CN1713344A - 激光处理装置、激光照射方法及半导体装置的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是：抑制激光照射时振动的发生，在单方向使具有均匀能量分布的激光束移动，从而在短时间内批量生产可靠性高的半导体器件。在圆柱状的旋转体的表面上，按照旋转体的曲率使基板吸附在旋转体表面上，使旋转体旋转，对基板上所形成的半导体膜进行激光照射一次。另外，在旋转体的旋转轴方向设置移动机构，在旋转体旋转1转时，使照射位置错开。另外，也可一边使旋转体旋转，一边使之在旋转轴方向移动。

Description

激光处理装置、激光照射方法及半导体装置的制作方法
                    技术领域
本发明涉及激光束的照射方法及进行这种照射用的激光处理装置。另外，还涉及使用了上述激光束照射的半导体装置的制作方法。
                    背景技术
近年来，在基板上制造薄膜晶体管(以下，记作“TFT”)的技术大幅度地取得了进步，例如，对有源矩阵型的显示装置的应用开发正在取得进展。特别是，采用了结晶性半导体膜的TFT由于比采用了现有的非晶半导体膜的TFT的场效应迁移率(也称为迁移率(mobility))高，故可高速工作。因此，试图用在与像素同一基板上所形成的驱动电路来进行以往用基板外所设置的驱动电路进行的像素的控制。
可是，用于半导体装置的基板从成本方面看，与石英基板相比，看来玻璃基板是有希望的。由于玻璃基板的耐热性差，容易发生热变形，故在玻璃基板上形成采用了结晶性半导体膜的TFT的情况下，为了避免玻璃基板的热变形，在半导体膜结晶时采用了激光退火。
激光退火的特征可举出：与利用辐射加热或传导加热的退火法相比，可大幅度缩短处理时间，并且是对半导体基板或半导体膜有选择地局部加热，基板几乎未受到热损伤等。
再有，此处所谓的激光退火法，是指使半导体基板或半导体膜上所形成的损伤层及无定形层结晶的技术，或使基板上所形成的非晶半导体膜结晶的技术，或利用激光束对不是单晶的结晶半导体膜(将上述不是单晶的半导体膜统称为非单晶半导体膜)进行加热(退火)的技术。另外，也包含了应用于半导体基板或半导体膜平坦化或改变表面性质的技术。
对激光退火多采用从受激准分子激光器振荡出的激光束(也称为激光束)。受激准分子激光器具有输出大、在高频下可反复照射的优点，此外，从受激准分子激光器振荡出的激光束还具有对常被用作半导体膜的硅膜的吸收系数高的优点。
而且，在激光束的照射中，用光学系统对照射面中的激光束加以整形，使该激光束的形状成为线状，在线状束的短边方向使激光束的照射位置相对于照射面移动，这种照射方法的生产率高，从而在工业上是优越的(参照专利文献1)。
[专利文献1]特开平8-195357号公报
                    发明内容
通过将连续振荡的激光(以下，称为“CW激光”)整形为线状，在线状激光束(也称为线状激光)的短轴方向使激光的照射位置相对地移动，得到在移动方向晶粒伸长了的大粒径晶体。在与大粒径晶体的长轴方向一致制作TFT的情况下，与用低频的脉冲受激准分子激光器制作的TFT相比，可制作迁移率高的TFT。如采用这种TFT，则可使电路在高速下驱动，从而可制作驱动器及CPU等。
再有，线状激光束的形状大致为长方形，在本说明书中，将该长方形的短边方向称为线状束的短轴方向。另外，将长方形的长边方向称为线状束的长轴方向或长边方向。
作为用CW或近似CW激光的激光处理装置的课题，可举出其防止振动的措施。
再有，此处所谓近似CW激光是指其振荡频率在10MHz以上最好在80MHz以上那样的重复较短、可看作与CW激光大致相同的激光。
CW激光的激光束的扫描速度是在半导体膜上达到200～1000mm/s的高速，特别是如果使形成了半导体膜的大型基板以该速度往复工作，则担心因发生振动而造成工艺不良。
即，在将CW激光照射在半导体膜上时，必须在其下的玻璃基板不发生热变形的条件下使基板移动。而且，在高速移动的基板停止时，会发生用目视可分辨的那种程度的振动，对基板或半导体膜产生影响。
为了避免这样的问题，也考虑采取不移动基板而扫描激光束的方式，但在采用光学系统进行动作的方式时，光学系统的稍许偏差会使结晶性发生很大的变化，从而担心用该方式也会造成工艺不良。
另外，如使激光束往复扫描，则在去路和回路，激光退火效果不同，从而特别是在需要均匀激光退火的工艺中，不得已进行单程照射。
也就是说，由于激光束的能量分布不完全对称，在扫描去路和扫描回路的情况下，无法在相同的状态下照射激光束。即，激光束的效果因激光束的扫描方向的不同而不同。因此，用均匀的激光进行退火时，最好在单方向进行扫描。
但是，如果采用在单方向、单程扫描激光束的照射方法，则生产率下降至一半，从而在着眼于批量生产时就成了问题。本发明就是解决这样的课题的发明。
移动基板时的振动的发生主要出于速度变化的原因。这是因为有重量的物体要以某种加速度移动时，在与加速方向相反的方向惯性力起作用的缘故。
从而，在以高速扫描激光束时，通过使基板往复动作，不对半导体膜进行二维处理，而是使之在单方向旋转，由此可抑制加速度的变化，将振动的发生抑制到最小限度。
在本发明中，在具有旋转轴的旋转体，例如圆柱状的旋转体的表面上，按照旋转体的曲率使基板固定在旋转体表面上，使旋转体旋转，对基板上所形成的半导体膜进行激光照射一次。另外，在旋转体的旋转轴方向设置移动机构，在旋转体旋转1转时，使照射位置错开。或者，也可一边使旋转体旋转，一边使之在旋转轴方向移动。由此，抑制了激光照射时振动的发生，在单方向使具有均匀能量分布的激光束移动，从而可在短时间内批量生产可靠性高的半导体器件。再有，移动机构可利用线性电动机或滚珠丝杠直动装置等公知机构。另外，也可以使用气浮式XY平台等。
用图1说明本发明的装置构成。
首先，准备具有旋转轴111的旋转体(也称为转子)101，例如圆柱状的旋转体，在其表面上设置固定机构，按照旋转体101的曲率在旋转体表面上固定1块或多块基板100。
在该状态下，使旋转体101旋转，对在基板100上形成的半导体膜102进行激光照射。所用的激光束从激光振荡器射出，利用线状束形成用的光学系统进行整形。由此，可利用线状束照射半导体表面。另外，在旋转体101的旋转轴方向设置移动机构104，旋转体101每旋转1转，就移动了线状束的照射位置与旋转体101的旋转轴111的相对位置。即，旋转体101旋转1转时，使照射位置错开激光束的宽度部分。或者，在旋转体101旋转的期间，也可移动线状束的照射位置与旋转体的旋转轴111的相对位置。由此，用本装置处理半导体膜的整个面就成为可能。
这样一来，通过使基板相对于激光束在单方向移动，可抑制振动的发生。
按照旋转体101的曲率固定了的基板100如果从旋转体101取下设置在平坦的场所，则可容易地返回到平的状态。
本发明涉及一种激光处理装置，其特征在于：具有激光振荡器、线状束形成用的光学系统、有旋转轴的旋转体、使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构和使上述旋转体在旋转轴方向移动的移动机构，从上述激光振荡器射出激光束，上述射出了的激光束通过上述光学系统，通过了上述光学系统的激光束在上述旋转体旋转的同时照射在固定于上述旋转体的上述基板上，利用上述移动机构使上述旋转体在上述旋转体的旋转轴方向移动，从而使通过了上述光学系统的激光束的照射位置移动。
本发明涉及一种激光处理装置，其特征在于：具有激光振荡器、线状束形成用的光学系统、有旋转轴的旋转体、使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构和使上述线状束在上述旋转体的旋转轴方向移动的移动机构，从上述激光振荡器射出激光束，上述射出了的激光束通过上述光学系统，通过了上述光学系统的激光束在上述旋转体旋转的同时照射在固定于上述旋转体的上述基板上，利用上述移动机构使通过了上述光学系统的激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动。
本发明涉及一种激光处理装置，其特征在于：具有激光振荡器、柱面透镜、有旋转轴的旋转体、使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构和使上述旋转体在旋转轴方向移动的移动机构，从上述激光振荡器射出激光束，上述射出了的激光束通过上述柱面透镜，通过了上述柱面透镜的激光束在上述旋转体旋转的同时照射在固定于上述旋转体的上述基板上，利用上述移动机构使上述旋转体在上述旋转体的旋转轴方向移动，从而使通过了上述柱面透镜的激光束的照射位置移动。
本发明涉及一种激光处理装置，其特征在于：具有激光振荡器、柱面透镜、有旋转轴的旋转体、使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构和使激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动的移动机构，从上述激光振荡器射出激光束，上述射出了的激光束通过上述柱面透镜，通过了上述柱面透镜的激光束在上述旋转体旋转的同时照射在固定于上述旋转体的上述基板上，利用上述移动机构使通过了上述柱面透镜的激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动。
本发明涉及一种激光处理装置，其特征在于：具有激光振荡器、第1柱面透镜、第2柱面透镜、有旋转轴的旋转体、使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构和使上述旋转体在旋转轴方向移动的移动机构，从上述激光振荡器射出激光束，利用上述第1柱面透镜和第2柱面透镜，将上述射出了的激光束整形为线状，成为线状激光束，在固定于上述旋转体的上述基板上，在上述旋转体旋转的同时照射上述线状激光束，利用上述移动机构使上述旋转体在上述旋转体的旋转轴方向移动，从而使上述线状激光束的照射位置移动，通过上述第1柱面透镜在上述线状激光束的长轴方向起作用，上述第2柱面透镜在上述线状激光束的短轴方向起作用，上述射出了的激光束在上述基板表面被整形为线状。
本发明涉及一种激光处理装置，其特征在于：具有激光振荡器、第1柱面透镜、第2柱面透镜、有旋转轴的旋转体、使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构和使线状激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动的移动机构，从上述激光振荡器射出激光束，利用上述第1柱面透镜和第2柱面透镜，将上述射出了的激光束整形为线状，成为上述线状激光束，在固定于上述旋转体的上述基板上，在上述旋转体旋转的同时照射上述线状激光束，利用上述移动机构使上述线状激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动，通过上述第1柱面透镜在上述线状激光束的长轴方向起作用，上述第2柱面透镜在上述线状激光束的短轴方向起作用，上述射出了的激光束在上述基板表面被整形为线状。
本发明涉及一种激光处理装置，其特征在于：具有多个激光振荡器、多个光学系统、有旋转轴的旋转体、使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构和使上述旋转体在旋转轴方向移动的移动机构，上述多个光学系统的每一个具有第1柱面透镜和第2柱面透镜，从上述多个激光振荡器的每一个射出激光束，利用上述第1柱面透镜和第2柱面透镜，将上述射出了的激光束整形为线状，成为线状激光束，在上述旋转体旋转的同时利用由上述多个光学系统形成了的多个上述线状激光束照射固定于上述旋转体上的上述基板，上述旋转体在被照射上述线状激光束的同时，被上述移动机构在上述旋转体的旋转轴方向移动，通过上述第1柱面透镜在上述线状激光束的长轴方向起作用，上述第2柱面透镜在上述线状激光束的短轴方向起作用，上述射出了的激光束在上述基板表面被整形为线状。
本发明涉及一种激光处理装置，其特征在于：具有多个激光振荡器、多个光学系统、有旋转轴的旋转体、使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构和使线状激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动的移动机构，上述多个光学系统的每一个具有第1柱面透镜和第2柱面透镜，从上述多个激光振荡器的每一个射出激光束，利用上述第1柱面透镜和第2柱面透镜，将上述射出了的激光束整形为线状，成为上述线状激光束，在上述旋转体旋转的同时利用由上述多个光学系统形成了的多个上述线状激光束照射固定于上述旋转体上的上述基板，上述线状激光束在照射上述旋转体的同时，被上述移动机构在上述旋转体的旋转轴方向移动，通过上述第1柱面透镜在上述线状激光束的长轴方向起作用，上述第2柱面透镜在上述线状激光束的短轴方向起作用，上述射出了的激光束在上述基板表面被整形为线状。
本发明涉及一种激光照射方法，其特征在于：使基板固定在具有旋转轴的旋转体的曲面上，在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时将线状激光束照射在上述基板的表面上，上述旋转体每旋转1转，就移动上述线状激光束的照射位置与上述旋转体的旋转轴的相对位置。
本发明涉及一种激光照射方法，其特征在于：使基板固定在具有旋转轴的旋转体的曲面上，在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时将线状激光束照射在上述基板的表面上，在上述旋转体旋转的期间，移动上述线状激光束的照射位置与上述旋转体的旋转轴的相对位置。
本发明涉及一种半导体装置的制作方法，其特征在于：在基板上形成半导体膜，使形成了上述半导体膜的基板固定在具有旋转轴的旋转体的曲面上，在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时将线状激光束照射在上述半导体膜上。
本发明涉及一种半导体装置的制作方法，其特征在于：在基板上形成非晶半导体膜，使形成了上述非晶半导体膜的基板固定在具有旋转轴的旋转体的曲面上，通过在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时照射线状激光束，从而使上述非晶半导体膜结晶，形成结晶性半导体膜。
在本发明中，对上述结晶性半导体膜构图，形成岛状半导体膜，向上述岛状半导体膜中掺入赋予一种导电性的杂质，在掺入上述杂质后，使上述基板固定在上述旋转体上，通过在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时照射线状激光束，从而使上述杂质激活。
在本发明中，多个上述基板被固定在上述旋转体的曲面上。
在本发明中，上述旋转体的旋转速度为10～50度/s。
在本发明中，上述线状激光束是从连续振荡的激光器或频率为10MHz以上的脉冲振荡的激光器经整形而得。
在本发明中，上述线状激光束是从连续振荡的激光器或频率为80MHz以上的脉冲振荡的激光器经整形而得。
在本发明中，上述连续振荡的激光器是Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器和氦镉激光器中的某一种。
在本发明中，上述脉冲振荡激光器是Ar激光器、Kr激光器、受激准分子激光器、CO2激光器、YAG激光器、Y2O3激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器、铜蒸气激光器和金蒸气激光器中的某一种。
在本发明中，上述基板是玻璃基板或由合成树脂构成的基板。
另外，在本发明中，作为上述基板也可使用石英基板或不锈钢基板。
再有，此处所谓的半导体装置，是指通过利用半导体特性可实现功能的所有装置，电光装置、电气装置、半导体电路和电子设备全部是半导体装置。
再有，在光学系统中，包含束扩展器、束均化器和柱面透镜等。但是，由于在激光振荡器中也往往有透镜，故在该情况下，激光振荡器被包含在光学系统中。
按照本发明，激光照射时基板的扫描速度的加速度大体上恒定，可将振动的发生抑制到最小限度。
此外，由于激光照射时基板的扫描方向是单方向，故可利用均匀的激光束照射半导体膜，从而激光退火的效果变得均匀。
另外，按照本发明，可对大型基板一次进行激光退火，而且一次处理许多基板成为可能。
