DE10341467A1 - Kristallisationsapparat, Kristallisationsverfahren und Phasenschieber - Google Patents

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Masakiyo Yokohama Matsumura
Hirotaka Yokohama Yamaguchi
Mikihiko Yokohama Nishitani
Susumu Yokohama Tsujikawa
Yoshinobu Yokohama Kimura
Masayuki Yokohama Jyumonji
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kristallisationsapparat, der ein Beleuchtungssystem (2) das Beleuchtungslicht für eine Kristallisation auf einen nichteinkristallinen Halbleiterfilm (3) aufbringt, und einen Phasenschieber (1) umfasst, der erste und zweite Bereiche (11, 12) umfasst, die so angeordnet sind, dass sie eine gerade Grenze (10a) bilden und das Beleuchtungslicht von dem Beleuchtungssystem (1) mit einer ersten Phasenverzögerung dazwischen weiterleiten, und der das Beleuchtungslicht phasenmoduliert, um eine Lichtintensitätsverteilung mit einem inversen Peakmuster bereitzustellen, dass die Lichtintensität in eine Zone des nicht-einkristallinen Halbleiterfilms (3), die eine der Grenze (10a) entsprechende Achse enthält, abnimmt. Der Phasenschieber (1) umfasst weiterhin einen kleinen Bereich (13), der sich von der Grenze (10a) in wenigstens einen der ersten und zweiten Bereiche (11, 12) erstreckt und das Beleuchtungslicht vom Beleuchtungssystem (2) mit einer zweiten Phasenverzögerung bezüglich wenigstens einem der ersten oder zweiten Bereiche (11, 12) weiterleitet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Kristallisationsapparat, eine Kristallisationsmethode und einen Phasenschieber, die auf einen nicht-einkristallinen Halbleiterfilm wie ein polykristalliner oder ein amorpher Halbleiterfilm angewendet werden, insbesondere einen Kristallisationsapparat, eine Kristallisationsmethode und einen Phasenschieber zur Modulierung einer Phase von Laserlicht, das bei der Kristallisation auf den nicht-einkristallinen Halbleiterfilm angewendet wird.
  • Materialien für Dünnfilmtransistoren (thin film transistor – TFT), die Verwendung finden als Schalteineinheiten zur Steuerung- und Regelung von an Pixel angelegte Spannungen, beispielsweise eines Flüssigkristalldisplays (liquid crystal display – LCD), wurden bislang stark getrennt in amorphes Silizium und Polysilizium.
  • Die Mobilität des Polysilizium ist höher als die des amorphen Silizium. Daher erhöht sich, wenn Polysilizium zur Bildung von Dünnfilmtransistoren verwendet wird, die Schaltgeschwindigkeit und das Display spricht schneller an als bei einer Verwendung von amorphem Silizium. Solche Dünnfilmtransistoren sind auch als Komponenten von peripheren, hochintegrierten (large scale integrated – LSI) Schaltkreisen einsetzbar. Des Weiteren besteht der Vorteil, dass die Sicherheitszuschläge anderer Komponenten reduziert werden können. Wenn periphere Schaltkreise wie Treiberschaltung und Digital-Analog-Umsetzer (digital to analogue converter – DAC) auf dem Display integriert sind, sind diese peripheren Schaltkreise mit einer höheren Geschwindigkeit betreibbar.
  • Obwohl das Polysilizium eine Anzahl von Kristallkörnern umfasst, ist die Mobilität hiervon niedriger als die von einkristallinem Silizium. Wird Polysilizium zur Bildung eines kleinen Transistors verwendet, ergibt sich das Problem, dass die Anzahl an Kristallkorngrenzen innerhalb eines Kanalbereichs schwankt. In den vergangenen Jahren wurden Kristallisationsverfahren zur Herstellung von Körnern großen Durchmessers aus einkristallinem Silizium vorgeschlagen, um die Mobilität zu steigern und die Schwankungen in der Anzahl von Kristallkorngrenzen innerhalb von Kanalbereichen zu reduzieren.
  • Für diese Art von Kristallisationsverfahren, war bislang das „Phase-Modulated Excimer Laser Annealing (ELA)" bekannt, das Excimer-Laserlicht über einen Phasenschieber (Phasenschiebermaske), der parallel zu der Halbleiterschicht und in deren Nähe angeordnet ist, auf einen nicht-einkristallinen Halbleiterfilm aufbringt, um einen kristallisierten Halbleiterfilm herzustellen. Einzelheiten zu „Phase-Modulated ELA" sind zum Beispiel in „Applied Surface Science, Vol. 21, No. 5, S. 278 bis 287, 2000" offenbart.
