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_3}$ （式28）

$r_{45}=\frac{N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_5-N_5\cos {\mathrm{\&theta;}}_4}{N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_5+N_5\cos {\mathrm{\&theta;}}_4}$ （式29）

$r_{46}=\frac{N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_6-N_6\cos {\mathrm{\&theta;}}_4}{N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_6+N_6\cos {\mathrm{\&theta;}}_4}$ （式30）

$t_{01}=\frac{2N_0\cos {\mathrm{\&theta;}}_1}{N_0\cos {\mathrm{\&theta;}}_1+N_1\cos {\mathrm{\&theta;}}_0}$ （式31）

$t_{12}=\frac{2N_1\cos {\mathrm{\&theta;}}_2}{N_1\cos {\mathrm{\&theta;}}_2+N_2\cos {\mathrm{\&theta;}}_1}$ （式32）

$t_{23}=\frac{2N_2\cos {\mathrm{\&theta;}}_3}{N_2\cos {\mathrm{\&theta;}}_3+N_3\cos {\mathrm{\&theta;}}_2}$ （式33）

$t_{34}=\frac{2N_3\cos {\mathrm{\&theta;}}_4}{N_3\cos {\mathrm{\&theta;}}_4+N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_3}$ （式34）

$t_{45}=\frac{2N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_5}{N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_5+N_5\cos {\mathrm{\&theta;}}_4}$ （式35）

$t_{46}=\frac{2N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_6}{N_4\cos {\mathrm{\&theta;}}_6+N_6\cos {\mathrm{\&theta;}}_4}$ （式36）

在此，激光为单色激光，其偏振光假设为P偏振光。

接着，使用以上的式，如以下那样算出第一区域的各层整体的振幅反射系数、振幅透射系数。即，首先，通过将式28和式29代入到式12来算出r₃₄₅。接着，通过将式27和r₃₄₅代入到式11来算出r₂₃₄₅。接着，通过将式26和r₂₃₄₅代入到式10来算出r₁₂₃₄₅。接着，通过将式25和r₁₂₃₄₅代入到式9来算出r₀₁₂₃₄₅。接着，通过将式28、式29、式34以及式35代入到式16来算出t₃₄₅。接着，通过将式27、式33、r₃₄₅以及t₃₄₅代入到式15来算出t₂₃₄₅。接着，通过将式26、式32、r₂₃₄₅以及t₂₃₄₅代入到式14来算出t₁₂₃₄₅。接着，通过将式25、式31、r₁₂₃₄₅以及t₁₂₃₄₅代入到式13来算出t₀₁₂₃₄₅。

进一步，如以下那样算出第二区域的各层整体的振幅反射系数、振幅透射系数。即，首先，通过将式28和式30代入到式20来算出r₃₄₆。接着，通过将式27和r₃₄₆代入到式19来算出r₂₃₄₆。接着，通过将式26和r₂₃₄₆代入到式18来算出r₁₂₃₄₆。接着，通过将式25和r₁₂₃₄₆代入到式17来算出r₀₁₂₃₄₆。接着，通过将式28、式30、式34以及式36代入到式24来算出t₃₄₆。接着，通过将式27、式33、r₃₄₆以及t₃₄₆代入到式23来算出t₂₃₄₆。接着，通过将式26、式32、r₂₃₄₆以及t₂₃₄₆代入到式22来算出t₁₂₃₄₆。

接着，通过将式25、式31、r₁₂₃₄₆以及t₁₂₃₄₆代入到式21来算出t₀₁₂₃₄₆。

接着，根据式37～式44算出第一区域的各层的反射率R1、R2、R3以及R4、透射率T1、T2、T3以及T4。

R₁＝|r₀₁₂₃₄₅|²    （式37）

R₂＝|r₁₂₃₄₅|²     （式38）

R₃＝|r₂₃₄₅|²      （式39）

R₄＝|r₃₄₅|²       （式40）

$T_1=\left(\frac{\mathrm{Re}\left(N_5\right)\cos \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{Re}\left(N_0\right)\cos \mathrm{\&theta;}}\right){\left|t_{012345}\right|}^2$ （式41）

$T_2=\left(\frac{\mathrm{Re}\left(N_5\right)\cos \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{Re}\left(N_1\right)\cos \mathrm{\&theta;}}\right){\left|t_{12345}\right|}^2$ （式42）