从而，按照本发明，能够提供振动的发生少、可一次处理许多基板的激光处理装置。由此，能够在短时间内批量生产可靠性高的半导体装置。
                    附图说明
图1是表示本发明的激光处理装置的图。
图2是表示本发明的激光处理装置的图。
图3是表示本发明的激光处理装置的图。
图4是表示本发明的激光处理装置的图。
图5A～5C是表示本发明的半导体装置的制作工序的图。
图6A～6B是表示本发明的半导体装置的制作工序的图。
图7A～7B是表示本发明的液晶显示装置的制作工序的图。
图8是表示本发明的液晶显示装置的制作工序的图。
图9是表示本发明的液晶显示装置的1个像素的图。
图10A～10D是表示应用了本发明的液晶滴下方法的液晶显示装置的制作工序的图。
图11A～11D是表示应用了本发明的液晶滴下方法的液晶显示装置的制作工序的图。
图12A～12B是表示应用了本发明的液晶滴下方法的液晶显示装置的制作工序的图。
图13A～13B是表示本发明的EL显示装置的制作工序的图。
图14A～14C是表示制作本发明的CPU的工序的图。
图15A～15C是表示制作本发明的CPU的工序的图。
图16A～16C是表示制作本发明的CPU的工序的图。
图17A～17B是表示制作本发明的CPU的工序的图。
图18是本发明的CPU的俯视图。
图19A～19C是表示本发明的ID芯片的制作工序的图。
图20A～20B是表示本发明的ID芯片的制作工序的图。
图21A～21C是表示本发明的ID芯片的制作工序的图。
图22A～22B是表示本发明的ID芯片的制作工序的图。
图23A～23D是表示应用本发明的电子设备的例子的图。
图24A～24D是表示应用本发明的电子设备的例子的图。
图25是表示本发明的激光束的入射角、线状激光束的短轴方向的长度与基板厚度的关系的图。
图26A～26B是表示本发明的激光处理装置的图。
图27是表示本发明的EL显示装置的制作工序的图。
图28A～28C是表示本发明的ID芯片的制作工序的图。
图29A～29B是表示本发明的ID芯片的制作工序的图。
图30A～30B是表示本发明的激光处理装置的图。
                    具体实施方式
[实施方式1]
用图1说明本发明的具体的装置构成。再有，在与“发明内容”部分中已经说明过的部件相同的部件用相同的符号表示。但是，本发明可在多种方式中实施，在不脱离本发明的主旨及其范围的前提下，可对其方式和细节进行各种变更，只要是本领域技术人员就很容易理解这一点。从而，不应限定于本实施方式的记述内容对本发明进行解释。
本实施方式中所用的基板100，例如大型玻璃基板由于其厚度非常薄，薄至1mm以下，故能够比较容易地给予曲率。例如，对于大小为600×720mm、厚度为0.7mm的玻璃基板，很容易给予曲率半径为1m的曲率。
因此，在本实施方式中，准备半径为1m的旋转体(也称为转子、圆桶)101，例如圆柱状的旋转体，在其表面上设置固定机构，使多块大型玻璃基板100固定在旋转体表面上。旋转体由于圆周约有6m，故可同时固定上述大型基板8块。
此处，所谓固定机构，是指在旋转体101的表面形成多个孔121，通过利用与旋转体101连接的排气装置122，使旋转体101内部减压，将基板抽吸并贴附在旋转体表面上(参照图26A)。通过适当调节旋转体101内的气压，可进行均匀的激光照射，而基板不会从旋转体表面掉落。
在该状态下，例如如果以10～50度/s左右的速度使旋转体101旋转，则得到与200～1000mm/s同等的基板扫描速度。然后，可对在大型玻璃基板100上形成的半导体膜一次进行激光照射。如果圆桶旋转1转，则由于再次对同一场所进行激光照射，故在旋转体的旋转轴方向设置移动机构104，例如设置使旋转体101在单方向移动的单轴平台，在圆桶旋转1转时，只要靠移动机构104使照射位置错开激光束的宽度部分，用该装置处理半导体膜102的整个面就成为可能。
另外，在圆桶旋转一转的期间，也可利用移动机构104使旋转体沿旋转轴111连续地移动。此时激光照射的轨迹131变得对旋转体的旋转方向132倾斜(参照图26B)。
按照本实施方式，可对许多大型基板上的半导体膜一次进行激光照射，还通过用这样的半导体膜，可在短时间内批量生产可靠性高的半导体装置。
[实施方式2]
用图2和图25说明本发明的实施方式。但是，本发明可在多种不同的方式中实施，在不脱离本发明的主旨及其范围的前提下，可对其方式和细节进行各种变更，只要是本领域技术人员就很容易理解这一点。从而，不应限定于本实施方式的记述内容对本发明进行解释。
在本实施例中，图2所示的激光处理装置具有由激光振荡器201、束扩展器202、束均化器203、柱面透镜204和205构成的光学系统。
在图2中，从波长为532nm、输出为10W的CW激光振荡器201射出了的激光束入射到束扩展器202中，使束径扩大，入射到束均化器203中。束均化器203具有使照射面上线状束103的长轴方向的强度分布变得均匀的作用。
从束均化器203射出了的激光束入射到2块柱面透镜204、205上。柱面透镜204仅在激光束的长轴方向起作用，柱面透镜205仅在短轴方向起作用。利用该柱面透镜204、205，在玻璃基板100上形成了的半导体膜102上可将束整形为线状。
此时的线状束103的大小为长轴300μm、短轴10μm左右。
玻璃基板例如使用了大小为600×720mm、厚度为0.7mm的玻璃基板。这样，对于厚度为1mm以下的玻璃基板，可给予曲率半径为1m的曲率。
此时，为了防止来自玻璃基板背面的反射光的影响，使激光束对半导体膜102具有令入射角θ满足式1的角度。此时，假定入射角θ为与对半导体膜102的垂直方向的倾角，假定线状束103的短轴方向的长度为L，形成了半导体膜102的玻璃基板100的厚度为d(参照图25)。
[式1]θ＞tan-1(L/2d)
通过使入射角θ为满足式1的角度，使线状束的干涉部分不在半导体膜上，而变成在基板中。如果干涉部分来到半导体膜上，则由于激光束产生的干涉条纹被记录在半导体膜上，故无法得到良好的半导体膜。
在玻璃基板100上形成了的半导体膜102预先被固定在半径为1m的圆柱状的旋转体101上，在该旋转体101上同样地安装8块玻璃基板是可能的。如果使该旋转体101以10～50度/s左右的速度旋转，则可仅对半导体膜102用激光照射进行处理而不会使玻璃基板熔融。
然后，通过对在玻璃基板上形成了的半导体膜一次进行激光照射，可不改变加速度而对8块大型基板上形成了的半导体膜一次进行激光照射。如果圆桶旋转1转，则由于再次对同一场所进行激光照射，故在旋转体101的旋转轴方向，即图2中用虚线表示的箭头方向，设置移动机构，例如设置使旋转体101在单方向移动的单轴平台，在圆桶旋转1转时，只要使照射位置错开激光束的宽度部分，用该装置处理半导体膜的整个面就成为可能。此时，也可以不是旋转体，而是使激光束这一方在单方向移动。
另外，也可一边使圆桶旋转，一边对半导体膜进行激光照射，同时利用移动机构104使之在旋转体的旋转轴方向移动。此时，激光照射的轨迹变得对与旋转体的旋转轴方向垂直的轴倾斜。
在本实施方式中，半导体膜102采用无定形硅膜，通过对其照射线状束103，形成了具有大粒径的结晶性硅膜。
通过使用本实施方式中所示的激光处理装置和激光照射方法，能够以高效率制作具有在激光扫描方向伸长了的大粒径晶体的结晶性硅膜，可缩短工艺时间。通过与该大粒径晶体的伸长了的方向一致来制作TFT的有源层，制作迁移率高的TFT是可能的。
[实施方式3]
用图3和图4说明本实施方式。在本实施方式中，用多个激光束进行激光照射。由此，可一次处理许多基板，从而提高了生产率。
再有，在图3和图4中，与实施方式1和2相同的部件用相同的符号表示。
但是，本发明可在多种不同的方式中实施，在不脱离本发明的主旨及其范围的前提下，可对其方式和细节进行各种变更，只要是本领域技术人员就很容易理解这一点。从而，不应限定于本实施方式的记述内容对本发明进行解释。
在本实施方式中，图4所示的激光处理装置具有由激光振荡器201a、束扩展器202a、束均化器203a、柱面透镜204a和205a构成的光学系统A(210a)，由激光振荡器201b、束扩展器202b、束均化器203b、柱面透镜204b和205b构成的光学系统B(210b)。
激光振荡器201a和201b、束扩展器202a和202b、束均化器203a和203b、柱面透镜204a和204b、柱面透镜205a和205b分别与实施方式2中说明过的图2所示的激光振荡器201、束扩展器202、束均化器203、柱面透镜204、柱面透镜205具有相同的功能。
首先，如图3所示，错开线状束103a和103b各自的位置，照射基板100。
此时，如果断定线状束的形状为长方形，则线状束103a的照射面的一方的短边最好处于线状束103b的照射面的另一方的短边的延长线上。即，在图3中，线状束103a的照射面的左侧的短边与线状束103a的照射面的右侧的短边最好是沿着单点划线110那样的状态。在这样的状态下，如果配置线状束103a和103b，使旋转体旋转，则与线状束103a和103b相邻地照射变得相等。因此，使线状束103a与103b的位置一致变得容易，另外，由于可对基板表面无间隙地进行激光照射，故可高效地进行处理。
为了形成这样的多条线状束，如图4所示，可使用具有光学系统A(201a)和光学系统B(201b)的激光处理装置。
在本实施方式中，示出了使用2条线状束的例子，但通过增加光学系统，也可将多于2条的线状束同时照射到基板上。
从以上可知，按照本发明，可大量地而且迅速地处理大型基板，可提高批量生产能力。
[实施例1]
用图5A～图5C和图6A～图6B说明本发明的半导体装置的制作方法。
首先，如图5A所示，在基板500上形成基底膜501。对于基板500，例如可使用硼硅酸钡玻璃及硼硅酸铝玻璃等的玻璃基板、石英基板、不锈钢基板等。另外，也可使用以PET、PES、PEN为代表的塑料及由丙烯等具有柔性的合成树脂构成的基板。
为了防止基板500中所含的Na等碱金属及碱土类金属向半导体膜中扩散，对半导体元件的特性产生恶劣影响，设置了基底膜501。因而，使用并形成可抑制碱金属及碱土类金属向半导体膜中扩散的氧化硅(SiO)及氮化硅(SiN)、含氮的氧化硅(SiON)等绝缘膜。在本实施例中，应用等离子体CVD法形成其膜厚为10nm～400nm(最好为50nm～300nm)的含氮的氧化硅膜。
再有，基底膜501既可以是单层，又可以是将多个绝缘膜层叠而成的叠层。另外，如玻璃基板、不锈钢基板或塑料基板那样，在使用至少包含微少碱金属及碱土类金属的基板的情况下，从防止杂质扩散的观点看，设置基底膜是有效的，但在石英基板等中杂质扩散不成其为问题的情况下，也不一定必须设置基底膜。
接着，在基底膜501上形成半导体膜502。半导体膜502的膜厚为25nm～100nm(最好为30nm～60nm)。再有，半导体膜502既可以是非晶半导体，又可以是多晶半导体。另外，半导体不仅可用硅，也可用硅锗。在使用硅锗的情况下，锗的浓度最好为0.01～4.5原子％的程度。
接着，如图5B所示，使用本发明的激光处理装置，以激光束505照射半导体膜502，进行结晶。
在进行激光结晶的情况下，在激光结晶前，为了提高半导体膜502对激光的耐受性，可对该半导体膜502施加500℃、1小时的加热处理。
激光结晶可使用连续振荡的激光器或振荡频率在10MHz以上，最好在80MHz以上的脉冲振荡激光器。
具体地说，作为连续振荡的激光器，可举出Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器和氦镉激光器等。
另外，如果可使激光器在振荡频率为10MHz以上，最好为80MHz以上进行脉冲振荡，则可使用Ar激光器、Kr激光器、受激准分子激光器、CO2激光器、YAG激光器、Y2O3激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器、铜蒸气激光器和金蒸气激光器之类的脉冲振荡激光器。
例如，在使用可连续振荡的固体激光器的情况下，通过照射2次谐波～4次谐波的激光束，可得到大粒径的晶体。典型情况是，希望应用YAG激光器(基波为1064nm)的2次谐波(532nm)及3次谐波(355nm)。例如，利用非线性光学元件将从连续振荡的YAG激光器射出了的激光束变换成高次谐波，照射到半导体膜502上。功率密度可为0.01～100MW/cm2左右(最好为0.1～10MW/cm2)。
再有，也可在稀有气体及氮等惰性气体气氛中照射激光束。由此，可抑制因激光束照射造成的半导体表面的粗糙，可抑制因界面能级密度的分散性而产生的阈值电压的分散性。
通过以激光束505照射到上述半导体膜502上，形成了结晶性较高的结晶性半导体膜503。
另外，在用激光束505进行结晶前，也可设置使用了催化剂元素的结晶工序。作为催化剂元素，使用了镍(Ni)，但除此以外，也可使用锗(Ge)、铁(Fe)、钯(Pd)、锡(Sn)、铅(Pb)、钴(Co)、铂(Pt)、铜(Cu)、金(Au)之类的元素。
再有，在添加催化剂元素进行加热处理以进行结晶之后，可利用激光束照射使结晶性增至更高，或者也可省略加热处理的工序。具体地说，在添加催化剂元素之后，也可照射激光束来代替加热处理，以提高结晶性。
另外，催化剂元素可导入半导体膜的整个面上，或者也可在导入到半导体膜的一部分之后使之进行结晶生长。
接着，如图5C所示，通过对结晶性半导体膜503进行构图，形成岛状半导体膜507～509。该岛状半导体膜507～509成为在以后的工序中所形成的TFT有源层。
接着，向岛状半导体膜掺入控制阈值用的杂质。在本实施例中，通过掺杂乙硼烷(B2H6)，将硼(B)掺入岛状半导体膜中。
接着，如图6A所示，形成栅绝缘膜510，使之覆盖岛状半导体膜507～509。栅绝缘膜510可采用例如氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)或含氮的氧化硅(SiON)等。另外，成膜方法可采用等离子体CVD法、溅射法等。
接着，在栅绝缘膜510上形成导电膜后，通过对导电膜进行构图，形成栅电极511。
栅电极511采用将导电膜层叠了单层或2层以上的结构形成。在层叠了2层以上导电膜的情况下，也可层叠从钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)中选取的元素，或以上述元素为主成分的合金材料，或者化合物材料，形成栅电极511。另外，也可使用以掺入磷(P)等杂质元素的多晶硅膜为代表的半导体膜，形成栅电极。
在本实施例中，使用将由氮化钽(TaN)构成的第1栅电极层511a和由钨(W)构成的第2栅电极层511b分别层叠了30nm、370nm厚度的层叠膜，形成栅电极511。
栅电极511既可形成为栅布线的一部分，又可另行形成栅布线，并将栅电极511连接到该栅布线上。
然后，使栅电极511或者抗蚀剂成膜，采用构图后的这些膜作为掩模，向岛状半导体膜507～509掺入赋予一种导电性(n型或p型的导电性)的杂质，形成源区、漏区，还形成低浓度杂质区等。
在本实施例中，在制作n沟道型TFT的情况下，使用磷化氢(PH3)，施加电压在40～80keV之间，例如50keV，剂量为1.0×1015～2.5×1016cm-2，例如3.0×1015cm-2，将磷(P)掺入岛状半导体膜中。由此，形成n沟道型TFT的源区或漏区520、525。另外，为了形成低浓度杂质区521和526，取加速电压为60～120keV、剂量为1×1013～1×1015cm-2，将磷(P)掺入岛状半导体膜中。另外，在掺入该杂质时，形成沟道形成区522和527。
另外，在制作p沟道型TFT的情况下，在施加电压在60～100keV之间，例如80keV，乙硼烷(B2H6)剂量在1×1013～5×1015cm-2之间，例如3×1015cm-2的条件下，将硼(B)掺入岛状半导体膜中。由此，形成p沟道型TFT的源区或漏区523，另外在掺入该杂质时形成沟道形成区524。
在本实施例中，在n沟道型TFT的源区或漏区520、525的各区中，以1×1019～5×1021cm-3的浓度含磷(P)。此外，在n沟道型TFT的低浓度杂质区521和526的各区中，以1×1018～5×1019cm-3的浓度含磷(P)。此外，在p沟道型TFT的源区或漏区523中，以1×1019～5×1021cm-3的浓度含硼(B)。
接着，如图6B所示，覆盖岛状半导体膜507～509、栅绝缘膜510、栅电极511，形成第1层间绝缘膜530。