  • Bei dem „Phase-Modulated ELA" wird die Lichtintensitätsverteilung des Lichts, das auf den nicht-einkristallinen Halbleiterfilm aufgebracht wird, in einer Zone, die einem Phaseverschiebungsabschnitt des Phasenschiebers entspricht, eingestellt, um ein inverses Peakmuster zu erhalten (d.h. ein Muster in dem die Lichtintensität mit zunehmender Entfernung vom Mittelpunkt der Zone signifikant ansteigt). Infolgedessen wird entsprechend der Lichtintensitätsverteilung in dem als Schmelze vorliegenden Halbleiterfilm ein Temperaturgradient erzeugt und in einem Teilbereich des Halbleiterfilms bildet sich ein Kristallkern, der zuerst entsprechend der Lichtintensität von im Wesentlichen 0 ausfällt. Dann wächst ein Kristall in seitliche Richtung gegen die Außenseite des Kristallkerns auf, wobei ein Einkristallkorn mit einem großen Durchmesser gebildet wird.
  • Der Phasenschieber für den allgemeinen Gebrauch ist normalerweise ein sogenannter linearer Phaseschieber, der Paare rechteckiger Bereiche umfasst, zwischen denen eine Phasenverzögerung von π (180°) vorliegt und die sich in einer Richtung wiederholend angeordnet sind. In diesem Fall dient eine gerade Grenze zwischen zwei Bereichen als Phasenverschiebungsabschnitt und die Lichtintensität auf den nicht-einkristallinen Halbleiterfilm ist so eingestellt, dass sie ein inverses Peakmuster aufweist, in dem die Lichtintensität an einem Ort einer dem Phasenverschiebungsabschnitt entsprechenden Achse im Wesentlichen 0 ist und mit zunehmender Entfernung von diesem Ort eindimensional ansteigt.
  • Beim Stand der Technik, bei dem der vorgenannte Phasenschieber Verwendung findet, ist die Temperaturverteilung am niedrigsten an der Achse, die dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, und senkrecht zu der dem Phasenverschiebungsabschnitt entsprechenden Achse wird ein Temperaturgradient erzeugt. Das bedeutet, der Kristallkern wird auf der Achse, die dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, erzeugt, die Position auf der Achse, in der der Kristallkern erzeugt wird, ist jedoch undefiniert. In anderen Worten, beim Stand der Technik war es nicht möglich den Entstehungspunkt des Kristallkerns zu bestimmen und es war ebenfalls nicht möglich einen Bereich, in dem das Kristallkorn gebildet wird, zweidimensional zu steuern.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es einen Kristallisationsapparat, eine Kristallisationsmethode und einen Phasenschieber bereitzustellen, die zweidimensional einen Bereich steuern können, in dem ein Einkristallkorn gebildet wird.
  • Entsprechend einem ersten Gedanken der Erfindung, wird ein Kristallisationsapparat bereitgestellt, der ein Beleuchtungssystem umfasst, das Beleuchtungslicht für eine Kristallisation auf einen nicht-einkristallinen Halbleiterfilm aufbringt, und einen Phasenschieber umfasst, der erste und zweite Bereiche umfasst, die so angeordnet sind, dass sie eine gerade Grenze bilden und das Beleuchtungslicht von dem Beleuchtungssystem mit einer ersten Phasenverzögerung dazwischen weiterleiten, und der das Beleuchtungslicht phasenmoduliert, um eine Lichtintensitätsverteilung mit einem inversen Peakmuster bereitzustellen, dass eine Lichtintensität in einer Zone des nicht-einkristallinen Halbleiterfilms, die eine der Grenze entsprechende Achse ent hält, abnimmt, wobei der Phasenschieber weiterhin einen kleinen Bereich umfasst, der sich von der Grenze in wenigstens einen der ersten und zweiten Bereiche erstreckt und das Beleuchtungslicht vom Beleuchtungssystem mit einer zweiten Phasenverzögerung bezüglich wenigstens einem der ersten oder zweiten Bereiche weiterleitet.