$T_3=\left(\frac{\mathrm{Re}\left(N_5\right)\cos \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{Re}\left(N_2\right)\cos \mathrm{\&theta;}}\right){\left|t_{2345}\right|}^2$ （式43）

$T_4=\left(\frac{\mathrm{Re}\left(N_5\right)\cos \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{Re}\left(N_3\right)\cos \mathrm{\&theta;}}\right){\left|r_{345}\right|}^2$ （式44）

进一步，根据式45～式52算出第二区域的各层的反射率R1’、R2’、R3’以及R4’、透射率T1’、T2’、T3’以及T4’。

R₁′＝|r₀₁₂₃₄₆|²    （式45）

R₂′＝|r₁₂₃₄₆|²   （式46）

R′₃＝|r₂₃₄₆|²    （式47）

R′₄＝|r₃₄₆|²     （式48）

${T^{\&prime;}}_1=\left(\frac{\mathrm{Re}\left(N_6\right)\cos \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{Re}\left(N_0\right)\cos \mathrm{\&theta;}}\right){\left|t_{012346}\right|}^2$ （式49）

${T^{\&prime;}}_2=\left(\frac{\mathrm{Re}\left(N_6\right)\cos \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{Re}\left(N_1\right)\cos \mathrm{\&theta;}}\right){\left|t_{12346}\right|}^2$ （式50）

${T^{\&prime;}}_3=\left(\frac{\mathrm{Re}\left(N_6\right)\cos \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{Re}\left(N_2\right)\cos \mathrm{\&theta;}}\right){\left|t_{2346}\right|}^2$ （式51）

${T^{\&prime;}}_4=\left(\frac{\mathrm{Re}\left(N_6\right)\cos \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{Re}\left(N_3\right)\cos \mathrm{\&theta;}}\right){\left|t_{346}\right|}^2$ （式52）

最后，可以通过式53算出第一区域的光吸收层的光吸收率A₁。

A₁＝1-(R₁+T₁)    （式53）

另外，可以通过式54算出第二区域的光吸收层的光吸收率A₂。

A₂＝1-(R₂+T₂)    （式54）

如上所述，能够使用光吸收层的膜厚d，算出从第一区域的光吸收层的换算吸收率A₁’（A₁’=A₁/d）减去第二区域的光吸收层的换算吸收率A₂’（A₂’=A₂/d）而得到的值△A’=A₁’-A₂’（换算吸收率差）。

接着，使用上述的计算方法，算出在与图7A和图7B示出的模型构造垂直地、即在θ₀=0或者sinθ₀=0近似成立的范围的入射角度θ₀下入射了波长λ（600nm≤λ≤2000nm）的激光（红色或者近红外的波长区域的激光）的情况下的第一区域和第二区域的光吸收层对于激光的换算吸收率，计算出其差。另外，在该情况下，即使激光的偏振光为S偏振光，计算结果也相同。

图8是用于表示在通过激光间接加热法来形成结晶硅层的情况下栅极绝缘层、非晶硅层、缓冲层以及光吸收层具有合适的厚度范围的情形的图。具体而言，图8是表示使用图7A和图7B示出的模型构造使栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16的膜厚分别发生了变化的情况下的第一区域和第二区域的光吸收层16的换算吸收率差A₁’－A₂’的计算结果的等高线图。

在此，横轴（X）表示将光吸收层16的折射率乘以光吸收层16的膜厚而得到的光吸收层16的光学膜厚除以预定的激光波长而得到的值。另外，纵轴（Y）表示将栅极绝缘层13的光学膜厚、非晶硅层14的光学膜厚、缓冲层15的光学膜厚相加而得到的值除以预定的激光波长而得到的值，栅极绝缘层13的光学膜厚为对栅极绝缘层13的折射率乘以栅极绝缘层13的膜厚而得到的值，非晶硅层14的光学膜厚为对非晶硅层14的折射率乘以非晶硅层14的膜厚而得到的值，缓冲层15的光学膜厚为对缓冲层15的折射率乘以缓冲层15的膜厚而得到的值。

例如当使用λ=808nm时的光吸收层16的折射率时，能够将图8的横轴的值转换为光吸收层的膜厚。例如图9是表示将图8的横轴的值转换为光吸收层的膜厚而得到的值的图。图9示出在λ=808nm时以及λ=1064nm时将图8的横轴的值转换为非晶硅层的膜厚而得到的值。