作为第1层间绝缘膜530，应用等离子体CVD法或溅射法，用含硅的绝缘膜，例如氧化硅膜(SiO)、氮化硅膜(SiN)、含氮的氧化硅膜(SiON)或其层叠膜形成。当然，第1层间绝缘膜530不限定于含氮的氧化硅膜及氮化硅膜，或其层叠膜，也可以用其它含硅的绝缘膜作为单层或叠层结构。
在本实施例中，在掺入杂质后，利用等离子体CVD法形成50nm厚度的含氮的氧化硅膜(SiON膜)，利用在实施方式1～3中所述的激光照射法或其它的激光照射方法来激活杂质。或者，也可以在含氮的氧化硅膜形成后，在氮气气氛中在550℃下加热4小时来激活杂质。
接着，利用等离子体CVD法形成50nm厚度的氮化硅膜(SiN膜)，还形成600nm厚度的含氮的氧化硅膜(SiON膜)。该含氮的氧化硅膜、氮化硅膜和含氮的氧化硅膜的层叠膜是第1层间绝缘膜530。
接着，将整体在410℃下加热1小时，使氢从氮化硅膜中释出，以此进行氢化。
接着，覆盖第1层间绝缘膜530，形成具有作为平坦化膜的功能的第2层间绝缘膜531。
作为第2层间绝缘膜531，可采用感光性或非感光性的有机材料(聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯)、硅氧烷树脂以及它们的叠层结构。作为有机材料，可采用正型感光性有机树脂或负型感光性有机树脂。
再有，所谓硅氧烷树脂，相当于含Si-O-Si键的树脂。在硅氧烷中，用硅(Si)与氧(O)的键构成骨架结构。作为置换基，至少采用含氢的有机基(例如丙烯基、芳香族烃)。作为置换基，也可采用氟基。或者，作为置换基，至少也可采用含氢的有机基和氟基。
在本实施例中，作为第2层间绝缘膜531，用转涂法形成硅氧烷。
在第2层间绝缘膜531上形成第3层间绝缘膜532。作为第3层间绝缘膜532，采用与其它绝缘膜相比难以透过水分及氧等的膜。典型情况是，可采用利用溅射法或CVD法得到的氮化硅膜、氧化硅膜、含氧的氮化硅膜(SiNO膜(组成比N＞O)或SiON膜(组成比N＜O))、以碳为主成分的薄膜(例如DLC膜、CN膜)等。另外，在水分及氧等进入不成问题的情况下，也可不形成第3层间绝缘膜532。
刻蚀第1层间绝缘膜530、第2层间绝缘膜531和第3层间绝缘膜532，在第1层间绝缘膜530、第2层间绝缘膜531和第3层间绝缘膜532中，形成抵达岛状半导体膜507～509的接触孔。
在第3层间绝缘膜532上，经接触孔，形成第1导电膜，并对第1导电膜构图，形成电极或布线533。
作为本实施例，第1导电膜用金属膜。该金属膜只要采用由铝(Al)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)或硅(Si)元素构成的膜或使用了这些元素的合金膜即可。在本实施例中，在将钛膜(Ti)、氮化钛膜(TiN)、硅-铝合金膜(Al-Si)、钛膜(Ti)分别层叠了60nm、40nm、300nm、100nm后，构图并刻蚀成所希望的形状，形成电极或布线533。
另外，也可用含镍、钴、铁之中至少1种元素和碳的铝合金膜形成该电极或布线533。这样的铝合金膜即使与硅接触，也可防止硅与铝的相互扩散。另外，由于这样的铝合金膜即使与透明导电膜，例如ITO(氧化铟锡)膜接触，也不会引起氧化还原反应，故可使两者直接接触。此外，这样的铝合金膜由于电阻率低，耐热性也优越，作为布线材料是有用的。
另外，电极或布线533既可以将电极与布线一体化来形成，又可以分别形成电极和布线，再使它们连接起来。
利用上述一系列的工序可形成包含n沟道型TFT540和542、p沟道型TFT541的半导体装置(图6B)。再有，本发明的半导体装置的制作方法不限定于岛状半导体膜形成以后的上述制作工序。通过应用本发明的激光照射方法，将结晶化了的岛状半导体膜用作TFT的有源层，可抑制元件之间的迁移率、阈值电压和导通电流的分散性。
再有，在本实施例中，示出了将本发明的激光照射方法应用于半导体膜的结晶的例子，但也可用于进行掺入了岛状半导体膜中的杂质元素的激活。
另外，如有必要，本实施例也可与实施方式1～3中的任何记述自由地组合。
[实施例2]
在本实施例中，用图7A～7B、图8和图9表示应用本发明制作液晶显示装置(LCD)的例子。
在本实施例中说明的显示装置的制作方法是同时制作包含像素TFT的像素部和设置在其周边的驱动电路部的TFT的方法。但是，为使说明变得简单，关于驱动电路，假定只图示作为基本单位的CMOS电路。
首先，根据实施例1，制作至图6B中的第1层间绝缘膜530成膜为止的部分。再有，与实施例1相同的部分用相同的符号表示。
接着，如图7A所示，在第1层间绝缘膜530上，形成具有作为平坦化膜的功能的第2层间绝缘膜601。
作为第2层间绝缘膜601，可采用感光性或非感光性的有机材料(聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯)、硅氧烷树脂以及它们的叠层结构。作为有机材料，可采用正型感光性有机树脂或负型感光性有机树脂。
再有，所谓硅氧烷树脂，相当于含Si-O-Si键的树脂。在硅氧烷中，用硅(Si)与氧(O)的键构成骨架结构。作为置换基，至少采用含氢的有机基(例如丙烯基、芳香族烃)。作为置换基，也可采用氟基。或者，作为置换基，至少也可采用含氢的有机基和氟基。
在本实施例中，作为第2层间绝缘膜601，用转涂法形成硅氧烷。
刻蚀第1层间绝缘膜530和第2层间绝缘膜601，形成抵达岛状半导体膜507～509的接触孔。
接着，在第2层间绝缘膜601上，经接触孔形成金属膜，并对金属膜构图，形成电极或布线602～606。
金属膜只要采用由铝(Al)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)或硅(Si)元素构成的膜或使用了这些元素的合金膜即可。在本实施例中，在将钛膜(Ti)、氮化钛膜(TiN)、硅-铝合金膜(Al-Si)、钛膜(Ti)分别层叠了60nm、40nm、300nm、100nm后，构图并刻蚀成所希望的形状，形成电极或布线602～606。
另外，也可用含镍、钴、铁之中至少1种元素和碳的铝合金膜形成该电极或布线602～606。这样的铝合金膜即使与硅接触，也可防止硅与铝的相互扩散。另外，由于这样的铝合金膜即使与透明导电膜，例如ITO(氧化铟锡)膜接触，也不会引起氧化还原反应，故可使两者直接接触。此外，这样的铝合金膜由于电阻率低，耐热性也优越，作为布线材料是有用的。
另外，电极或布线602～606既可以将电极与布线一体化来形成，又可以分别形成电极和布线，再使它们连接起来。
再有，电极或布线603将n沟道型TFT540的源区或漏区520和p沟道型TFT541的源区或漏区523电连接在一起(图7A)。
接着，如图7B所示，在第2层间绝缘膜601和电极或布线602～606上形成第3层间绝缘膜610。再有，第3层间绝缘膜610用与第2层间绝缘膜601同样的材料形成是可能的。
接着，用光掩模形成抗蚀剂掩模，利用干法刻蚀除去第3层间绝缘膜610的一部分来开孔(形成接触孔)。在该接触孔形成中，作为刻蚀气体使用了四氟化碳(CF4)、氧(O2)、氦(He)，CF4、O2、He各自的流量分别为50sccm、50sccm、30sccm。再有，接触孔的底部抵达电极或布线606。
接着，在除去刻蚀掩模后，在整个面上形成第2导电膜。接着，用光掩模进行第2导电膜的构图，形成与电极或布线606电连接的像素电极623。在本实施例中，由于制作反射型的液晶显示面板，只要利用溅射法，用Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)、Al(铝)等具有光反射性的金属材料形成像素电极623即可。
另外，在制作透射型的液晶显示面板的情况下，用铟锡氧化物(ITO)、含氧化硅的铟锡氧化物、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等透明导电膜，形成像素电极623。
再有，图9示出了将像素部的一部分放大了的俯视图。另外，图9示出了像素电极的形成过程，在左侧的像素中，形成像素电极，但在右侧的像素中，却示出了未形成像素电极的状态。在图9中，用实线A-A’剖断了的图与图8的像素部的剖面相对应，对与图8对应的部位，使用相同的符号。另外，设置电容布线631，保持电容以第1层间绝缘膜530为电介质，用像素电极623和与该像素电极重叠的电容布线631形成。
再有，在本实施例中，在像素电极623与电容布线631重叠的区域，刻蚀掉第2层间绝缘膜601和第3层间绝缘膜610，保持电容由像素电极623、第1层间绝缘膜530和电容布线631形成。但是，如果第2层间绝缘膜601和第3层间绝缘膜610也可用作电介质，则不刻蚀第2层间绝缘膜601和第3层间绝缘膜610亦可。此时，第1层间绝缘膜530、第2层间绝缘膜601和第3层间绝缘膜610具有作为电介质的功能。或者，仅刻蚀第3层间绝缘膜610，而将第1层间绝缘膜530和第2层间绝缘膜601用作电介质亦可。
按照以上的工序，在基板500上完成形成了顶栅型的像素TFT542、由顶栅型TFT540和541构成的CMOS电路620和像素电极623的液晶显示面板用的TFT基板。在本实施例中，虽然形成了顶栅型TFT，但也可适当地使用底栅型TFT。
接着，如图8所示，形成取向膜624a，使之覆盖像素电极623。再有，取向膜624a可用液滴吐出法或丝网印刷法或胶印法形成。其后，对取向膜624a的表面进行摩擦处理。
然后，在对置基板625上设置由着色层626a、遮光层(黑基体)626b和外保护层627构成的滤色层，进而形成由透明电极或反射电极构成的对置电极628和其上的取向膜624b。然后，用液滴吐出法形成作为闭合图形的密封材料，以便包围与像素部重叠的区域。此处，为了滴下液晶，示出了描绘闭合图形的密封材料的例子，但也可应用设置具有开口部的密封图形，在贴合TFT基板后，利用毛细现象注入液晶的浸渍式(汲水式)。
接着，为了使气泡进不去，在减压下滴下液晶，然后贴合双方的基板。在闭环的密封图形内滴下液晶1次或多次。由此，在TFT基板500与对置基板625之间形成液晶层629。作为液晶的取向模式，以采用液晶分子的排列从光的入射朝向出射呈90度扭曲取向的TN模式的情况居多。在制作TN模式的液晶显示装置的情况下，以基板的摩擦方向正交的方式进行基板贴合。
再有，一对基板的间隔只要通过或散布球状的衬垫，或形成由有机树脂材料或无机材料构成的柱状的衬垫，使填料包含在密封材料内而得以维持即可。上述柱状的衬垫的特征在于：是以丙烯、聚酰亚胺、聚酰亚胺酰胺、环氧中的至少1种为主成分的有机树脂材料，或者氧化硅、氮化硅、含氮的氧化硅中的某一种材料，或者由它们的层叠膜构成的无机材料。
接着，进行基板的分断。在多倒角的情况下，分断各个面板。另外，在单倒角的情况下，通过贴合预先被切割的对置基板，也可省略分断工序。
然后，经各向异性导体层，用熟知的技术贴附FPC(柔性印刷电路)。用以上的工序完成液晶模块。另外，如有必要，可贴附光学膜。在作为透射型的液晶显示装置的情况下，偏振片被贴附在有源矩阵基板和对置基板双方上。
如以上所示，在本实施例中，可采用具有有可靠性的晶体管特性的TFT来制作液晶显示装置。在本实施例中制作的液晶显示装置可用作各种电子装置的显示部。
再有，在本实施例中，假定TFT为顶栅型TFT，但不限定于该结构，采用适当的底栅型(逆交错型)TFT及顺交错型TFT是可能的。另外，不限定于单栅型结构的TFT，也可以是具有多个沟道形成区的多栅型TFT，例如双栅型TFT。
另外，如有必要，本实施例也可与实施方式1～3和实施例1中的任何记述自由地组合。
[实施例3]
在本实施例中，示出了将液滴吐出法用于液晶滴下的例子。在本实施例中，在图10A～图10D、图11A～图11D和图12A～图12B中示出了用大面积基板1110、并且取4块面板的制作例子。
图10A示出了在用配制器(或喷墨嘴)进行的吐出工序的液晶层形成的过程中的剖面图，在该图中，使液晶材料1114从液滴吐出装置1116的喷嘴1118吐出、喷射或滴下，以覆盖被密封材料1112包围的像素部1111。使液滴吐出装置1116沿图10A中的箭头方向移动。再有，此处虽然示出了使喷嘴1118移动的例子，但也可固定喷嘴，通过使基板移动形成液晶层。
另外，在图10B中示出了立体图。在该图中，示出了仅在被密封材料1112包围的区域有选择地使液晶材料1114吐出、喷射或滴下，滴下面1115与喷嘴扫描方向1113一致地移动的状态。
另外，放大了被图10A的虚线包围的部分1119的剖面图是图10C、图10D。在液晶材料的粘性高的情况下，液晶材料被连续地吐出，如图10C那样，保持连缀地相互附着(连续吐出)。另一方面，在液晶材料的粘性低的情况下，液晶材料被间歇地吐出，如图10D那样，滴下液滴(点吐出)。
再有，在图10C中，1120指顶栅型TFT，1121指像素电极。像素部1111用配置成矩阵状的像素电极、与该像素电极连接的开关元件(此处为顶栅型TFT)和保持电容构成。
再有，在本实施例中，虽然采用了顶栅型TFT，但也可用底栅型TFT。
在此处，以下用图11A～图11D说明面板制作的流程。
首先，准备在绝缘表面上形成了像素部1034的第1基板1035。第1基板1035预先进行取向膜的形成、摩擦处理、球状衬垫散布，或柱状衬垫形成，或滤色层的形成等。接着，如图11A所示，在惰性气体气氛中或减压下在第1基板1035上用配制装置或喷墨装置在规定的位置(包围像素部1034的图形)形成密封材料1032。作为半透明密封材料1032，包含填料(直径6μm～24μm)，而且采用了粘度为40～400Pa·s的材料。再有，最好选择不溶解于后续液晶中的密封材料。作为密封材料，可采用丙烯酸光硬化树脂或丙烯酸热硬化树脂。另外，由于是简单的密封图形，故密封材料1032也可用印刷法形成。
接着，在被密封材1032包围的区域，用喷墨法滴下液晶1033(图11B)。作为液晶1033，只要采用用喷墨法有可吐出的粘度的熟知的液晶材料即可。另外，由于液晶材料可通过调节温度来设定粘度，故适合于喷墨法。用喷墨法可在被密封材料1032包围了的区域保持必要量的液晶1033而不至浪费。
接着，在减压下贴合设置了像素部1034的第1基板1035与设置了对置电极及取向膜的第2基板1031，以使气泡进不去(图11C)。此处，在贴合的同时进行紫外线照射或热处理，使密封材料1032硬化。再有，也可在紫外线照射以外还进行热处理。
另外，在图12A和图12B中示出了在贴合时或贴合后可进行紫外线照射或热处理的贴合装置。
在图12A和图12B中，1041为第1基板支撑台，1042为第2基板支撑台，1044为窗，1048为下侧定盘，1049为光源。再有，在图12中，与图11对应的部分使用了同一符号。
下侧定盘1048内置加热器，使密封材料硬化。另外，在第2基板支撑台上设置窗1044，使从光源1049发出的紫外光等通过。此处，虽然未图示，但通过窗1044进行基板的位置对准。另外，成为对置基板的第2基板1031预先切断成所希望的尺寸，用真空夹盘等固定好第2基板支撑台。图12A表示贴合前的状态。
在贴合时，使第1基板支撑台和第2基板支撑台下降后，施加压力，将第1基板1035与第2基板1031贴合，仍旧通过照射紫外光使之硬化。贴合后的状态示于图12B中。
接着，使用划片装置、裂片装置、辊式切割机等切断装置，切断(分断)第1基板1035(图11D)。这样，就可从1块基板制作4块面板。然后，用熟知的技术贴附FPC。
再有，作为第1基板1035、第2基板1031，可采用玻璃基板或塑料基板。
另外，如有必要，本实施例也可与实施方式1～3和实施例1～2中的任何记述自由地组合。
[实施例4]
在本实施例中，用图13A～图13B示出了应用本发明制作两面射出型显示装置的例子。
首先，根据实施例1，进行图5C的岛状半导体膜507～509形成。再有，与实施例1相同的部分用相同的符号表示。
接着，向岛状半导体膜507～509掺入阈值控制用的杂质。在本实施例中，通过掺乙硼烷(B2H6)将硼(B)掺入岛状半导体膜中。
接着，形成栅绝缘膜2200，使之覆盖岛状半导体膜507～509。栅绝缘膜2200可用例如氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)或含氮的氧化硅(SiON)等。另外，成膜方法可用等离子体CVD法、溅射法等。
接着，在栅绝缘膜2200上形成导电膜后，通过对导电膜构图，形成栅电极2202。