  • Entsprechend einem zweiten Gedanken der Erfindung, wird ein Kristallisationsverfahren bereitgestellt, das Aufbringen von Beleuchtungslicht für die Kristallisation auf einen nicht-einkristallinen Halbleiterfilm, Phasenmodulieren des Beleuchtungslichts durch Verwenden eines Phasenschiebers, der erste und zweite Bereiche umfasst, die so angeordnet sind, dass sie eine gerade Grenze bilden und das Beleuchtungslicht mit einer ersten Phasenverzögerung dazwischen weiterleiten, um eine Lichtintensitätsverteilung mit einem inversen Peakmuster bereitzustellen, dass eine Lichtintensität in einer Zone des nicht-einkristallinen Halbleiterfilms, die eine der Grenze entsprechende Achse enthält, abnimmt, und Leiten des Beleuchtungslichts durch einen kleinen Bereich, der in dem Phasenschieber ausgebildet ist und der sich von der Grenze in wenigstens einen der ersten und zweiten Bereiche erstreckt, mit einer zweiten Phasenverzögerung bezüglich wenigstens einem der ersten oder zweiten Bereiche, umfasst.
  • Entsprechend einem dritten Gedanken der Erfindung, wird ein Phasenschieber bereitgestellt, der erste und zweite Bereiche umfasst, die so angeordnet sind, dass sie eine gerade Grenze bilden und das Beleuchtungslicht mit einer ersten Phasenverzögerung dazwischen weiterleiten, und einen kleinen Bereich umfasst, der sich von der Grenze in wenigstens einen der ersten und zweiten Bereiche erstreckt und das Beleuchtungslicht mit einer zweiten Phasenverzögerung bezüglich wenigstens einem der ersten oder zweiten Bereiche weiterleitet.
  • In diesem Kristallisationsapparat, mit dieser Kristallisationsmethode und diesem Phasenschieber wird ein Kristallkern an einer Position erzeugt, die durch den kleinen Bereich des Phasenschiebers eingegrenzt ist, und die Kristallisation setzt sich von dem Kristallkern in eine eindimensional beschränk te Richtung fort. Daher ist die Position einer Kristallkorngrenze im Wesentlichen einstellbar. Das bedeutet, es ist möglich einen Bereich, in dem ein Einkristallkorn gebildet wird durch Festlegen der Position des Kristallkerns und der Kristallkorngrenze zweidimensional zu steuern.
  • Weitere Erfindungsgedanken und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung ausgeführt und werden im Einzelnen aus der Beschreibung ersichtlich oder können beim Anwenden der Erfindung erkannt werden. Die Erfindungsgedanken und die Vorteile der Erfindung lassen sich durch die Hilfsmittel und Kombinationen realisieren und erhalten, die im Folgenden aufgezeigt werden.
  • Die beigefügten Zeichnungen, die mit der Beschreibung verbunden sind und einen Teil der Beschreibung bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen dazu, zusammen mit der vorangehenden allgemeinen Beschreibung und der folgenden genauen Beschreibung der Ausführungsformen, die Erfindung weiter zu erläutern.
  • Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
  • 1 den Aufbau eines Kristallisationsapparates entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 2A und 2B ein Grundriss und eine perspektivische Ansicht des Aufbaus eines Grundsegments in einem Phasenschieber nach 1,
  • 3A bis 3D die Funktionsweise eines linearen Phasenschiebers,
  • 4A bis 4D die Funktionsweise eines kreisförmigen Phasenschiebers,
  • 5A bis 5C die Funktionsweise des Phasenschiebers nach 2A und 2B,
  • 6 die Funktionsweise des Phasenschiebers nach 2A und 2B im Detail,
  • 7A und 7B eine Lichtintensitätsverteilung entlang einer Linie A-A, die einen dem Phasenverschiebungsabschnitt entsprechenden kreisförmigen Teilbereich kreuzt, in Zahlenwertbeispielen, in denen eine numerische Apertur NA1 für ein Beleuchtungslicht auf NA1 = 0 und NA1 = 0,1 eingestellt ist,
  • 8 den Aufbau eines Kristallisationsapparates entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 9 einen Grundriss, der den Aufbau eines Grundsegments in einem Phasenschieber nach 8 zeigt,
  • 10A und 10B eine Ausrichtung eines Kristallkorns zu einem Kanal, gebildet in der jeweiligen Ausführungsform, im Vergleich zu dem Stand der Technik,
  • 11A und 11B ein Wachstumswinkel berechnet vom Startpunkt des Kristallwachstums des Kristallkorns, das in der jeweiligen Ausführungsform gebildet wird, im Vergleich zum Stand der Technik,
  • 12A bis 12E Schnittdarstellungen von den Schritten bei der Herstellung eines elektronischen Bauelements unter Verwendung des Kristallisationsapparates der jeweiligen Ausführungsform,
  • 13 ein Grundriss, der die Position eines Transistors, der als elektronisches Bauelement in 12A bis 12E hergestellt wird, zeigt,
  • 14 die Schaltungsanordnung eines Flüssigkristalldisplays, das den Transistor nach 13 beinhaltet, und
  • 15 einen Querschnitt des Flüssigkristalldisplays nach 14.