另外，例如在λ=808nm时，可以从图8的纵轴的值转换为栅极绝缘层13、非晶硅层14以及缓冲层15的膜厚。图10是例如栅极绝缘层（氧化硅膜）的膜厚为125nm、非晶硅层的膜厚为100nm的情况下在λ=808nm时以及λ=1064nm时将图8的纵轴的值转换为缓冲层的膜厚而得到的值。这样，通过使用栅极绝缘层的膜厚和光学常数、非晶硅层的膜厚和光学常数，能够将图8的纵轴转换为缓冲层15的膜厚。

这样，即使栅极绝缘层、非晶硅层、缓冲层以及光吸收层的膜厚、光学特性以及栅极绝缘层的结构发生变化，通过转换图8的纵轴Y、横轴X的值，也能够计算通过激光间接加热法来形成结晶硅层的情况下的栅极绝缘层、非晶硅层、缓冲层以及光吸收层的合适的膜厚范围。

例如即使在栅极绝缘层13为层叠构造的情况下，也能够与上述情况同样地，将构成层叠膜的各个绝缘膜的折射率与膜厚的积（光学膜厚）相加而得到的值用作其栅极绝缘膜的光学膜厚，由此能够将图8的纵轴转换为缓冲层15的膜厚。

图11是表示构成本发明的实施方式所涉及的显示装置的薄膜晶体管的构造的其它例的剖视图。图12是表示由氧化硅膜和氮化硅膜构成图11示出的薄膜晶体管的栅极绝缘层的情况下的各自的膜厚的组的图。

图11示出的薄膜晶体管200的栅极绝缘层23由上层绝缘膜23a和下层绝缘膜23b构成。在此，例如设为上层绝缘膜23a为折射率1.46的氧化硅（SiO）膜、下层绝缘膜23b为折射率1.92的氮化硅（SiN）膜。此时，在这些绝缘膜的层叠构造的栅极绝缘层23具有与例如由膜厚125nm的氧化硅膜单层构成的栅极绝缘层13相等的光学常数的情况下，上层绝缘层23a的氧化硅膜的膜厚以及下层绝缘层23b的氮化硅膜的膜厚的组为如图12所示（激光波长λ在600nm至2000nm的范围内）。

当栅极绝缘膜含SiN膜时，能够对来自作为绝缘基板的例如玻璃的碱金属等杂质进行阻挡，因此作为不影响TFT特性和/或可靠性的手段是有效的。

在图8中示出由-△A’表示的等高线的线上以及内侧区域为第一区域和第二区域的光吸收层16的换算吸收率差A₁’-A₂’为-△A’以下的区域。换言之，用图8的虚线表示的曲线表示换算吸收率差为-0.00018的等高线。也即是，该曲线上以及其内侧区域的换算吸收率差为-0.00018以下。另外，通过上述的式（计算方法），由非晶硅层14和栅极绝缘层13的膜厚、非晶硅层14和栅极绝缘层13的光学常数以及栅电极12和基板10的光学常数来算出该区域。并且，当满足所算出的第一区域和第二区域的非晶硅层14的换算吸收率差A₁’-A₂’为-△A’以下的条件时，能够使由薄膜晶体管100的第一区域的光吸收层16的发热产生的到达温度的分布均匀。由此，第一区域的非晶硅层14被充分且均匀地结晶化而成为结晶硅层17。

图13是在图8中用于算出栅极绝缘层、非晶硅层、缓冲层以及光吸收层的合适的膜厚范围的图。

在图13中，将光吸收层16的光学膜厚除以激光的波长而得到的值设为X，将栅极绝缘层13的光学膜厚、非晶硅层的光学膜厚以及缓冲层的光学膜厚之和除以激光的波长而得到的值设为Y。这些X和Y与上述的X和Y相同。并且，使用这些X和Y，通过算式对由－△A’表示的等高线的线上以及内侧区域进行近似。即，能够使用由L1～L4表示的集合的积来进行表示。