栅电极2202采用将导电膜层叠了单层或2层以上的结构形成。在层叠了2层以上导电膜的情况下，也可层叠从钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)中选取的元素，或以上述元素为主成分的合金材料，或者化合物材料，形成栅电极2202。另外，也可使用以掺入磷(P)等杂质元素的多晶硅膜为代表的半导体膜，形成栅电极。
在本实施例中，使用将由氮化钽(TaN)构成的第1电极层2202a和由钨(W)构成的第2电极层2202b分别层叠了30nm、370nm厚度的层叠膜，形成栅电极2202。
栅电极2202既可形成为栅布线的一部分，又可另行形成栅布线，并将栅电极2202连接到该栅布线上。
然后，使栅电极2202或者抗蚀剂成膜，采用构图后的这些膜作为掩模，向岛状半导体膜507～509掺入赋予n型或p型的导电性的杂质，形成源区、漏区，还形成低浓度杂质区等。
在本实施例中，在制作n沟道型TFT的情况下，使用磷化氢(PH3)，施加电压在40～80keV之间，例如50keV，剂量为1.0×1015～2.5×1016cm-2，例如3.0×1015cm-2，将磷(P)掺入岛状半导体膜中。由此，形成n沟道型TFT2000和2001的源区或漏区2100和2103。另外，为了形成低浓度杂质区2101和2104，取加速电压为60～120keV、剂量为1×1013～1×1015cm-2，将磷(P)掺入岛状半导体膜中。另外，在掺入该杂质时，形成沟道形成区2102和2105。
另外，在制作p沟道型TFT的情况下，在施加电压在60～100keV之间，例如80keV，乙硼烷(B2H6)剂量在1×1013～5×1015cm-2之间，例如3×1015cm-2的条件下，将硼(B)掺入岛状半导体膜中。由此，形成p沟道型TFT2002的源区或漏区2106，另外通过掺入该杂质形成沟道形成区2107。
在本实施例中，在n沟道型TFT2000和2001的源区或漏区2100和2103的各区中，以1×1019～5×1021cm-3的浓度含磷(P)。另外，在n沟道型TFT的低浓度杂质区2101和2104的各区中，以1×1018～5×1019cm-3的浓度含磷(P)。此外，在p沟道型TFT2002的源区或漏区2106中，以1×1019～5×1021cm-3的浓度含硼(B)。
在本实施例中，p沟道型TFT2002被用作本两面出射型显示装置的像素TFT。另外，n沟道型TFT2000和2001被用作驱动像素TFT2002的驱动电路的TFT。但是，像素TFT不一定必须是p沟道型TFT，也可以使用n沟道型TFT。另外，驱动电路也无需是组合了多个n沟道型TFT的电路，也可以是互补地组合了n沟道型TFT和p沟道型TFT的电路，或者是组合了多个p沟道型TFT的电路。
其后，在形成了含氢的绝缘膜后，进行添加到半导体层中的杂质元素的激活。该杂质元素的激活可利用在实施方式1～3和实施例1中所述的激光处理方法来进行。或者，也可以在含氢的绝缘膜形成后，在氮气气氛中在550℃下加热4小时来激活杂质。
含氢的绝缘膜采用由PCVD法得到的含氮的氧化硅膜(SiON膜)。或者，也可采用含氧的氮化硅膜(SiNO膜)。另外，在采用促进结晶的金属元素(典型情况为镍)，使半导体膜结晶的情况下，在激活的同时，也可进行使沟道形成区中的镍减少的吸除。再有，含氢的绝缘膜是第1层间绝缘膜2300，是含氧化硅的具有透光性的绝缘膜。
其后，通过将整体在410℃下加热1小时，进行半导体层的氢化。接着，形成成为第2层间绝缘膜2301的平坦化膜。作为平坦化膜，使用具有透光性的无机材料(氧化硅、氮化硅、含氧的氮化硅等)、感光性或非感光性的有机材料(聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯)或者它们的叠层等。另外，作为用于平坦化膜的其它具有透光性的膜，可采用用涂敷法得到的由含烷基的SiOx膜构成的绝缘膜，例如采用石英玻璃、烷基硅氧烷聚合物、烷基含硅倍半环氧乙烷(Silsesquioxane)聚合物、氢化含硅倍半环氧乙烷聚合物、氢化含硅倍半环氧乙烷聚合物等形成的绝缘膜。作为硅氧烷聚合物的一例，可举出东レ制造的作为涂敷绝缘膜材料的PSB-K1、PSB-K31及触媒化成制造的作为涂敷绝缘膜材料的ZRS-5PH。
接着，形成具有透光性的第3层间绝缘膜2302。第3层间绝缘膜2302在后面的工序中对透明电极2400构图时，作为保护第2层间绝缘膜2301即平坦化膜用的刻蚀中止膜而设置。但是，如果在对透明电极2400构图时，第2层间绝缘膜2301成为刻蚀中止膜，则无需第3层间绝缘膜2302。
接着，用新的掩模在第1层间绝缘膜2300、第2层间绝缘膜2301和第3层间绝缘膜2302中形成接触孔。接着，在除去掩模、形成导电膜(TiN、Al和TiN的层叠膜)后，还用其它的掩模进行刻蚀(在BCl3和Cl2的混合气体中的干法刻蚀)，形成电极或布线2303～2308(TFT的源电极或漏电极，或者源布线和漏布线及电流供给布线等)(图13A)。再有，TiN是与高耐热性平坦化膜的紧密接触性良好的材料之一。加之，为了形成与TFT的源区或漏区良好的欧姆接触，TiN中N的含量最好低于44％。
接着，用新的掩模在膜厚为10nm～800nm的范围内形成透明电极2400，即有机发光元件的阳极。作为透明电极2400，除了铟锡氧化物(ITO)外，还可采用例如含Si元素的铟锡氧化物或在氧化铟内混合了2～20％的氧化锌(ZnO)的IZO(铟锌氧化物)等的功函数高(功函数为4.0eV以上)的透明导电材料。
接着，用新的掩模形成覆盖透明电极2400的端部的绝缘物2600(称为围堤、间壁、障壁、堤坝等)。作为绝缘物2600，在膜厚为0.8μm～1μm的范围内采用由涂敷法得到的感光性或非感光性的有机材料(聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯)或SOG膜(例如含丙烯基的SiOx膜)。
接着，用蒸镀法或涂敷法形成含有机化合物的层2401、2402、2403、2404和2405。再有，为了提高发光元件的可靠性，在含第1有机化合物的层2401形成前最好进行真空加热去气。例如，在进行有机化合物材料的蒸镀前，为了除去基板中所含的气体，希望在减压气氛或惰性气氛中进行200℃～300℃的加热处理。再有，在用具有高耐热性的SiOx膜形成层间绝缘膜和间壁的情况下，还可加上较高温度的加热处理(410℃)。
接着，用蒸镀掩模有选择地在透明电极2400上共蒸镀钼氧化物(MoOx)、4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联苯基(α-NPD)和红荧烯，以形成含第1有机化合物的层2401(空穴注入层)。
再有，除了MoOx以外，还可采用铜酞菁(CuPC)或钒氧化物(VOx)、钌氧化物(RuOx)、钨氧化物(WOx)等空穴注入性高的材料。另外，也可将用涂敷法使聚(亚乙二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)水溶液(PEDOT/PSS)等的空穴注入性高的高分子材料成膜后的层用作含第1有机化合物的层2401。
接着，用蒸镀掩模有选择地蒸镀α-NPD，在含蒂1有机化合物的层2401上形成含第2有机化合物的层(空穴输运层)2402。再有，除了α-NPD以外，还可采用以4，4’-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-联苯(简称：TPD)、4，4’，4”-三偶(N，N-二苯基-氨基)-三苯胺(简称：TDATA)、4，4’，4’’-三偶[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯胺(简称：MTDATA)等芳香族胺化合物为代表的空穴输运性高的材料。
接着，有选择地形成含第3有机化合物的层(发光层)2403。为了形成全色显示装置，按每种发光色(R、G、B)进行蒸镀掩模的对准，分别有选择地进行蒸镀。
在图27中示出了按每种发光色(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B))改变了发光层2403的例子。在图27中，与图13A～图13B相同的部分用相同的符号表示。在基板500上，在基底膜501上，形成与RGB对应的像素TFT2002(2002R、2002G和2002B)。另外，电极或布线2307(2007R、2007G和2007B)、2308(2008R、2008G和2008B)与像素TFT2002连接。
另外，透明电极2400R、2400G和2400B分别与像素TFT2002 R、2002G和2002B连接，在其上形成含第1有机化合物的层(空穴注入层)2401(2401R、2401G和2401B)、含第2有机化合物的层(空穴输运层)2402(2402R、2402G和2402B)、含第3有机化合物的层(发光层)2403(2403R、2403G和2403B)、含第4有机化合物的层(电子输运层)2404(2404R、2404G和2404B)和含第5有机化合物的层(电子注入层)2405(2405R、2405G和2405B)。
为了改变发光色，只要改变发光层2403的材料即可，以下示出在本实施例中所用的表示红色发光的发光层2403R、表示绿色发光的发光层2403G、表示蓝色发光的发光层2403B。另外，含其它的有机化合物的层、TFT、阳极、阴极等的材料及结构可采用与各色同样的材料及结构。
作为表示红色发光的发光层2403R，采用Alq3：DCM或Alq3：红荧烯：BisDCJTM等材料。另外，作为表示绿色发光的发光层2403G，采用Alq3：DMQD(N，N’-二甲基喹吖酮)或Alq3：香豆灵6等材料。另外，作为表示蓝色发光的发光层2403B，采用α-NPD或tBu-DNA等材料。
接着，用蒸镀掩模有选择地蒸镀Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)，在发光层2403上形成含第4有机化合物的层(电子输运层)2404。再有，除了Alq3以外，还可采用以具有三(5-甲基-8-羟基喹啉)铝(简称：Almq3)、双(10-羟基苯并[h]-羟基喹啉)铍(简称：BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚-铝(简称：BAlq)等的喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属络合物等为代表的电子输运性高的材料。另外，也可用具有其它双[2-(2-羟苯基)-苯并恶唑]锌(简称：Zn(BOX)2)、双[2-(2-羟苯基)-苯并噻唑]锌(简称：Zn(BTZ)2)等的恶唑系、噻唑系配位子的金属络合物等。进而，在金属络合物以外，由于2-(4-联苯基)-5-(4-三元醇-丁基苯基)-1，3，4-恶二唑(简称：PBD)及1，3-双[5-(p-三元醇-丁基苯基)-1，3，4-恶二唑-2-基]苯(简称：OXD-7)、3-(4-三元醇-丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(简称：TAZ)、3-(4-三元醇-丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(简称：p-EtTAZ)、4，7二苯基-1，10-菲绕啉(简称：BPhen)、浴铜灵(bathocuproine)(简称：BCP)等的电子输运性高，故可用作电子输运层2404。
接着，共蒸镀4，4-双(5-甲基苯恶唑-2-基)均二苯代己烯(简称：BzOs)和锂(Li)，以覆盖电子输运层2404和绝缘物2600，在整个面上形成含第5有机化合物的层(电子注入层)2405。通过用苯并恶唑电介质(BzOs)，抑制了起因于在其后的工序中所进行的透明电极2406形成时的溅射法的损伤。再有，除了BzOs：Li以外，还可采用CaF2、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)之类的碱金属或碱土类金属的化合物等的电子注入性高的材料。另外，此外也可采用Alq3与镁(Mg)的混合物。
接着，在含第5有机化合物的层2405上，以膜厚10nm～800nm的范围形成透明电极2406，即有机发光元件的阴极。作为透明电极2406，除了铟锡氧化物(ITO)外，还可采用例如含Si元素的铟锡氧化物或在氧化铟内混合了2～20％的氧化锌(ZnO)的IZO(铟锌氧化物)。
按以上那样做来制作发光元件。适当选择构成发光元件的阳极、含第1有机化合物的层～含第5有机化合物的层和阴极的各材料，并调整各膜厚。希望对阴极和阳极采用相同的材料并且相同程度的膜厚，最好形成100nm左右的薄的膜厚。
另外，如有必要，则覆盖发光元件，形成防止水分侵入的透明保护层2407。作为透明保护层2407，可采用利用溅射法或CVD法得到的氮化硅膜、氧化硅膜、含氧的氮化硅膜(SiNO膜(组成比N＞O))或含氮的氧化硅膜(SiON膜(组成比N＜O))、以碳为主成分的薄膜(例如DLC膜、CN膜)等。
接着，采用确保基板间隔用的含有间隙材料的密封材料，将第2基板2500与基板500贴合。第2基板2500也可采用具有透光性的玻璃基板或石英基板。再有，一对基板之间既可配置干燥剂作为空隙(惰性气体)，又可在一对基板之间充填透明的密封材料(紫外线硬化或热硬化的环氧树脂等)。
在发光元件中，用透光性材料形成透明电极2400、2407，可从一个发光元件的2个方向，即从两面采光。
通过采取以上所示的面板结构，可假定来自上表面的发光与来自下表面的发光大体相同。
最后，设置光学膜(偏振片或圆偏振片)2501、2502来提高对比度。
再有，在本实施例中，虽然假定TFT为顶栅型TFT，但不限定于该结构，采用适当的底栅型(逆交错型)TFT及顺交错型TFT是可能的。另外，不限定于单栅型结构的TFT，也可以是具有多个沟道形成区的多栅型TFT，例如双栅型TFT。
另外，如有必要，本实施例也可与实施方式1～3和实施例1中的任何记述自由地组合。
[实施例5]
在本实施例中，用图14A～图14C、图15A～图15C、图16A～图16C、图17A～图17B和图18示出应用本发明制作了CPU(中央处理单元)的例子。
如图14A所示，在具有绝缘表面的基板3100上形成基底膜3101。对于基板3100，例如可使用钡硼硅酸玻璃及铝硼硅酸玻璃等玻璃基板、石英基板、不锈钢基板等。另外，以PET、PES、PEN为代表的塑料及由丙烯等具有柔性的合成树脂构成的基板，一般来说，与其它的基板相比，虽然有耐热温度低的趋势，但只要能耐受制作工序中的处理温度，则使用它们是可能的。
为了防止基板3100中所含的Na等碱金属及碱土类金属向半导体膜中扩散，对半导体元件的特性产生恶劣影响，设置了基底膜3101。因而，使用并形成可抑制碱金属及碱土类金属向半导体膜中扩散的氧化硅及氮化硅、含氮的氧化硅等的绝缘膜。在本实施例中，依次层叠应用等离子体CVD法以SiH4、NH3、N2O和H2作为反应气体而形成的其膜厚为10～200nm(在本实施例中为50nm)的含氧的氮化硅膜(SiNO)、以SiH4和N2O为反应气体而形成的其膜厚为50～200nm(在本实施例中为100nm)的含氧的氮化硅膜(SiON)。再有，基底膜3101也可以具有单层结构，例如形成其膜厚为10～400nm(最好为50～300nm)的含氮的氧化硅膜。
如玻璃基板、不锈钢基板或塑料基板那样，在使用至少包含微少碱金属及碱土类金属的基板的情况下，从防止杂质扩散的观点看，设置基底膜是有效的，但在石英基板等中杂质扩散不成其为问题的情况下，也不一定必须设置基底膜。
在基底膜3101上形成非晶半导体膜3102。非晶半导体膜3102的膜厚为25～100nm(最好为30～60nm)。另外，非晶半导体膜不仅可用硅，也可用硅锗，在使用硅锗的情况下，锗的浓度最好为0.01～4.5原子％的程度。在本实施例中，采用以66nm的硅为主成分的半导体膜(也可记作非晶硅膜、无定形硅)。
接着，向非晶半导体膜3102掺入金属元素。此处，所谓掺入，是指在非晶半导体膜3102的表面上形成金属元素，至少可促进非晶半导体膜的结晶。最好通过形成金属元素，使非晶半导体膜在低温下结晶。