  • Einander entsprechende Teile und Größen sind in den 1 bis 15 mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Kristallisationsapparat entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Kristallisationsapparates. Der Kristallisationsapparat umfasst ein Beleuchtungssystem 2 das einen Phasenschieber 1 beleuchtet. Das Beleuchtungssystem 1 umfasst wiederum eine KrF-Excimerlaserquelle 2a, die ein Laserlicht mit einer Wellenlänge von beispielsweise 248 nm bereitstellt. Es ist zu bemerken, dass die Lichtquelle 2a durch eine andere geeignete Lichtquelle ersetzt werden kann, beispielweise eine XeCl-Excimerlaserquelle. Das Laserlicht von der Lichtquelle 2a wird über einen Strahlaufweiter 2b aufgeweitet und anschließend auf eine erste Facettenlinse 2c gestrahlt.
  • Die erste Facettenlinse 2c besitzt eine Brennfläche, die auf der Rückseite angeordnet ist, und dient als eine Vielzahl von Lichtquellen. Lichtströme von diesen Lichtquellen beleuchten eine Einfallfläche einer zweiten Facettenlinse 2e über eine erste Kondensor-Optik 2d in einer überlappten Art und Weise. Die zweite Facettenlinse 2e besitzt eine Brennfläche, die auf der Rückseite angeordnet ist, und dient als mehr Lichtquellen, als in der Brennfläche der ersten Facettenlinse 2c erzeugt werden. Lichtströme von den Lichtquellen in der Brennfläche der zweiten Facettenlinse 2e beleuchten den Phasenschieber 1 über eine zweite Kondensor-Optik 2f in einer überlappten Art und Weise.
  • Die erste Facettenlinse 2c und die erste Kondenser-Optik 2d bilden einen ersten Homogenisierer und ein Einfallwinkel auf den Phasenschieber 1 wird durch den ersten Homogenisierer homogenisiert. Die zweite Facettenlinse 2e und die zweite Kondenser-Optik 2f bilden einen zweiten Homogenisierer und Lage in einer gleichen Ebene auf dem Phasenschieber 1 wird durch den zweiten Homogenisierer homogenisiert. Auf diese Weise wird Licht mit einer im Wesentlichen homogenen Lichtintensitätsverteilung vom Beleuchtungssystem 2 auf den Phasenschieber 1 aufgebracht.
  • Der Phasenschieber 1 ist parallel zu und in der Nähe eines Probensubstrats 3 zur Kristallisation angeordnet, und phasenmoduliert das Laserlicht, das vom Beleuchtungssystem 2 auf das Probensubstrat 3 aufgebracht werden soll. Das Probensubstrat 3 wird beispielweise durch Ausbilden eines amorphen Siliziumfilms auf einer Grundschicht, die eine Glasplatte für ein Flüssigkristalldisplay bedeckt, durch chemisches Abscheiden aus der Gasphase erhalten. Der Phasenschieber 1 ist so angeordnet, dass er dem amorphen Halbleiterfilm zugewandt ist. Das Probensubstrat 3 ist an einer vorgegebenen Stelle auf einer Substratplatte 4 platziert und wird von einem Vakuum oder einem elektrostatischen Haltesystem festgehalten.
  • 2A und 2B zeigen in einem Grundriss und einer perspektivischen Ansicht schematisch den Aufbau eines Grundsegments in einem Phasenschieber 1, wie er in der ersten Ausführungsform verwendet wird. Mit Bezug auf 2A und 2B, umfasst ein Grundsegment 10 des Phasenschiebers 1 erste und zweite Bereiche 11 und 12 mit rechteckiger Form, die an zwei Seiten einer geraden Grenze 10a ausgebildet sind, und einen kleinen Bereich 13 in Kreisform, der so ausgebildet ist, dass er in den ersten und den zweiten Bereich 11 und 12 hineinragt. Der kleine Bereich 13 umfasst einen ersten kleinen Abschnitt 13a, der als halbkreisförmiger Bereich in dem ersten Bereich 11 ausgebildet ist, und einen zweiten kleinen Abschnitt 13b, der als halbkreisförmiger Bereich in dem zweiten Bereich 12 ausgebildet ist.