L 1∩L 2∩L 3∩L 4

L1～L4可以表示为以下那样，这些分别相当于上述的式1～式4。

L1：Y≤－1.06X-0.22△A’+1.07

L2：Y≥1.29X+1.61*△A’+1.44

L3：Y≥1.06X+0.33△A’+0.89

L4：Y≤1.29X+-0.97*△A’-0.95

如上所述，△A’由△A’=（A_G/d_G）×（ρ×c）/（ρ_G×c_G）表示。在此，ρ、c分别为光吸收层16的密度以及比热，d_G、ρ_G、c_G分别为栅电极的膜厚、密度以及比热。

接着，作为具体例，考虑从图7A和图7B的模型构造上方垂直照射了波长808nm的红色激光的情况。在此，使光吸收层16的密度为1800（kg/m3），使其比热为970（J/（kg·K））。另外，使栅电极12为膜厚50nm的MoW，使其密度为11720（kg/m3），使其比热为226.4（J/（kg·K））。此时，使第一区域的光吸收层16相对于激光波长的吸收率与第二区域的光吸收层相对于激光波长的吸收率相等，即A₁=A₂成立。并且，使用A₁=A₂成立时的栅极绝缘层、非晶硅层、缓冲层以及光吸收层的膜厚、上述的光学计算式式9～式54来计算栅电极的吸收率的最大值A_G。其结果，A_G被计算为0.25，由此，△A’被计算为0.00018。根据A_G=T1×T2×T3×T4（1－R_G）的关系式计算A_G。在此，R_G为将氮化硅膜作为媒介的情况下的栅电极12的反射率，计算为R_G={（n_SiO－n_G）²+K_G ²}/{（n_SiO+n_G）²+K_G ²}。另外，将氧化硅的折射率设为n_SiO，将栅电极的折射率设为n_G，将栅电极的消光系数设为k_G。如上所述，△A’被算出为0.00018。使用该值来确定由上述的L1～L4表示的集合的积所表示的范围。

L 1∩L 2∩L 3∩L 4

接着，实施了如下位置依赖性模拟：模拟使λ＝808nm的红色激光垂直照射、扫描了图7A和图7B示出的模型时的、接受从光吸收层产生的热而温度上升的非晶硅层14表面的最高到达温度的位置依赖性。图14示出用于模拟的模型。如图14所示，本模型由基板层406、与栅电极12的对应的层405、与栅极绝缘层13对应的层404、与非晶硅层14对应的层403、与缓冲层15对应的层402以及与光吸收层16对应的层401构成。在本模型中，使与栅电极12对应的层405的激光扫描方向的长度为30μm，作为与光吸收层16对应的层401以及与栅电极12对应的层405的物性值，使用了上述的值。

图15是表示在图8中本模拟实施的膜厚条件位置的图。在此，纵轴（X）和横轴（Y）是使用λ=808nm时的各个膜的光学常数来转换图8示出的纵轴（X）和横轴（Y）而得到的图。在本模拟使用的模型中，栅极绝缘层13为氧化硅（SiO）膜，将其膜厚假设为125nm。另外，将非晶硅层14的膜厚假设为100nm。图15示出的标记了星（☆）的点1～8（星1～星8）的位置表示本模拟实施的缓冲层15和光吸收层16的膜厚条件。另外，星1、星2、星3、星4处的换算吸收率差A₁’－A₂’小于－△A’（=－0.00018），星5、星6、星7、星8处的换算吸收率差A_Si1’－A_Si2’大于－△A’。也即是，星1、星2、星3、星4存在于图13的虚线内侧区域。

图16是表示第一区域和第二区域的非晶硅层表面的最高到达温度的位置依赖性的模拟结果的图。横轴表示位置坐标，纵轴表示非晶硅层14表面的最高到达温度。非晶硅层14从吸收激光而发热的光吸收层接受热而温度上升。另外，图16示出图15所示的星1～星8的位置处的膜厚条件的模拟结果。如图16所示，在星1～星4的位置处的膜厚条件下，表示非晶硅层14表面的最高到达温度的曲线在栅电极12上的第一区域中是平坦的，与此相对，在星5～星8的位置处的膜厚条件下，表示非晶硅层14表面的最高到达温度的曲线在栅电极12上的第一区域中是不平坦的。

根据以上的模拟结果可知，在非晶硅层14的膜厚和栅极绝缘层13的膜厚满足由－△A’表示的等高线的线上及其内侧区域的第一区域和第二区域的非晶硅层14的换算吸收率差A₁’－A₂’时，能够使薄膜晶体管100的第一区域的非晶硅层14的发热所产生的到达温度的分布均匀。由此，能够生成使薄膜晶体管100的第一区域的非晶硅层14充分且均匀地结晶化而得到的结晶硅层17。