例如，在非晶半导体膜3102上应用转涂法或浸渍法之类的涂敷方法涂敷Ni溶液(包含水溶液或乙酸溶液)，形成含Ni的膜3103(但是，因为极薄，作为膜有时也无法观测)。此时，为了改善非晶半导体膜3102表面的沾润性，使非晶半导体膜的整个表面遍布溶液，希望通过在氧气氛中的UV光的照射、热氧化法、用含羟基的臭氧水或双氧水的处理等形成1nm～5nm的氧化膜(未图示)。另外，既可以用离子注入法将Ni离子注入到非晶半导体膜中，又可以在含Ni的水蒸气气氛中加热，还可以以Ni为靶材料在Ar等离子体中进行溅射。在本实施例中，用转涂法涂敷含10ppm的Ni乙酸盐的水溶液。
其后，如实施方式1～3和实施例1中说明过的那样，对非晶半导体膜3102照射激光束3105(参照图14B)。作为激光器，可以使用Ar激光器、Kr激光器、受激准分子激光器、CO2激光器、YAG激光器、Y2O3激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器、铜蒸气激光器或金蒸气激光器之中的一种或多种。激光器可用连续振荡型的激光器(CW激光器)或振荡频率为10MHz以上，最好为80MHz以上的脉冲振荡型激光器(脉冲激光器)。另外，线状激光束的长轴的长度只要是200～350μm即可。
另外，在这样的激光照射时，为了既以高精度重合，又控制照射开始位置或照射结束位置，也可形成标记。此标记在与形成非晶半导体膜的同时，在基板上形成即可。
利用该激光照射，使非晶半导体膜3102结晶，形成结晶性硅半导体膜。
其后，为了减少或除去金属元素，施行吸除工序。在本实施例中，说明以非晶半导体膜为吸除剂俘获金属元素的方法。首先，通过对结晶性半导体膜在氧气氛中进行UV光的照射、热氧化法、用含羟基的臭氧水或双氧水的处理等，在结晶性半导体膜上形成氧化膜。接着，用等离子体CVD法、在原料气体为SiH4、Ar，压力为0.3Pa，RF功率为3kW，基板温度为150℃的条件下，形成膜厚为150nm的非晶半导体膜。
其后，在氮气氛中在550℃下进行4小时的加热处理，以减少或除去金属元素。然后，用氢氟酸等除去作为吸气接收器的非晶半导体膜和氧化膜，可得到减少或除去了金属元素的结晶性半导体膜。
如图14C所示，将结晶性半导体膜构图成规定的形状，得到岛状半导体膜3106a～3106e。在进行构图时，在结晶性半导体膜上涂敷光致抗蚀剂，以规定的掩模形状进行曝光和烘焙，在结晶性半导体膜上形成掩模。使用该掩模，用干法刻蚀对结晶性半导体膜进行构图。干法刻蚀的气体可用CF4和O2。
其后，根据需要，将杂质掺入结晶性半导体膜中。例如，用掺杂法掺入硼(B)。于是，可使代表薄膜晶体管的电学特性的阈值更接近于零。即，可使结晶性半导体膜处于更为本征的状态。
其后，形成所谓栅绝缘膜3108，使之覆盖岛状半导体膜3106a～3106e。再有，在栅绝缘膜3108形成前，用氢氟酸等清洗岛状半导体膜的表面。栅绝缘膜3108系用等离子体CVD法或溅射法以含硅的绝缘膜形成，其厚度为10～150nm，最好为20nm～40nm。在本实施例中，用等离子体CVD法，原料气体用SiH4和N2O，成膜室的温度为400℃，以20nm的厚度形成含氮的氧化硅膜。此时，由于栅绝缘膜的膜厚变薄，降低了成膜速率。其结果是，可减少成膜初期的最初的膜品质不良的部位。当然，栅绝缘膜不限定于含氮的氧化硅膜，也可将其它的含硅的绝缘膜用作单层或叠层结构。
其后，在结晶性半导体膜上隔着栅绝缘膜3108形成成为栅电极3109的导电膜3109a、3109b。不言而喻，栅电极3109既可以是单层，又可以是叠层。导电膜3109a、3109b只要用从Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu中选取的元素或以上述元素为主成分的合金材料或者化合物材料形成即可。在本实施例中，形成其膜厚在10～50nm之间，例如30nm的氮化钽膜作为第1导电膜3109a，用以覆盖栅绝缘膜3108，再依次层叠其膜厚在200～400nm之间，例如370nm的钨膜作为第2导电膜3109b。
其后，如图15A所示，用掩模刻蚀第1导电膜3109a、第2导电膜3109b。首先，用转涂法等在导电膜上涂敷光致抗蚀剂。光致抗蚀剂可使用正型和负型中的某一种。此时，也可使用添加了吸光剂的抗蚀剂掩模。在本实施例中，使用添加了吸光剂的正型的酚醛树脂型的抗蚀剂。
然后，对涂敷了的光致抗蚀剂进行加热处理，即进行所谓的前烘焙。前烘焙的加热温度设定为50～120℃，然后进行的后烘焙在较低的温度下进行。在本实施例中，设定加热温度为90℃、加热时间为90sec，进行前烘焙。
在进行曝光时，接着用分步器，进行将掩模复制到光致抗蚀剂上用的曝光。在本实施例中，在曝光机中使用分步器。曝光时间可为150～350msec，在本实施例中，由于要求栅长度为0.8μm，故曝光时间定为205msec。此外，在栅长度为0.6μm时，曝光时间定为320msec，在栅长度为1.0μm时，曝光时间定为175msec。即，可依据所希望的栅长度来决定曝光时间。
其后，通过将显影液滴到光致抗蚀剂上，同时从喷嘴喷出，对曝光后的光致抗蚀剂显影，并进行加热处理。在本实施例中，显影液用NMD-3，显影时间定为60sec。
其后，在本实施例中，对显影后的光致抗蚀剂在125℃下进行180sec的加热处理，即进行所谓的后烘焙。其结果是，可除去抗蚀剂掩模中残留的水分等，同时可提高对热的稳定性。于是，在导电膜上形成端部有锥形形状的抗蚀剂掩模3110。再有，抗蚀剂掩模的端部可以有锥形形状，抗蚀剂掩模的形状也可以是扇形或台形。
另外，掩模本身附有曝光分辨率的界限以下的图形，通过控制抗蚀剂形状，也可形成端部有锥形形状的抗蚀剂掩模。利用抗蚀剂掩模在端部有锥形形状，在下述的刻蚀工序中，可防止附着于抗蚀剂掩模侧面的反应生成物的形成。
如图15B所示，使用抗蚀剂掩模3110来刻蚀第2导电膜3109b。在本实施例中，应用以CF4、Cl、O2为气体的干法刻蚀来刻蚀第2导电膜3109b。此时，与抗蚀剂掩模3110的锥形一样，在第2导电膜3109b的端部形成锥形形状。另外，第1导电膜3109a具有不使栅绝缘膜及半导体膜受到刻蚀那样的作为刻蚀中止物的功能。
被刻蚀后的第2导电膜3109b具有0.2μm以上、1.0μm以下的栅长度3113。另外，此时抗蚀剂掩模3110也往往后退数μm。在本实施例中，使抗蚀剂掩模3110后退0.4μm，形成栅长度为0.8μm的第2导电膜。
如图15C所示，在设置了抗蚀剂掩模3110的状态下来刻蚀第1导电膜3109a。此时，在栅绝缘膜3108与第1导电膜3109a的选择比高的条件下来刻蚀第1导电膜3109a。在本实施例中，用Cl2作为气体来刻蚀第1导电膜3109a。于是，可将栅绝缘膜3108维持为薄膜状态，来刻蚀第1导电膜3109a。利用该工序，抗蚀剂掩模3110、第2导电膜3109b也往往稍许受到刻蚀而进一步变细。如以上所述，形成非常小的栅电极3109，小至栅长度为1.0μm以下。
其后，使抗蚀剂掩模3110在O2气氛中灰化或用抗蚀剂剥离液去除之，形成掺杂用的抗蚀剂掩模3115。如图16A所示，在成为p沟道型TFT的区域形成抗蚀剂掩模3115。抗蚀剂掩模的制作方法因为可参考上述记述，故省略其详细的说明。
接着，在成为n沟道型TFT的区域，以栅电极3109为掩模用自对准方式掺入作为杂质元素的磷(P)。在本实施例中，在60～80keV下掺入磷化氢(PH3)。于是，在成为n沟道型TFT的区域，形成杂质区3116a～3116c。此时，对半导体膜掺入磷(P)，使之在深度方向变得均匀。但是，由于掺杂时杂质元素的绕入，也往往以与栅电极3109重叠的方式形成杂质区。但是，这样的与栅电极3109重叠的杂质区的沟道长度方向的长度就成为0.1～0.3μm。
如图16B所示，在成为n沟道型TFT的区域形成抗蚀剂掩模3117。其后，在成为p沟道型TFT的区域，以栅电极3109为掩模用自对准方式掺入作为杂质元素的硼(B)。在本实施例中，在30～45keV下掺入B2H6。于是，在成为p沟道型TFT的区域，形成杂质区3118a～3118b。其后，使抗蚀剂掩模3117在O2气氛中灰化或用抗蚀剂剥离液去除之。
其后，在图16C中，形成绝缘膜，即所谓的侧壁3119a～3119c，使之覆盖栅电极的侧面。侧壁可用等离子体CVD法或减压CVD(LPCVD)法利用有硅的绝缘膜形成。在本实施例中，用减压CVD(LPCVD)法、在原料气体用SiH4、N2O，压力为266Pa、温度为400℃的条件下，形成含氮的氧化硅膜(SiON)。在用等离子体CVD法形成侧壁的情况下，在原料气体用SiH4、N2O，压力为133Pa的条件下，可形成含氮的氧化硅膜(SiON)。其后，通过刻蚀含氮的氧化硅膜(SiON)，形成有锥形形状的侧壁。
在用减压CVD法形成侧壁的情况下的刻蚀条件如下。作为第1刻蚀条件，原料气体用CHF3、He，花费数sec，例如3sec时间建立等离子体。此时，假定与成膜装置中所配置的基板相向一侧的电极为475W，配置基板的电极为300W。利用对配置基板的电极施加的电压，可加速刻蚀气体的离子。作为第2刻蚀条件，原料气体用CHF3、He，在数十sec，例如60sec时间内施加电压。在成为刻蚀对象的膜的高度为规定值(在本实施例中为100nm)时结束刻蚀，由此可决定刻蚀时间。此时，假定与成膜装置中所配置的基板相向一侧的电极为475W，配置基板的电极为300W。作为第3刻蚀条件，原料气体用CHF3、He，从被认为成为刻蚀对象的表面的膜已消失的时间算起，在数十sec，例如31sec时间内施加电压。此时，假定与成膜装置中所配置的基板相向一侧的电极为50W，配置基板的电极为450W。
在用等离子体CVD法形成侧壁的情况下的刻蚀条件如下。作为第1刻蚀条件，原料气体用CHF3、He，花费数sec，例如3sec时间建立等离子体。此时，假定与成膜装置中所配置的基板相向一侧的电极为475W，配置基板的电极为300W。作为第2刻蚀条件，原料气体用CHF3、He，在数十sec，例如50sec时间内施加电压。在成为刻蚀对象的膜的高度残留100nm时结束刻蚀，由此可决定刻蚀时间。此时，假定与成膜装置中所配置的基板相向一侧的电极为900W，配置基板的电极为150W。作为第3刻蚀条件，原料气体用CHF3、He，从被认为成为刻蚀对象的表面的膜已消失的时间算起，在数十sec，例如30sec时间内施加电压。此时，假定与成膜装置中所配置的基板相向一侧的电极为50W，配置基板的电极为300W。
如以上那样所形成的侧壁的端部即使没有锥形形状亦可，最好是有矩形形状。这是因为如果将侧壁的端部形成为矩形形状，则可防止接着掺入的杂质浓度在侧壁下面有浓度梯度的缘故。
应用该侧壁3119a～3119c，在n沟道型TFT的杂质区，形成高浓度杂质区3120a～3120c。即，以栅电极3109和侧壁3119a～3119c为掩模用自对准方式形成高浓度杂质区3120a～3120c。此时，在p沟道型的TFT上形成抗蚀剂掩模3121。在本实施例中，在15～25keV下掺入磷化氢(PH3)，形成高浓度杂质区，即所谓的源区和漏区。其后，使抗蚀剂掩模3121在O2气氛中灰化或用抗蚀剂剥离液去除之。
其后，为了激活杂质区，要进行加热处理。在本实施例中，应用在实施方式1～实施方式3或实施例1中所述的激光照射方法或其它的激光照射方法，进行激光照射以激活杂质区。或者，通过在氮气氛中在550℃下加热基板，进行杂质区的激活亦可。
如图17A所示，形成第1绝缘膜3122，使之覆盖栅绝缘膜3108、栅电极3109。第1绝缘膜只要是有氮的绝缘膜即可，在本实施例中，应用等离子体CVD法形成100nm的氮化硅。
其后，进行加热处理，并进行氢化。在本实施例中，在氮气氛中在410℃下进行1小时的加热处理。其结果是，借助于从氮化硅中释出的氢，形成氧化硅膜或硅膜的悬挂键的终端。
然后，形成第2绝缘膜3123，使之覆盖第1绝缘膜3122。第2绝缘膜3123可采用无机材料(氧化硅、氮化硅、含氧的氮化硅等)、感光性或非感光性的有机材料(聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯)、硅氧烷树脂以及它们的叠层结构。作为有机材料，可采用正型感光性有机树脂或负型感光性有机树脂。例如，作为有机材料，在采用了正型的感光性丙烯的情况下，如果利用光刻工序中进行的曝光处理来刻蚀感光性有机树脂，则可形成在上端部有曲率的开口部。
再有，所谓硅氧烷树脂，相当于含Si-O-Si键的树脂。在硅氧烷中，用硅(Si)与氧(O)的键构成骨架结构。作为置换基，至少采用含氢的有机基(例如丙烯基、芳香族烃)。作为置换基，也可采用氟基。或者，作为置换基，至少也可采用含氢的有机基和氟基。
在本实施例中，作为第2绝缘膜3123，应用以SiH4、N2O为原料气体的等离子体CVD法，形成其膜厚为600nm的含氮的氧化硅膜。此时，在300～450℃的温度下加热基板，在本实施例中在400℃下加热。
如图17B所示，在栅绝缘膜3108、第1绝缘膜3122、第2绝缘膜3123中形成开口部，即所谓的接触孔，用来形成与杂质区连接的布线3125a～3125e。同时形成与栅电极连接的布线。此时，由于将开口部的直径定为1.0μm左右，故开口部如垂直地开口即可。因此，抗蚀剂有意地被形成为其端部不呈锥形形状。另外，如果提高抗蚀剂与开了接触孔的绝缘膜的选择比，则抗蚀剂端部也可呈锥形形状。在本实施例中，由于第2绝缘膜3123用含氮的氧化硅膜，故端部变为垂直，也就是说使用有意地不呈锥形形状而形成的抗蚀剂掩模，用干法刻蚀形成开口部。此时，实际的抗蚀剂端部往往呈锥形形状。刻蚀气体用CHF3、He，以数sec，例如3sec作为第1刻蚀时间，以100～130sec，例如117sec作为第2刻蚀时间，以200～270sec，例如256sec作为第3刻蚀时间进行刻蚀。此时，可根据开口部的刻蚀状况，决定刻蚀气体的流量。
再有，在第2绝缘膜3123用有机材料或硅氧烷的情况下，由于开口部的侧面变为垂直，故使用由具有比抗蚀剂掩模高的硬度的掩模，例如氧化硅膜等的无机材料形成的硬掩模即可。
其后，使抗蚀剂掩模在O2气氛中灰化或用抗蚀剂剥离液去除之。
然后，在开口部形成布线3125a～3125e。布线只要采用由铝(Al)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)或硅(Si)元素构成的膜或使用了这些元素的合金膜即可。在本实施例中，在将钛膜(Ti)、氮化钛膜(TiN)、钛-铝合金膜(Al-Si)、钛膜(Ti)分别层叠了60nm、40nm、300nm、100nm后，构图并刻蚀成所希望的形状，形成布线，即源电极、漏电极。
另外，也可用含镍、钴、铁之中至少1种的元素和碳的铝合金膜形成该布线3125a～3125e。这样的铝合金膜即使与硅接触，也可防止硅与铝的相互扩散。另外，由于这样的铝合金膜即使与透明导电膜，例如ITO(氧化铟锡)膜接触，也不会引起氧化还原反应，故可使两者直接接触。此外，这样的铝合金膜由于电阻率低，耐热性也优越，故作为布线材料是有用的。
以上那样做可形成由以具有低浓度杂质区的方式形成的LDD结构构成、栅长度为1.0μm以下的n沟道型的薄膜晶体管。另外，还完成了由以没有低浓度杂质区的方式形成的所谓单漏结构构成、栅长度为1.0μm以下的p沟道型的薄膜晶体管。再有，也可将栅长度为1.0μm以下的TFT记作亚微米TFT。p沟道型的薄膜晶体管因热载流子引起的劣化及短沟道效应难以发生，故可采取单漏结构。
再有，在本发明中，p沟道型的薄膜晶体管采取LDD结构亦可。此外，在n沟道型的薄膜晶体管和p沟道型的薄膜晶体管中，也可具有低浓度杂质区与栅电极重叠的所谓GOLD结构，以代替LDD结构。
具有以上那样形成的薄膜晶体管的半导体装置在本实施例中可以作为CPU来制造，在5V驱动电压下，至30MHz工作频率的高速工作成为可能。
接着，用图18说明使用上述的薄膜晶体管构成各种电路的例子。
图18所示的CPU在基板3600上以运算电路(ALU：算术逻辑单元)3601、运算电路用控制部(ALU控制部)3602、指令解析部3603、中断控制部3604、时序控制部3605、寄存器3606、寄存控制部3607、总线接口3608、可改写ROM3609、ROM接口3620为主。另外，ROM3609和ROM接口3620也可设置在另外的芯片上。
不言而喻，图18所示的CPU不过是简化了其结构而示出的一例，实际的CPU根据其用途而有多种多样的结构。