总结起来说，存在以下激光间接加热结晶化工艺：在非晶硅层上部形成缓冲层和光吸收层，对光吸收层照射激光而对光吸收层进行加热，通过所产生的热介由缓冲层间接地使非晶硅层结晶化。通常，在该激光间接加热结晶化工艺中，在非晶硅层的下部隔着栅极绝缘层而存在栅电极的情况下，由于栅电极的热吸收、热传递的影响，栅电极上方的非晶硅层的发热变得不充分且不均匀，所形成的结晶硅层的结晶度产生不匀。与此相对，当在上述的膜厚范围内形成栅极绝缘层、非晶硅层、缓冲层以及光吸收层时，在激光间接加热结晶化工艺中，能抑制栅电极的热吸收、热传递的影响而进行结晶化。因此，在具备非晶硅层和作为其基底膜的栅极绝缘层的薄膜晶体管（TFT）中，能够实现均匀的薄膜晶体管的特性。图17A是表示对本发明的实施方式的构造使用红色和近红外的波长区域的激光来进行了激光间接加热结晶化法的情况下的结晶硅层的结晶性的图。图17B是作为比较来表示对以往构造使用红色和近红外的波长区域的激光来进行了激光间接加热结晶化法的情况下的结晶硅层的结晶性的图。在图17A和图17B中示出每单位时间的激光的能量密度为100KW/cm²、使激光扫描的速度为600mm/s的情况下的示例。在以往构造中，分为以50nm的结晶粒径结晶化的区域以及以小于50nm的结晶粒径结晶化的区域。即，结晶性产生不均。与此相对，在本发明的实施方式的构造中，可知以50nm的结晶粒径均匀地进行了结晶化。图17B示出的结晶性的不匀表示栅电极上的非晶硅层的最高到达温度的不均。在对本实施方式的构造进行了激光间接加热结晶化工艺的情况下，能够使栅电极上的非晶硅层的到达温度在面内均匀，所得到的结晶硅层的结晶性也变得均匀。

图18是用于说明本发明的实施方式中的效果的图。也即是，图18表示：作为使栅电极12热饱和的手段，着眼于栅电极12以外的区域，利用了不在栅电极12上方（第二区域）的光吸收层16的发热。具体而言，通过使栅极绝缘层13、非晶硅层14、缓冲层15以及光吸收层16的膜厚处于合适的范围，利用由有无栅电极12而产生的光的干涉效果的差异，（1）能够设定为不在栅电极12上方的光吸收层16的光吸收率大于栅电极12上方的光吸收层16的光吸收率，即在实施了激光退火时，不在栅电极12上方的（第二区域的）光吸收层16的发热大于栅电极12上方（第一区域）的光吸收层16的发热；（2）并且能够设定为栅电极12上方（第一区域）的非晶硅层14的发热温度成为硅的熔点以上。

并且，由于能够设定为（1），因而能够通过缓冲层15、非晶硅层14以及栅极绝缘层13使栅电极12吸收、传递从第二区域的光吸收层16产生的热。由此，在激光对栅电极12上（第一区域）的光吸收层16进行照射之前，能够预先使栅电极12热饱和，因此在栅电极12上的（第一区域的）非晶硅层14的结晶化中，能够降低栅电极12的热吸收、传递的影响。进一步，由于能够设定为（2），即使在不在栅电极12上方的（第二区域的）光吸收层的光吸收率过度大于栅电极12上方的光吸收层16的光吸收率的情况下、即不在栅电极12上方的（第二区域的）光吸收层16的发热极端大于栅电极12上方的（第一区域的）光吸收层16的发热的情况下，栅电极12上方的（第一区域的）光吸收层16与不在栅电极12上方的（第二区域的）光吸收层16这两方区域内的非晶硅层14也会熔融而成为熔融硅层，其导热率增加到与通常作为栅电极12使用的金属的导热率相同程度的值。

因而，向不在栅电极12上方（第二区域的）的熔融硅层传递的热主要向栅电极12上方的（第一区域的）熔融的硅层传递，因此不会通过栅极绝缘层13而过度地传递到栅电极12。因此，栅电极12的温度分布不会恶化，对其上方的（第一区域的）非晶硅层14的发热温度分布不会带来影响。

因此，通过上述（1）和（2）的复合效果，能够将栅电极12上方的（第一区域的）非晶硅层14的温度分布维持为均匀，因此能实现如下效果：能够保持此时得到的结晶硅层17内生成的结晶组织的均匀性。

以上，根据本发明，能够实现一种薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管以及使用该薄膜晶体管的显示装置，其能够使用红色或者近红外的波长区域的激光来形成结晶性稳定的结晶硅膜。具体而言，能够实现一种薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管以及使用该薄膜晶体管的显示装置，其通过使栅极绝缘层、非晶硅层、缓冲层以及光吸收层形成为各自的膜厚满足预定的条件，能够例如不对栅电极的图案形状等、特别是薄膜晶体管的构造加以变更而使用红色或者近红外的波长区域的激光来形成结晶性稳定的结晶硅层。

进一步，在图19示出的显示装置中使用了本发明的薄膜晶体管的情况下，能够实现具备均匀的TFT特性的高画质的显示装置。另外，也能够提高显示质量、提高材料利用率、降低成本。

根据本发明，例如能够不对栅电极的图案形状等、特别是薄膜晶体管的构造加以变更而仅将膜厚条件取为上述的范围就能够实现效果，因此，可以说例如在制作更高精细的显示装置的情况下也能够保持其设计的灵活性，这一点优于现有技术。

以上，根据实施方式说明了本发明的薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管以及使用了该薄膜晶体管的显示装置，但本发明不限于该实施方式。只要不脱离本发明的宗旨，对本实施方式实施本领域技术人员能够想到的各种变形而得到的方式、将不同的实施方式中的构成要素进行组合来构建的方式也包括在本发明的范围内。

产业上的可利用性

本发明能够利用于薄膜晶体管器件的制造方法、薄膜晶体管以及包括使用了该薄膜晶体管的液晶面板或者有机EL面板等EL面板的显示装置，特别是，在激光结晶化工艺中，在非晶硅膜的下部隔着栅极绝缘层而存在栅电极的情况下，能抑制栅电极的热吸收、热传递的影响而进行稳定的结晶化，因此能够利用于包括具备均匀的TFT特性的高画质的液晶面板或者有机EL面板等EL面板的显示装置的制造等。

Claims (20)

1.一种薄膜晶体管器件的制造方法，包括：

第一工序，准备基板；

第二工序，在所述基板上形成多个栅电极；

第三工序，在所述多个栅电极上形成栅极绝缘层；

第四工序，在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层；

第五工序，在所述非晶硅层上形成缓冲层；

第六工序，在所述缓冲层上形成光吸收层；

第七工序，使波长600nm以上的预定的激光器相对于所述基板在一定方向上相对移动，使用从所述预定的激光器照射的激光对所述光吸收层进行加热，通过由加热而产生的热来间接地使所述非晶硅层结晶化而生成结晶硅层；以及

第八工序，在与所述多个栅电极各自对应的所述结晶硅层上的区域形成源电极和漏电极，

将对所述光吸收层的光学膜厚除以所述激光的波长而得到的值设为X，所述光吸收层的光学膜厚为对所述光吸收层的膜厚乘以所述光吸收层的折射率而得到的值，

将对所述缓冲层的光学膜厚、所述非晶硅层的光学膜厚以及所述栅极绝缘层的光学膜厚相加而得到的值除以所述激光的波长而得到的值设为Y，所述缓冲层的光学膜厚是对所述缓冲层的膜厚乘以所述缓冲层的折射率而得到的值，所述非晶硅层的光学膜厚是对所述非晶硅层的膜厚乘以所述非晶硅层的折射率而得到的值，所述栅极绝缘层的光学膜厚是对所述栅极绝缘层的膜厚乘以所述栅极绝缘层的折射率而得到的值，

进一步，将所述光吸收层的密度设为ρ，将所述光吸收层的比热设为c，将所述栅电极的膜厚设为d_G，将所述栅电极的密度设为ρ_G，将所述栅电极的比热设为c_G，

将所述栅电极上方的光吸收层的光吸收率与不在所述栅电极上方的光吸收层对于所述激光的光吸收率相等时的所述栅电极的吸收率的最大值设为A_G，将通过（A_G/d_G）×（ρ×c）/（ρ_G×c_G）这一算式算出的值设为△A’，