经总线接口3608输入到CPU的指令被输入到指令解析部3603中，在译码后，又被输入到运算电路用的控制部3602、中断控制部3604、寄存控制部3607、时序控制部3605中。
运算电路用的控制部3602、中断控制部3604、寄存控制部3607、时序控制部3605根据译码后的指令进行各种控制。具体地说，运算电路用的控制部3602生成控制运算电路3601的工作用的信号。另外，中断控制部3604在CPU的程序执行过程中从优先度和掩模状态判断并处理外部的输入输出装置及来自外围电路的中断要求。寄存控制部3607生成寄存器3606的地址，根据CPU的状态进行寄存器3605的读出或写入。
另外，时序控制部3605生成控制运算电路3601、运算电路用的控制部3602、指令解析部3603、中断控制部3604、寄存控制部3607的工作时序的信号。例如，时序控制部3605包括以基准时钟信号CLK1(3621)为基础、生成内部时钟信号CLK2(3622)的内部时钟生成部，向上述各种电路供给时钟信号CLK2。
按照本发明，由于可一次处理大型基板，从而可制作低成本的CPU或其它的半导体装置。
另外，如有必要，本实施例也可与实施方式1～3和实施例1中的任何记述自由地组合。
[实施例6]
在本实施例中，用图19A～图19C、图20A～图20B、图21A～图21C、图22A～图22B、图28A～图28C、图29A～图29B示出应用本发明制作了ID芯片的例子。
在本实施例中，例示了绝缘隔离了的TFT作为半导体元件，但用于集成电路的半导体元件却不限定于此，可采用所有的电路元件。例如，除了TFT外，有代表性地举出存储元件、二极管、光电变换元件、电阻元件、线圈、电容元件、电感器等。
首先，如图19A所示，用溅射法在具有耐热性的基板(第1基板)4500上形成剥离层4501。作为第1基板4500，例如可使用钡硼硅酸玻璃及氧化铝硼硅酸玻璃等玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等。由塑料等具有柔性的合成树脂构成的基板与上述基板相比一般来说具有耐热温度低的趋势，但只要能耐受制作工序中的处理温度使用即可。
玻璃层4501可使用非晶硅、多晶硅、单晶硅、微晶硅(含半无定形硅)等以硅为主成分的层。剥离层4501可用溅射法、减压CVD法、等离子体CVD法等形成。在本实施例中，用减压CVD法形成膜厚为50nm左右的非晶硅，作剥离层4501之用。再有，剥离层4501不限定于硅，只要用刻蚀法有选择地除去的材料形成即可。希望剥离层4501的膜厚为50～60nm。关于半无定型硅，也可定为30～50nm。
再有，所谓以半无定型硅为代表的半无定型半导体，是指具有非晶半导体和晶体结构的半导体(包含单晶、多晶)的包含中间性结构的半导体的膜。该半无定型半导体是具有自由能方面稳定的第3状态的半导体，是具有短程有序并有晶格畸变的结晶半导体，其粒径为0.5～20nm，可分散地存在于非单晶半导体中。半无定型半导体的喇曼光谱向低于520cm-1的低频一侧移动，另外在X射线衍射光谱中观测到假定来源于Si晶格的(111)、(220)的衍射峰。另外，为了使悬挂键形成终端，应包含氢或卤素至少1个原子％或其以上。此处，为了方便起见，将这样的半导体称为半无定形半导体(SAS)。此外，通过使之包含氮、氩、氪、氖等稀有气体元素，进一步助长晶格畸变，稳定性增加，可得到良好的半无定型半导体。
另外，SAS可通过辉光放电分解硅化物气体得到。作为典型的硅化物气体，是SiH4，此外，还可用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。另外，用氢及将从氦、氩、氪、氖中选取的一种或多种稀有气体元素加入氢中的气体，通过将该硅化物气体稀释后使用，可得到容易形成SAS的气体。最好在稀释率在2倍～1000倍的范围内稀释硅化物气体。
接着，在剥离层4501上形成基底膜4502。为了防止第1基板4500中所含的Na等碱金属及碱土类金属向半导体膜中扩散，对TFT等半导体元件的特性产生恶劣影响，设置了基底膜4502。另外，在后面的剥离半导体元件的工序中，基底膜4502也有保护半导体元件的作用。基底膜4502既可以是单层，又可以是层叠了多个绝缘膜的层。因而，使用并形成可抑制碱金属及碱土类金属向半导体膜中扩散的氧化硅及氮化硅、含氮的氧化硅(SiON)、含氧的氮化硅(SiNO)等的绝缘膜。
在本实施例中，依次层叠膜厚为100nm的SiON膜、膜厚为50nm的SiNO膜、膜厚为100nm的SiON膜，形成基底膜4502，但各膜的材料、膜厚、叠层数却不限定于此。例如，也可以利用转涂法、溅射涂敷法、液滴吐出法等形成膜厚为0.5～3μm的硅氧烷树脂。例如，也可以用氮化硅膜(SiNx、Si3N4等)来代替中层的SiNO膜。另外，也可以用SiO2膜来代替上层的SiON膜。另外，希望各自的膜厚为0.05～3μm，可从该范围自由地选择。
或者，可用SiON膜或SiO2膜形成最接近于剥离层4501的基底膜4502的下层，用硅氧烷树脂形成中层，用SiO2膜形成上层。
此处，氧化硅膜可用SiH4与O2或TEOS(四乙氧基硅烷)与O2等的混合气体，应用热CVD、等离子体CVD、常压CVD、偏置ECRCVD等的方法形成。另外，典型情况是，氮化硅膜可用SiH4与NH3的混合气体，应用等离子体CVD法形成。另外，典型情况是，含氮的氧化硅膜(SiON：O＞N)、含氧的氮化硅膜(SiNO：N＞O)可用SiH4与N2O的混合气体，应用等离子体CVD法形成。
接着，在基底膜4502上形成半导体膜。希望半导体膜4503在形成了基底膜4502后不暴露在大气中形成。半导体膜的膜厚定为20～200nm(希望为40～170nm，最好为50～150nm)。再有，半导体膜4503既可以是非晶半导体，又可以是半无定形半导体，还可以是多晶半导体。另外，半导体不仅可用硅，也可用硅锗。在用硅锗的情况下，锗的浓度最好为0.01～4.5个原子％左右。
非晶半导体可通过辉光放电分解硅化物气体得到。作为典型的硅化物气体，可举出SiH4、Si2H6。也可用氢或氢与氦的混合气体稀释该硅化物气体后使用。
再有，如上所述，半无定形半导体可通过辉光放电分解硅化物气体得到，但在硅化物气体中掺入CH4、C2H6等的碳化物气体、GeH4、GeF4等的锗化物气体、F2等后，可使能带宽度调节至1.5～2.4eV，或0.9～1.1eV。
例如，如果在使用将H2掺入SiH4中的气体的情况下，或将F2掺入SiH4中的气体的情况下，用所形成的半无定形半导体制作TFT，则可使该TFT的亚阈系数(S值)为0.35V/sec以下，典型情况为0.25～0.09V/sec，使迁移率为10cm2/Vsec。而且，在以使用了上述半无定形半导体的TFT形成了例如19级环形振荡器的情况下，当电源电压为3～5V时，可得到其振荡频率为1MHz以上，最好为100MHz以上的特性。另外，当电源电压为3～5V时，倒相器每1级的延迟时间为26ns，最好为0.26ns以下。
然后，如实施方式1～3和实施例1所示，用激光使半导体膜4503结晶。或者，可将使用催化剂元素的结晶法和使用了激光的激光结晶法组合起来。
在激光结晶之前，为了提高半导体膜对激光的耐受性，可对该半导体膜在500℃下进行1小时的热退火。然后，通过使用可连续振荡的固体激光器，照射基波的2次谐波～4次谐波的激光束，可得到大粒径的晶体。典型情况是，例如希望应用Nd:YVO4激光器(基波为1064nm)的2次谐波(532nm)及3次谐波(355nm)。具体地说，利用非线性光学元件将从连续振荡的YVO4激光器射出了的激光束变换成高次谐波，得到输出为10W的激光束。而且，利用光学系统在照射面上成形为矩形形状或椭圆形形状的激光束，照射到半导体膜上。此时，功率密度必须为0.01～100MW/cm2左右(最好为0.1～10MW/cm2)。
再有，激光器可用连续振荡的气体激光器或固体激光器。作为气体激光器，有Ar激光器、Kr激光器等，作为固体激光器，可举出YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、GdVO4激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器等。
另外，可使脉冲振荡的激光束的振荡频率在10MHz以上，最好在80MHz以上，可使用比通常用的数十Hz～数百Hz的频带高得多的频带进行激光结晶。在将脉冲振荡的激光束照射到半导体膜后，可以说直至半导体膜完全固化的时间为数十nsec～数百nsec。因而，通过使用上述频带，半导体膜在用激光束熔融后直至固化，可照射下面的脉冲激光束。因此，由于在半导体膜中可使固液界面连续地移动，故形成具有向扫描方向连续生长了的晶粒的半导体膜。具体地说，可形成所包含的晶粒在扫描方向的宽度为10～30μm，垂直于扫描方向的宽度为1～5μm左右的晶粒的集合。通过形成沿该扫描方向延长了的单晶的晶粒，至少在TFT的沟道方向形成几乎不存在晶粒间界的半导体膜成为可能。
通过将激光束照射到上述半导体膜上，形成了结晶性较高的半导体膜。该半导体膜在束点的中心附近和边缘近旁，被分开制成结晶性不同的第1区域4504和第2区域4505。第1区域4504包含在扫描方向的宽度为10～30μm、垂直于扫描方向的宽度为1～5μm左右的晶粒。另一方面，第2区域4505的位置和大小是随机的，而且只容易形成粒径为0.2μm～数μm左右的较小的微晶。
接着，如图19B所示，对结晶后的半导体膜的第1区域4504进行构图，并刻蚀除去第2区域4505，从第1区域4504形成岛状的半导体膜4506、4507和4508。
然后，形成栅绝缘膜4509，使之覆盖岛状的半导体膜4506～4508。栅绝缘膜4509可应用等离子体CVD法或溅射法等以单层或使之层叠形成包含氮化硅、氧化硅、含氮的氧化硅或含氧的氮化硅的膜。在层叠的情况下，例如最好采取从基板一侧起氧化硅膜、氮化硅膜、氧化硅膜的3层结构。
再有，在形成了栅绝缘膜4509后，也可在含3～100％的氢的气氛中，在300～450℃下进行1～12小时的热处理，进行使岛状的半导体膜4506～4508氢化的工序。另外，作为氢化以外的措施，也可进行等离子体氢化(使用由等离子体激励后的氢)。利用该氢化工序，可用热激励后的氢形成悬挂键的终端。另外，在以后的工序中，在向具有柔性的第2基板上贴合半导体元件后，即使通过将第2基板弄弯曲而在半导体膜中形成缺陷，通过氢化，使半导体膜中的氢的浓度为1×1019～1×1022个原子/cm3，最好为1×1019～5×1020个原子/cm3，从而可用半导体膜中包含的氢使该缺陷形成终端。另外，为了使该缺陷形成终端，在半导体膜中也可包含卤素。
接着，如图19C所示，形成栅电极4510～4512。在本实施例中，在用溅射法层叠Si和W形成后，通过以抗蚀剂4513为掩模进行刻蚀，形成了栅电极4510～4512。不言而喻，栅电极4510～4512的材料、结构、制作方法不限定于此，可适当地加以选择。例如，可以是掺入了赋予n的杂质的Si与NiSi(硅化镍)的层叠结构，或是TaN(氮化钽)与W(钨)的层叠结构。另外，用各种导电材料以单层形成亦可。
另外，也可用SiOx等的掩模来代替抗蚀剂掩模。此时，虽然增加了对SiOx、SiON等构图以形成掩模(称为硬掩模)的工序，但由于刻蚀时的掩模的膜减少比抗蚀剂少，故可形成所希望宽度的栅电极4510～4512。另外，也可不用抗蚀剂4513，而用液滴吐出法有选择地形成栅电极4510～4512。
作为导电材料，可根据导电膜的功能而选择各种材料。另外，在栅电极与天线同时形成的情况下，可考虑这些功能来选择材料。
再有，作为刻蚀形成栅电极时的刻蚀气体，使用了CF4、Cl2、O2的混合气体及Cl2气，但不限定于此。
接着，如图20A所示，用抗蚀剂4515覆盖成为p沟道型TFT的岛状半导体膜4507，以栅电极4510、4512为掩模，向岛状的半导体膜4506、4508以低浓度掺入赋予n型的杂质元素(典型情况为P(磷)或As(砷))(第1掺杂工序)。第1掺杂工序的条件是，剂量：1×1013～6×1013/cm2，加速电压：50～70keV，但不限定于此。利用该第1掺杂工序，隔着栅绝缘膜4509进行掺杂，在岛状的半导体膜4506、4508中形成一对低浓度杂质区4516、4517。再有，也可不用抗蚀剂覆盖成为p沟道型TFT的岛状半导体膜4507来进行第1掺杂工序。
接着，如图20B所示，在通过灰化等除去抗蚀剂4515后，再新形成抗蚀剂4518，使之覆盖成为n沟道型TFT的岛状半导体膜4506、4508，以栅电极4511为掩模，向岛状的半导体膜4507以高浓度掺入赋予p型的杂质元素(典型情况为B(硼))(第2掺杂工序)。第2掺杂工序的条件是，剂量：1×1016～3×1016/cm2，加速电压：20～40keV。利用该第2掺杂工序，隔着栅绝缘膜4509进行掺杂，在岛状的半导体膜4507中形成一对p型的高浓度杂质区4520。
接着，如图28A所示，通过灰化等除去抗蚀剂4518后，形成绝缘膜4521，使之覆盖栅绝缘膜4509和栅电极4510～4512。在本实施例中，用等离子体CVD法形成了膜厚为100nm的SiO2膜。其后，用深刻蚀法局部地刻蚀绝缘膜4521、栅绝缘膜4509，如图28B所示，用自对准方式形成侧壁4522～4524，以便与栅电极4510～4512的侧壁连接。作为刻蚀气体，使用了CHF3与He的混合气体。再有，形成侧壁的工序不限定于这些。
再有，在形成绝缘膜4521时，在基板的背面也形成了绝缘膜的情况下，可使用抗蚀剂有选择地刻蚀除去背面所形成的绝缘膜。此时，所用的抗蚀剂在用深刻蚀法形成侧壁时，也可与绝缘膜4521、栅绝缘膜4509一并刻蚀除去。
接着，如图28C所示，再新形成抗蚀剂4526，使之覆盖成为p沟道型TFT的岛状半导体膜4507，以栅电极4510、4512和侧壁4522、4524为掩模，以高浓度掺入赋予n型的杂质元素(典型情况为P或As)(第3掺杂工序)。第3掺杂工序的条件是，剂量：1×1013～5×1015/cm2，加速电压：60～100keV。利用该第3掺杂工序，隔着栅绝缘膜4509进行掺杂，在岛状的半导体膜4506、4508中形成一对n型的高浓度杂质区4527、4528。
再有，侧壁4522、4524然后被掺入高浓度的赋予n型的杂质，具有在侧壁4522、4524的下部形成低浓度杂质区或非掺杂的偏移区时的作为掩模的功能。因而，为了控制低浓度杂质区或偏移区的宽度，只要适当地变更形成侧壁时的成膜条件和深刻蚀法的条件、调整侧壁的尺寸即可。
接着，在通过灰化等除去抗蚀剂4526后，也可进行杂质区的热激活。例如，在形成了50nm的SiON膜后，只要在550℃、4小时、氮气氛下进行加热处理即可。另外，在形成了膜厚为100nm的含氢的SiNx后，通过在410℃、1小时、氮气氛下进行加热处理，可改善多晶半导体膜的缺陷。这是例如对多晶半导体膜中存在的悬挂键形成终端的做法，称之为氢化处理工序等。
通过上述一系列的工序，形成n沟道型TFT 4530、p沟道型TFT4531、n沟道型TFT4532。在上述制作工序中，通过适当地变更深刻蚀法的条件、调整侧壁的尺寸，可形成沟道长度为0.2μm～2μm的TFT。再有，在本实施例中，虽然使TFT4530～4532为顶栅结构，但为底栅结构(逆交错结构)亦可。
进而，也可在其后形成保护TFT4530～4532用的钝化膜。钝化膜希望采用可防止碱金属及碱土类金属侵入到TFT4530～4532中的氮化硅、含氮的氧化硅、氮化铝、氧化铝、氧化硅等。具体地说，例如可用膜厚为600nm左右的SiON膜作为钝化膜。此时，氢化处理工序也可在该SiON膜形成后进行。这样，在TFT4530～4532上，就形成了SiON、SiNx和SiON的3层绝缘膜，但该结构及材料不限定于这些。通过采用上述结构，由于用基底膜4502和钝化膜覆盖TFT4530～4532，故更可防止Na等碱金属及碱土类金属扩散到用于半导体元件的半导体膜中，对半导体元件的特性产生恶劣影响。
接着，形成第1层间绝缘膜4533，使之覆盖TFT4530～4532。第1层间绝缘膜4533可采用聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺等具有耐热性的有机树脂。另外，除了上述有机树脂外，可采用低介电常数材料(低k材料)、硅氧烷树脂等。
再有，所谓硅氧烷树脂，相当于含Si-O-Si键的树脂。在硅氧烷中，用硅(Si)与氧(O)的键构成骨架结构。作为置换基，至少采用含氢的有机基(例如丙烯基、芳香族烃)。作为置换基，也可采用氟基。或者，作为置换基，至少也可采用含氢的有机基和氟基。
为了形成第1层间绝缘膜4533，可根据其材料采用转涂、浸渍、喷涂、液滴吐出法(喷墨法、丝网印刷法、胶印法等)、刮刀、辊涂机、帘涂机、刀涂机等。另外，也可用无机材料，此时，可用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、PSG(磷硅玻璃)、BPSG(磷硼硅玻璃)、氧化铝膜等。再有，也可使这些绝缘膜层叠，形成第1层间绝缘膜4533。
进而，在本实施例中，在第1层间绝缘膜4533上，形成第2层间绝缘膜4534。作为第2层间绝缘膜4534，可采用具有DLC(类金刚石碳)或氮化碳(CN)等的碳的膜，或者氧化硅膜、氮化硅膜或含氮的氧化硅膜等。作为形成方法，可用等离子体CVD法及大气压等离子体等。或者，也可用聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯等感光性或非感光性的有机材料及硅氧烷树脂等。
再有，为了防止因第1层间绝缘膜4533或第2层间绝缘膜4534与构成其后所形成的布线的导电材料等的热膨胀系数之差产生的应力而造成第1层间绝缘膜4533或第2层间绝缘膜4534的剥落或开裂，也可在第1层间绝缘膜4533或第2层间绝缘膜4534中掺入填料。
接着，如图29A所示，在第1层间绝缘膜4533、第2层间绝缘膜4534和栅绝缘膜4509中形成接触孔，形成与TFT4530～4532连接的布线4535～4539。接触孔开孔时用于刻蚀的气体使用了CHF3与He的混合气体，但不限定于此。在本实施例中，在用溅射法层叠Ti、TiN、Al-Si、Ti、TiN形成了5层结构后，通过构图形成了布线4535～4539。
再有，在Al中，通过掺入Si，可防止布线构图时在抗蚀剂烘焙中小丘的发生。另外，也可掺入0.5％左右的Cu，以代替Si。另外，通过用Ti和TiN夹住Al-Si层形成夹层，进一步提高抗小丘性。再有，在构图时，希望使用由SiON等构成的上述硬掩模。再有，布线的材料及形成方法不限定于此，也可采用用于上述栅电极的材料。
另外，也可用含镍、钴、铁之中至少1种的元素和碳的铝合金膜形成该布线4535～4539。这样的铝合金膜即使与硅接触，也可防止硅与铝的相互扩散。另外，由于这样的铝合金膜即使与透明导电膜，例如ITO(氧化铟锡)膜接触，也不会引起氧化还原反应，故可使两者直接接触。此外，这样的铝合金膜由于电阻率低，耐热性也优越，作为布线材料是有用的。
再有，布线4535、4536与n沟道型TFT 4530的高浓度杂质区4527连接，布线4536、4537与p沟道型TFT4531的高浓度杂质区4520连接，布线4538、4539与n沟道型TFT 4532的高浓度杂质区4528连接。此外，布线4539还与n沟道型TFT 4532的栅电极4512连接。n沟道型TFT4532可用作随机数ROM的存储元件。
接着，如图29B所示，在第2层间绝缘膜4534上形成第3层间绝缘膜4541，使之覆盖布线4535～4539。第3层间绝缘膜4541形成为在布线4535一部分露出那样的位置上具有开口部。再有，第3层间绝缘膜4541可用与第1层间绝缘膜4533同样的材料形成。
接着，在第3层间绝缘膜4541上形成天线4542。天线4542可使用具有Ag、Au、Cu、Pd、Cr、Mo、Ti、Ta、W、Al、Fe、Co、Zn、Sn、Ni等的1种或多种金属、金属化合物的导电材料。然后，天线4542与布线4535连接。再有，在图29B中，天线4542与布线4535直接连接，但本发明的ID芯片却不限定于该结构。例如，还可以用另外形成的布线，将天线4542与布线4535电连接。
天线4542可用印刷法、光刻法、蒸镀法或液滴吐出法等形成。在本实施例中，虽然天线4542用单层的导电膜形成，但也可以用层叠了多个导电膜的天线4542形成。例如，也可用非电解镀法将Cu涂敷在用Ni等形成了的布线上，形成天线4542。
再有，所谓液滴吐出法，意味着从细孔吐出包含规定的组成物的液滴，形成规定的图形的方法，喷墨法等包括在其范畴内。另外，在印刷法中包括丝网印刷法、胶印法等。通过应用印刷法、液滴吐出法，即使不用曝光用的掩模，也可形成天线4542。另外，液滴吐出法、印刷法与光刻法不同，没有用刻蚀除去了的材料的浪费。另外，由于不用高价的曝光用的掩模也可，从而可抑制花费在ID芯片的制作上的成本。
在应用液滴吐出法或各种印刷法的情况下，例如可采用以Ag包Cu的导电粒子等。再有，在应用液滴吐出法形成天线4542的情况下，希望对第3层间绝缘膜4541的表面施行为提高该天线4542的紧密接触性的处理。
作为可提高紧密接触性的方法，具体地说，例如可举出使通过催化剂作用可提高导电膜或绝缘膜的紧密接触性的金属或金属化合物附着在第3层间绝缘膜4541的表面上的方法、使与所形成的导电膜或绝缘膜的紧密接触性高的有机绝缘膜、金属、金属化合物附着在第3层间绝缘膜4541的表面上的方法、在第3层间绝缘膜4541的表面上在大气压下或减压下施行等离子体处理以改变表面性质的方法等。另外，作为与上述导电膜或绝缘膜的紧密接触性高的金属，除钛、钛氧化物外，还可举出作为3d过渡元素的Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等。另外，作为金属化合物，可举出上述金属的氧化物、氮化物、氧氮化物等。作为上述有机绝缘膜，例如可举出聚酰亚胺、硅氧烷树脂等。
在附着于第3层间绝缘膜4541上的金属或金属化合物具有导电性的情况下，控制其薄层电阻，使之不妨碍天线的正常工作。具体地说，只要将具有导电性的金属或金属化合物的平均厚度控制为例如1～10nm，同时通过氧化使该金属或金属化合物局部地或整体地绝缘即可。或者，在欲提高紧密接触性的区域以外，也可通过刻蚀有选择地除去所附着的金属或金属化合物。另外，也可不使金属或金属化合物预先附着在基板的整个面上，而是用液滴吐出法、印刷法、溶胶法等使之有选择地仅附着在特定的区域上。再有，金属或金属化合物在第3层间绝缘膜4541的表面也可无需是完全连续的膜状，而是某种程度分散的状态。
然后，如图21A所示，在形成了天线4542后，在第3层间绝缘膜4541上形成保护层4545，使之覆盖天线4542。保护层4545在后来通过刻蚀除去剥离层4501时，使用能保护天线4542的材料。例如，通过将可溶于水或乙醇类的环氧树脂、丙烯酸酯树脂、硅树脂涂敷在整个面上，可形成保护层4545。
在本实施例中，用转涂法将水溶性树脂(东亚合成制造：VL-WSHL10)涂敷成30μm的膜厚，为了使之暂时硬化，在进行了2分钟的曝光后，用UV光从背面进行2.5分钟、从表面进行10分钟的曝光，总计进行12.5分钟的曝光，使之正式硬化，形成保护层4545。再有，在层叠多个有机树脂的情况下，有可能在利用有机树脂之间所使用的溶剂涂敷或烘焙时会局部溶解，或过度增高紧密接触性。从而，在使用可将第3层间绝缘膜4541和保护层4545都溶解于相同的溶剂的有机树脂的情况下，在后面的工序中最好预先形成无机绝缘膜(SiNx膜、SiNxOy膜、AlNx膜、AlNxOy膜)，使之平稳地进行保护层4545的去除，覆盖第3层间绝缘膜4541。
接着，如图21B所示，为了使ID芯片彼此分离，形成了沟槽4546。沟槽4546只要达到剥离层4501露出的程度即可。沟槽4546的形成可用切割、划线等技术。再有，在无需分离第1基板4500上所形成的ID芯片的情况下，不一定必须形成沟槽4546。
接着，如图21C所示，通过刻蚀除去剥离层4501。在本实施例中，作为刻蚀气体，使用了卤化物，例如氟化卤素，从沟槽4546导入该气体。在本实施例中，例如使用了ClF3(三氟化氯)，在温度：350℃、流量：300sccm、气压：798Pa、时间：3h(3小时)的条件下进行。另外，也可使用将氮掺入ClF3中的气体。通过使用ClF3等的卤化氟，可有选择地刻蚀掉剥离层4501，将第1基板4500从TFT4530～4532剥离。再有，氟化卤素既可以是气体，又可以是液体，哪个都可以。
接着，如图22A所示，用粘结剂4550将剥离了的TFT4530～4532和天线4542与第2基板4551贴合。粘结剂4550使用可将第2基板4551与基底膜4502贴合的材料。粘结剂4550例如可以使用反应硬化型粘结剂、热硬化型粘结剂、紫外线硬化型粘结剂等的光硬化型粘结剂、厌气性粘结剂等的各种硬化型粘结剂。
作为第2基板4551，可以使用柔性的纸或塑料等的有机材料。或者，作为第2基板4551，也可以使用柔性无机材料。塑料基板可以使用由带有极性基的聚降冰片烯构成的ARTON(JSR制造)。另外，可举出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的聚酯、聚醚砜(PES)、聚乙烯萘盐(PEN)、聚碳酸酯(PC)、尼龙、聚醚酮醚(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚亚胺(PEI)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯、丙烯酸树脂等。为了使集成电路中发生的热扩散掉，希望第2基板4551具有2～30W/mK左右的高热导率。
接着，如图22B所示，在除去保护层4545后，将粘结剂4552涂敷在第3层间绝缘膜4541上，贴合覆盖材料4553，使之覆盖天线4542。覆盖材料4553与第2基板4551一样，可以使用柔性的纸或塑料等有机材料。粘结剂4552的厚度例如只要是10～200μm即可。
另外，粘结剂4552使用可将覆盖材料4553与第3层间绝缘膜4541及天线4542贴合的材料。粘结剂4552例如可以使用反应硬化型粘结剂、热硬化型粘结剂、紫外线硬化型粘结剂等的光硬化型粘结剂、厌气性粘结剂等的各种硬化型粘结剂。
经过上述各工序后，就完成了ID芯片。利用上述制作方法，可在第2基板4551与覆盖材料4553之间形成其总膜厚在0.3μm以上、3μm以下，典型值为2μm左右的极薄的集成电路。再有，集成电路的厚度不仅包含半导体元件本身的厚度，还包含在粘结剂4550与粘结剂4552之间所形成的各种绝缘膜和层间绝缘膜的厚度。另外，可使ID芯片所具有的集成电路的占有面积为5mm见方(25mm2)以下，更希望为0.3mm见方(0.09mm2)～4mm见方(16mm2)左右。
再有，通过使集成电路位于第2基板4551与覆盖材料4553之间靠中央处，可提高ID芯片的机械强度。具体地说，如假设第2基板4551与覆盖材料4553之间的距离为d，则希望第2基板4551与集成电路的厚度方向的中心的距离以满足以下的式2的方式来控制粘结剂4550、粘结剂4552的厚度。
[式2] 1 2 d - 30 μm > x > 1 2 d + 30 μm
另外，最好以满足以下的式3的方式来控制粘结剂4550、粘结剂4552的厚度。
[式3] 1 2 d - 10 μm > x > 1 2 d + 10 μm
再有，在图22B中，示出了使用覆盖材料4553的例子，但本发明不限定于该结构。例如，也可以到图22A所示的工序就结束。
再有，在本实施例中，示出了在耐热性高的第1基板4500与集成电路之间设置剥离层，通过用刻蚀除去该剥离层来剥离基板与集成电路的方法，但本发明的ID芯片的制作方法却不限定于该结构。例如，也可在耐热性高的基板与集成电路之间设置金属氧化膜，通过使该金属氧化膜结晶而强度变弱，以此剥离集成电路。或者，也可在耐热性高的基板与集成电路之间设置使用了含氢的非晶半导体膜的剥离层，利用激光束的照射除去该剥离层，以此剥离基板与集成电路。或者，也可通过机械地削除或者用溶液或气体刻蚀除去形成了集成电路的耐热性高的基板，使集成电路与基板分离。
另外，为了确保ID芯片的柔性，在将有机树脂用于与基底膜4502相接的粘结剂4550的情况下，作为基底膜4502，使用了氮化硅膜或含氮的氧化硅膜，从而可防止Na等碱金属及碱土类金属从有机树脂向半导体膜中扩散。
另外，当对象物的表面具有曲面、由此与该曲面贴合了的ID芯片的第2基板4551被弯曲成具有通过锥面、柱面等母线的移动而描绘的曲面的情况下，希望该母线的方向与TFT4530～4532的载流子所移动的方向一致。借助于上述结构，即使第2基板4551弯曲，也可抑制由此对TFT4530～4532的特性产生影响。另外，通过将岛状的半导体膜在集成电路内所占据的比例定为1～30％，即使第2基板4551弯曲，也更可抑制由此对TFT4530～4532的特性产生影响。
再有，在本实施例中，说明了将天线在与集成电路相同的基板上形成的例子，但本发明不限定于该结构。通过在以后进行贴合，也可使在另外的基板上形成的天线与集成电路电连接。
再有，一般来说，ID芯片中所用的电波的频率多为13.56MHz、2.45GHz，故以可对该频率的电波检波的方式形成ID芯片对提高通用性至关重要。
本实施例的ID芯片中，与用半导体基板形成的ID芯片相比，电波更难被屏蔽，故具有可防止因电波的屏蔽而造成信号衰减这样的优点。因而，由于不用半导体基板即可完成，故可大幅度降低ID芯片的成本。例如，将使用了直径为12英寸的硅基板的情形与使用了730×920mm2的玻璃基板的情形进行比较。前者的硅基板的面积约为73000mm2，而后者的玻璃基板的面积约为672000mm2，玻璃基板相当于硅基板的约9.2倍。后者的玻璃基板的面积约为672000mm2，如果忽略因基板的分断而消耗的面积，则按1mm见方的ID芯片可形成约672000个计算，该个数相当于硅基板的约9.2倍的数。而且，使用了730×920mm2的玻璃基板的情形与使用了直径为12英寸的硅基板的情形相比，由于用较少的工序数完成，故进行ID芯片的批量生产的设备投资金额用三分之一即可。此外，在本发明中，在剥离了集成电路后，可再利用玻璃基板。因而，即便计及补充破损了的玻璃基板且清洗玻璃基板的表面所花的费用，与使用硅基板的情形相比，也可大幅度抑制成本。另外可知，即使不再利用玻璃基板而将其废弃，由于730×920mm2的玻璃基板的价格仅及直径为12英寸的硅基板的一半左右，故可大幅度降低ID芯片的成本。
从而可知，使用了730×920mm2的玻璃基板的情形与使用了直径为12英寸的硅基板的情形相比，ID芯片的价格可抑制到约30分之1左右。ID芯片由于也被期待以一次性使用为前提的用途，所以可大幅度降低成本的本发明的ID芯片对上述用途是非常有用的。
再有，在本实施例中，说明了剥离集成电路，使之与具有柔性的基板贴合的例子，但本发明不限定于该结构。例如，像玻璃基板那样，在使用能耐受集成电路的制作工序中的热处理那样的具有耐热温度的基板的情况下，不一定必须剥离集成电路。
另外，如有必要，本实施例也可与实施方式1～3和实施例1中的任何记述自由地组合。
[实施例7]
作为应用本发明的电子装置，可举出摄像机、数码相机、护目镜型显示器、导航系统、声音再生装置(车载音响合成等)、计算机、游戏机、便携式信息终端(便携式计算机、移动电话、便携式游戏机或电子书籍等)、配备了记录媒体的图像再生装置(具体地说，是配备了使数字通用盘(DVD)等记录媒体再生并能显示其图像的显示器的装置)等。在图23A～图23D和图24A～图249中示出了这些电子装置的具体例子。
在图23A中，作为发光显示装置，显像器与此相当。包含机壳5001、显示部5003、扬声器部5004等。本发明可应用于显示部5003和控制用电路部等。对于像素部，为了提高对比度，配备偏振片或圆偏振片即可。例如，按1/4λ片、1/2λ片、偏振片的顺序将这些膜片设置在密封基板上即可。还可在偏振片上设置抗反射膜。通过应用本发明，提高了可靠性，也提高了显示的品质。另外，通过将按照实施例6制作的ID芯片贴附到本发光显示装置上，可使流通路径等变得明确。
图23B是液晶显示器或OLED显示器，由机壳5101、支撑台5102、显示部5103等构成。本发明可应用于显示部5103和控制用电路部等。通过应用本发明，提高了可靠性，也提高了显示的品质。另外，通过将按照实施例6制作的ID芯片贴附到本发光显示装置上，可使流通路径等变得明确。
图23C是移动电话，包含主体5201、机壳5202、显示部5203、声音输入部5204、声音输出部5205、操作键5206、天线5208等。本发明可应用于显示部5203和控制用电路部等。通过应用本发明，提高了可靠性，也提高了显示的品质。另外，通过将按照实施例6制作的ID芯片贴附到本发光显示装置上，可使流通路径等变得明确。