则所述栅极绝缘层的膜厚、所述非晶硅层的膜厚、所述缓冲层的膜厚以及所述光吸收层的膜厚满足属于通过以下式1至式4划分的范围的所述X和所述Y，

式1：Y≤－1.06X-0.22△A’+1.07

式2：Y≥1.29X+1.61*△A’+1.44

式3：Y≥1.06X+0.33△A’+0.89

式4：Y≤1.29X+-0.97*△A’-0.95。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

所述光吸收层在所述预定的激光的波长范围内为半透明（消光系数k<1）。

3.根据权利要求1或者2所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述第七工序后且所述第八工序前，包括至少除去所述光吸收层的工序。

4.根据权利要求1或者2所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述第七工序后且所述第八工序前，包括除去所述缓冲层和所述光吸收层的工序。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述第六工序中，所述预定的激光器在连续振荡或者模拟连续振荡模式的振荡模式下照射所述激光。

6.根据权利要求1～4中的任一项所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

所述预定的激光器由固体激光装置构成。

7.根据权利要求1～4中的任一项所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

所述预定的激光器由使用了半导体激光元件的激光装置构成。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述第六工序中，所述激光在所述非晶硅层上的照射能量密度的变动小于5％左右。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

所述预定的激光器的波长为600nm～2000nm。

10.根据权利要求1～9中的任一项所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

所述第二工序包括：

在所述基板上形成由氧化硅形成的底涂层的工序；以及

在所述底涂层上形成多个栅电极的工序。

11.一种薄膜晶体管器件，包括：

基板；

多个栅电极，其形成于所述基板上；

栅极绝缘层，其形成于所述多个栅电极上；

结晶硅层，其形成于所述栅极绝缘层上；以及

源电极和漏电极，其形成于与所述多个栅电极各自对应的所述结晶硅层上的区域，

在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层之后，在所述非晶硅层上形成缓冲层，在所述缓冲层上形成具有预定的光学特性的光吸收层，使波长600nm以上且2000nm以下的预定的激光器相对于所述基板在一定方向上相对移动，通过使用从所述预定的激光器照射的激光使所述光吸收层吸收激光而产生的热，介由所述缓冲层间接地对非晶硅层进行退火而使之结晶化，生成所述结晶硅层，

将对所述光吸收层的光学膜厚除以所述激光的波长而得到的值设为X，所述光吸收层的光学膜厚为对所述光吸收层的膜厚乘以所述光吸收层的折射率而得到的值，将对所述缓冲层的光学膜厚、所述非晶硅层的光学膜厚以及所述栅极绝缘层的光学膜厚相加而得到的值除以所述激光的波长而得到的值设为Y，所述缓冲层的光学膜厚为对所述缓冲层的膜厚乘以所述缓冲层的折射率而得到的值，所述非晶硅层的光学膜厚为对所述非晶硅层的膜厚乘以所述非晶硅层的折射率而得到的值，所述栅极绝缘层的光学膜厚为对所述栅极绝缘层的膜厚乘以所述栅极绝缘层的折射率而得到的值，将所述光吸收层的密度设为ρ，将所述光吸收层的比热设为c，将所述栅电极的膜厚设为d_G，将所述栅电极的密度设为ρ_G，将所述栅电极的比热设为c_G，将所述栅电极上方的光吸收层的光吸收率与不在所述栅电极上方的光吸收层对于所述激光的光吸收率相等时的所述栅电极的吸收率的最大值设为A_G，将通过（A_G/d_G）×（ρ×c）/（ρ_G×c_G）这一算式算出的值设为△A’，