图23D是笔记本型个人计算机，包含主体5301、机壳5302、显示部5303、键盘5304、外部连接端口5305、指示鼠标5306等。本发明可应用于显示部5303和控制用电路部等。通过应用本发明，提高了可靠性，也提高了显示的品质。另外，通过将按照实施例6制作的ID芯片贴附到本发光显示装置上，可使流通路径等变得明确。
图24A是便携式计算机，包含主体6001、显示部6002、开关6003、操作键6004、红外线端口6005等。本发明可应用于显示部6002和控制用电路部等。通过应用本发明，提高了可靠性，也提高了显示的品质。另外，通过将按照实施例6制作的ID芯片贴附到本发光显示装置上，可使流通路径等变得明确。
图24B是便携式游戏机，包含机壳6101、显示部6102、扬声器部6103、操作键6104、记录媒体插入部6105等。本发明可应用于显示部6102和控制用电路部等。通过应用本发明，提高了可靠性，也提高了显示的品质。另外，通过将按照实施例6制作的ID芯片贴附到本发光显示装置上，可使流通路径等变得明确。
图24C是配备了记录媒体的便携式的图像再生装置(具体地说，为DVD再生装置)，包含主体6201、机壳6202、显示部A 6203、显示部B 6204、记录媒体(DVD等)读入部6205、操作键6206、扬声器部6207等。显示部A 6203主要显示图像信息，显示部B 6204主要显示文字信息。本发明可应用于显示部A 6203、显示部B 6204和控制用电路部等。再有，家庭用游戏机等也包含在配备了记录媒体的图像再生装置中。通过应用本发明，提高了可靠性，也提高了显示的品质。另外，通过将按照实施例6制作的ID芯片贴附到本发光显示装置上，可使流通路径等变得明确。
图24D是用无绳方式可只搬运显示器的TV。电池和信号接收器均内置于机壳6302中，用该电池驱动显示部6303及扬声器部6307。电池可用充电器6300反复充电。另外，充电器6300可发送接收影像信号，可将该影像信号发送给显示器的信号接收器。机壳6302用操作键6306控制。另外，图24D所示的装置由于通过操作操作键6306，也可将信号从机壳6302送至充电器6300，从而也可以说是影像声音双向通信装置。另外，通过操作操作键6306，将信号从机壳6302送至充电器6300，进而通过使充电器6300所发送的信号被其它电子装置接收，也可对其它电子装置的通信进行控制，从而也可以说是通用远程控制装置。本发明可应用于显示部6303和控制用电路部等。通过应用本发明，提高了可靠性，也提高了显示的品质。另外，通过将按照实施例6制作的ID芯片贴附到本发光显示装置上，可使流通路径等变得明确。
这些电子装置中所使用的显示装置可根据大小及强度或者使用目的，不仅可使用玻璃基板，也可使用耐热性的塑料基板。由此，可谋求进一步减轻重量。
再有，应在此附记：示于本实施例中的例子只不过是一例，不限定于这些用途。
另外，如有必要，本实施例也可与实施方式1～3和实施例1～实施例6中的任何记述自由地组合而付诸实施。
[实施例8]
在本实施例中，用图30A～图30B示出了图1所示的旋转体101不是圆柱状而是变为多面体的例子。在图30A～图30B中，与图1相同的部分用相同的符号表示。
图30A是将旋转体变为六角柱状的旋转体，将基板100固定在具有旋转轴802的旋转体801上，用线状激光束照射在基板100上所形成的半导体膜102。另外，图30B示出了具有旋转轴804的八角柱状旋转体803。
在图30A和图30B的每一幅中，在设置旋转体的基板的面上有角(突出的边)811和812，但如果不在该角固定基板，激光照射就没有问题。
另外，如有必要，本实施例也可与实施方式1～3和实施例1～实施例7中的任何记述自由地组合而付诸实施。
按照本发明，可提供振动发生少的、一次能处理许多基板的激光处理装置。另外，通过使用本发明的激光处理装置，可提高半导体装置的可靠性及品质，并在短时间内批量生产这样的半导体装置。

Claims (31)

1.一种激光处理装置，其特征在于：
具有：
激光振荡器；
线状激光形成用的光学系统；
有旋转轴的旋转体；以及
使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构，
从上述激光振荡器射出激光束，
上述射出了的激光束通过上述光学系统，
通过了上述光学系统的激光束在上述旋转体旋转的同时照射在固定于上述旋转体的上述基板上。
2.一种激光处理装置，其特征在于：
具有：
激光振荡器；
线状激光形成用的光学系统；
有旋转轴的旋转体；
使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构；以及
使上述旋转体在旋转轴方向移动的移动机构，
从上述激光振荡器射出激光束，
上述射出了的激光束通过上述光学系统，
通过了上述光学系统的激光束在上述旋转体旋转的同时照射在固定于上述旋转体的上述基板上，
利用上述移动机构使上述旋转体在上述旋转体的旋转轴方向移动，从而使通过了上述光学系统的激光束的照射位置移动。
3.一种激光处理装置，其特征在于：
具有：
激光振荡器；
线状激光形成用的光学系统；
有旋转轴的旋转体；
使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构；以及
使上述线状束在上述旋转体的旋转轴方向移动的移动机构，
从上述激光振荡器射出激光束，
上述射出了的激光束通过上述光学系统，
通过了上述光学系统的激光束在上述旋转体旋转的同时照射在固定于上述旋转体的上述基板上，
利用上述移动机构使通过了上述光学系统的激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动。
4.一种激光处理装置，其特征在于：
具有：
激光振荡器；
柱面透镜；
有旋转轴的旋转体；
使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构；以及
使上述旋转体在旋转轴方向移动的移动机构，
从上述激光振荡器射出激光束，
上述射出了的激光束通过上述柱面透镜，
通过了上述柱面透镜的激光束在上述旋转体旋转的同时照射在固定于上述旋转体的上述基板上，
利用上述移动机构使上述旋转体在上述旋转体的旋转轴方向移动，从而使通过了上述柱面透镜的激光束的照射位置移动。
5.一种激光处理装置，其特征在于：
具有：
激光振荡器；
柱面透镜；
有旋转轴的旋转体；
使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构；以及
使激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动的移动机构，
从上述激光振荡器射出激光束，
上述射出了的激光束通过上述柱面透镜，
通过了上述柱面透镜的激光束在上述旋转体旋转的同时照射在固定于上述旋转体的上述基板上，
利用上述移动机构使通过了上述柱面透镜的激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动。
6.一种激光处理装置，其特征在于：
具有：
激光振荡器；
第1柱面透镜；
第2柱面透镜；
有旋转轴的旋转体；
使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构；以及
使上述旋转体在旋转轴方向移动的移动机构，
从上述激光振荡器射出激光束，
利用上述第1柱面透镜和第2柱面透镜，将上述射出了的激光束整形为线状，成为线状激光束，
在固定于上述旋转体的上述基板上，在上述旋转体旋转的同时照射上述线状激光束，
利用上述移动机构使上述旋转体在上述旋转体的旋转轴方向移动，从而使上述线状激光束的照射位置移动，
通过上述第1柱面透镜在上述线状激光束的长轴方向起作用，上述第2柱面透镜在上述线状激光束的短轴方向起作用，上述射出了的激光束被整形为线状。
7.一种激光处理装置，其特征在于：
具有：
激光振荡器；
第1柱面透镜；
第2柱面透镜；
有旋转轴的旋转体；
使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构；以及
使线状激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动的移动机构，
从上述激光振荡器射出激光束，
利用上述第1柱面透镜和第2柱面透镜，将上述射出了的激光束整形为线状，成为上述线状激光束，
在固定于上述旋转体的上述基板上，在上述旋转体旋转的同时照射上述线状激光束，
利用上述移动机构使上述线状激光束在上述旋转体的旋转轴方向移动，
通过上述第1柱面透镜在上述线状激光束的长轴方向起作用，上述第2柱面透镜在上述线状激光束的短轴方向起作用，上述射出了的激光束被整形为线状。
8.一种激光处理装置，其特征在于：
具有：
多个激光振荡器；
多个光学系统；
有旋转轴的旋转体；
使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构；以及
使上述旋转体在旋转轴方向移动的移动机构，
上述多个光学系统的每一个具有：
第1柱面透镜；以及
第2柱面透镜，
从上述多个激光振荡器的每一个射出激光束，
利用上述第1柱面透镜和第2柱面透镜，将上述射出了的激光束整形为线状，成为线状激光束，
在上述旋转体旋转的同时利用由上述多个光学系统形成了的多个上述线状激光束照射固定于上述旋转体上的上述基板，
上述旋转体在被照射上述线状激光束的同时，被上述移动机构在上述旋转体的旋转轴方向移动，
通过上述第1柱面透镜在上述线状激光束的长轴方向起作用，上述第2柱面透镜在上述线状激光束的短轴方向起作用，上述射出了的激光束被整形为线状。
9.一种激光处理装置，其特征在于：
具有：
多个激光振荡器；
多个光学系统；
有旋转轴的旋转体；
使基板固定在上述旋转体的曲面上的固定机构；以及
使线状激光在上述旋转体的旋转轴方向移动的移动机构，
上述多个光学系统的每一个具有：
第1柱面透镜；以及
第2柱面透镜，
从上述多个激光振荡器的每一个射出激光束，
利用上述第1柱面透镜和第2柱面透镜，将上述射出了的激光束整形为线状，成为上述线状激光束，
在上述旋转体旋转的同时利用由上述多个光学系统形成了的多个上述线状激光束照射固定于上述旋转体的曲面上的上述基板，
上述线状激光束在照射上述旋转体的同时，被上述移动机构在上述旋转体的旋转轴方向移动，
通过上述第1柱面透镜在上述线状激光束的长轴方向起作用，上述第2柱面透镜在上述线状激光束的短轴方向起作用，上述射出了的激光束在上述基板表面被整形为线状。
10.如权利要求1至权利要求9的任一项中所述的激光处理装置，其特征在于：
将多个上述基板固定在上述旋转体的曲面上。
11.如权利要求1至权利要求10的任一项中所述的激光处理装置，其特征在于：
上述线状激光束是连续振荡的激光束或频率为10MHz以上的脉冲振荡的激光束。
12.如权利要求1至权利要求10的任一项中所述的激光处理装置，其特征在于：
上述线状激光束是从连续振荡的激光束或频率为80MHz以上的脉冲振荡的激光束经整形而得。
13.如权利要求11或权利要求12所述的激光处理装置，其特征在于：
上述连续振荡的激光器是Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器和氮镉激光器中的某一种。
14.如权利要求10或权利要求11所述的激光处理装置，其特征在于：
上述脉冲振荡激光器是Ar激光器、Kr激光器、受激准分子激光器、CO2激光器、YAG激光器、Y2O3激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器、铜蒸气激光器和金蒸气激光器中的某一种。
15.一种激光照射方法，其特征在于：
使基板固定在具有旋转轴的旋转体的曲面上，
在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时，将线状激光束照射在上述基板的表面上，
上述旋转体每旋转1转，就移动上述线状激光束的照射位置与上述旋转体的旋转轴的相对位置。
16.一种激光照射方法，其特征在于：
使基板固定在具有旋转轴的旋转体的曲面上，
在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时，将线状激光束照射在上述基板的表面上，
在上述旋转体旋转的期间，移动上述线状激光束的照射位置与上述旋转体的旋转轴的相对位置。
17.如权利要求15或权利要求16所述的激光照射方法，其特征在于：
将多个上述基板固定在上述旋转体的曲面上。
18.如权利要求15至权利要求17的任一项中所述的激光照射方法，其特征在于：
上述线状激光束是从连续振荡的激光束或频率为10MHz以上的脉冲振荡的激光束经整形而得。
19.如权利要求15至权利要求17的任一项中所述的激光照射方法，其特征在于：
上述线状激光束是连续振荡的激光束或频率为80MHz以上的脉冲振荡的激光束。
20.如权利要求18或权利要求19所述的激光照射方法，其特征在于：
上述连续振荡的激光器是Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器和氦镉激光器中的某一种。
21.如权利要求18或权利要求19所述的激光照射方法，其特征在于：
上述脉冲振荡激光器是Ar激光器、Kr激光器、受激准分子激光器、CO2激光器、YAG激光器、Y2O3激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器、铜蒸气激光器和金蒸气激光器中的某一种。
22.如权利要求15至权利要求21的任一项中所述的激光照射方法，其特征在于：
上述基板是玻璃基板或由合成树脂构成的基板。
23.一种半导体装置的制作方法，其特征在于：
在基板上形成半导体膜，
使形成了上述半导体膜的基板固定在具有旋转轴的旋转体的曲面上，
在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时，将线状激光束照射在上述半导体膜上。
24.一种半导体装置的制作方法，其特征在于：
在基板上形成非晶半导体膜，
使形成了上述非晶半导体膜的基板固定在具有旋转轴的旋转体的曲面上，
通过在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时照射线状激光束，从而使上述非晶半导体膜结晶，形成结晶性半导体膜。
25.如权利要求24所述的半导体装置的制作方法，其特征在于：
对上述结晶性半导体膜构图，形成岛状半导体膜，
向上述岛状半导体膜中掺入赋予一种导电性的杂质，
在掺入上述杂质后，使上述基板固定在上述旋转体上，通过在使固定了上述基板的旋转体旋转的同时照射线状激光束，从而使上述杂质激活。
26.如权利要求23至权利要求25的任一项中所述的半导体装置的制作方法，其特征在于：
将多个上述基板固定在上述旋转体的曲面上。
27.如权利要求23至权利要求24的任一项中所述的半导体装置的制作方法，其特征在于：
上述线状激光束是从连续振荡的激光束或频率为10MHz以上的脉冲振荡的激光束经整形而得。
28.如权利要求23至权利要求24的任一项中所述的半导体装置的制作方法，其特征在于：
上述线状激光束是从连续振荡的激光束或频率为80MHz以上的脉冲振荡的激光束经整形而得。
29.如权利要求27或权利要求28所述的半导体装置的制作方法，其特征在于：
上述连续振荡的激光器是Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器和氦镉激光器中的某一种。
30.如权利要求27或权利要求28所述的半导体装置的制作方法，其特征在于：
上述脉冲振荡激光器是Ar激光器、Kr激光器、受激准分子激光器、CO2激光器、YAG激光器、Y2O3激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、GdVO4激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti：蓝宝石激光器、铜蒸气激光器和金蒸气激光器中的某一种。
31.如权利要求23至权利要求30的任一项中所述的半导体装置的制作方法，其特征在于：
上述基板是玻璃基板或由合成树脂构成的基板。
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