则所述栅极绝缘层的膜厚、所述非晶硅层的膜厚、所述缓冲层的膜厚以及所述光吸收层的膜厚满足属于通过以下式1至式4划分的范围的所述X和所述Y，

式1：Y≤－1.06X-0.22△A’+1.07

式2：Y≥1.29X+1.61*△A’+1.44

式3：Y≥1.06X+0.33△A’+0.89

式4：Y≤1.29X+-0.97*△A’-0.95。

12.一种显示装置，包括液晶面板或者EL面板，

所述显示装置具备权利要求11所述的薄膜晶体管，

所述薄膜晶体管对所述液晶面板或者EL面板进行驱动。

13.根据权利要求12所述的显示装置，

所述EL面板为有机EL面板。

14.一种薄膜晶体管器件的制造方法，包括：

第一工序，准备基板；

第二工序，在所述基板上形成多个栅电极；

第三工序，在所述多个栅电极上形成栅极绝缘层；

第四工序，在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层；

第五工序，在所述非晶硅层上形成缓冲层；

第六工序，在所述缓冲层上形成光吸收层；

第七工序，使波长600nm以上的预定的激光器相对于所述基板在一定方向上相对移动，使用从所述预定的激光器照射的激光对所述光吸收层进行加热，通过由加热而产生的热来间接地使所述非晶硅层结晶化而生成结晶硅层；以及

第八工序，在与所述多个栅电极各自对应的所述结晶硅层上的区域形成源电极和漏电极，

在所述第二工序、所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中：使得在所述第七工序中使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述栅电极外的所述预定的激光器的相对移动方向的上游区域的所述光吸收层的最高到达温度高于使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述栅电极上的区域的所述非晶硅层的最高到达温度；并且使得在所述栅电极上的区域内，使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述光吸收层的最高到达温度大致一定。

15.根据权利要求14所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序、所述第六工序以及所述第七工序中，构成所述栅极绝缘层的膜厚、所述非晶硅层的膜厚、所述缓冲层的膜厚以及所述光吸收层的膜厚，使得在所述第八工序中使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述栅电极外的所述预定的激光器的相对移动方向的上游区域的所述光吸收层的最高到达温度高于使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述栅电极上的区域的所述光吸收层的最高到达温度，并且使得在所述栅电极上的区域内，使用所述激光照射了所述光吸收层时的所述光吸收层的最高到达温度大致一定。

16.一种薄膜晶体管器件的制造方法，包括：

第一工序，准备基板；

第二工序，在所述基板上形成栅电极；

第三工序，在所述栅电极上形成栅极绝缘层；

第四工序，在所述栅极绝缘层上形成包含半导体材料的半导体材料层；

第五工序，在所述半导体材料层上形成缓冲层；

第六工序，在所述缓冲层上形成具有预定的光学常数的光吸收层；

第七工序，对所述光吸收层照射波长600nm以上且2000nm以下的预定的激光，使所述光吸收层吸收激光，通过从所述光吸收层产生的热，介由缓冲层间接地使所述半导体材料层结晶化而生成结晶半导体层；以及

第八工序，在第二区域中的所述半导体层上形成源电极和漏电极，所述第二区域是与第一区域不同的与所述栅电极不对应的区域，所述第一区域是与所述栅电极对应的区域，

在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中，形成所述栅极绝缘层、所述半导体材料层、所述缓冲层以及所述光吸收层，使得所述光吸收层的所述第二区域的每单位体积的发热量大于所述光吸收层的所述第一区域的每单位体积的发热量，从而使得在所述第七工序中成为对热扩散进行抑制而蓄热的状态，并且，在发热的所述第一区域的所述光吸收层中形成具有相等的温度分布的部位，使所述半导体材料层结晶化，所述热扩散是对第二区域的所述半导体材料层热扩散热量，所述热量是从通过照射所述预定的激光而发热的所述第一区域的所述光吸收层向所述栅电极导热而被所述栅电极吸收的热量。

17.根据权利要求16所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中，构成所述栅极绝缘层的膜厚、所述非晶硅层的膜厚、所述缓冲层的膜厚以及所述光吸收层的膜厚，使得所述光吸收层的所述第二区域的每单位体积的发热量大于所述光吸收层的所述第一区域的每单位体积的发热量。

18.根据权利要求16所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述第七工序中的所述预定的激光相对于所述基板的相对移动方向上，所述光吸收层的所述第二区域相对于所述第一区域而与上游区域和下游区域对应。

19.根据权利要求16所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中使得在所述第七工序中，所述半导体材料层的所述第二区域的每单位体积的发热量比所述半导体材料层的所述第一区域的每单位体积的发热量大所述栅电极的每单位体积的发热量以上。

20.根据权利要求16所述的薄膜晶体管器件的制造方法，

在所述第三工序、所述第四工序、所述第五工序以及所述第六工序中使得在所述第七工序中，在所述光吸收层的所述第一区域形成的所述具有相等的温度分布的部位的面积相对于所述第一区域为0.8以上且1.0以下。

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