  • Der erste Bereich 11 und der zweite Bereich 12 sind so konfiguriert, dass sie Licht mit einer ersten Phasenverzögerung von 180° dazwischen weiterleiten. Der erste kleine Abschnitt 13a und der zweite kleine Abschnitt 13b sind so konfiguriert, dass sie Licht mit einer zweiten Phasenverzögerung von 60° bezüglich des ersten und des zweiten Bereiches 11 und 12 weiterleiten. Weiterhin ist eine Phasenverzögerung von 180° vorgegeben zwischen Licht, das durch den ersten und zweiten kleinen Abschnitt 13a und 13b weitergeleitet wird.
  • Ist der Phasenschieber 1 beispielsweise aus Quarzglas mit einer Brechungszahl von 1,5 gefertigt, so ist bezüglich Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm, ein Sprung von 248 nm zwischen dem ersten Bereich 11 und dem zweiten Bereich 12 vorgesehen. Der erste kleine Abschnitt 13a ist als Höhlung geformt, um einen Sprung von etwa 82,7 nm zwischen dem ersten Bereich 11 und dem ersten kleinen Abschnitt 13a bereit zu stellen. Der zweite kleine Abschnitt 13b ist als Höhlung geformt, um einen Sprung von etwa 82,7 nm zwischen dem zweiten Bereich 12 und dem zweiten kleinen Abschnitt 13b bereit zu stellen. Ein Sprung von 248 nm wird zwischen dem ersten kleinen Abschnitt 13a und dem zweiten kleinen Abschnitt 13b bereitgestellt. Darüber hinaus dient der kleine Bereich 13 auch als Phasenverschiebungsabschnitt, wie nachfolgend beschrieben wird. Zudem umfasst der Phasenschieber 1 eine Vielzahl von Grundsegmenten 10, die zweidimensional angeordnet sind.
  • In der ersten Ausführungsform weist der Phasenschieber 1 ein Phasenverschiebungsmuster auf, das als eine Kombination der vorangehend beschriebenen linearen und kreisförmigen Phasenschieber in einer Oberfläche, die dem Probensubstrat 3 zugewandt ist, gebildet wird. Die Funktion linearer und kreisförmiger Phasenschieber wird vor der Erläuterung der Funktionsweise des Phasenschiebers 1, wie er in der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, vorab beschrieben.
  • 3A bis 3D erläutern die Funktion eines linearen Phasenschiebers. Wird der lineare Phasenschieber in der ersten Ausführungsform eingesetzt, wie in 3A gezeigt, umfasst der Phasenschieber zwei Bereiche 31a und 31b mit zum Beispiel einer Phasenverzögerung von 180° dazwischen. Eine gerade Grenze 31c zwischen den beiden Bereichen 31a und 31b dient als Phasenverschiebungsabschnitt. Dieser sorgt für eine in 3B dargestellte Lichtintensitätsverteilung auf dem Probensubstrat 3. Die Lichtintensitätsverteilung weist ein inverses Peakmuster auf, in dem die Lichtintensität auf einer Achse 32 die dem Phasenverschiebungsabschnitt (gerade Grenze) entspricht im Wesentlichen 0 ist und nach außen in eine Richtung senkrecht zur Achse 32 eindimensional zunimmt.
  • Im diesem Fall ist, wie in 3C gezeigt, eine Temperaturverteilung am niedrigsten entlang der Achse 32, die dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, und in Richtung senkrecht zu der dem Phasenverschiebungsabschnitt entsprechenden Achse 32 wird ein Temperaturgradient erzeugt (in der Abbildung durch Pfeile dargestellt).
  • Das bedeutet, Kristallkerne 33 bilden sich auf der Achse 32, die dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, und eine Kristallisation schreitet von den Kristallkernen 33 in Richtung senkrecht zu der dem Phasenverschiebungsabschnitt entsprechenden Achse 32 fort (vgl. 3D).
  • In 3D deuten Kurven 34 Kristallkorngrenzen an. Die Kristallkörner werden in von den Kristallkorngrenzen definierten 34 Bereichen gebildet. Die Kristallkerne werden auf der dem Phasenverschiebungsabschnitt entsprechenden Achse 32 erzeugt, jedoch ist eine Position auf der Achse 32, in der sich die Kristallkerne bilden, unbestimmt.
  • In anderen Worten, wird der lineare Phasenschieber in der ersten Ausführungsform eingesetzt, ist es nicht möglich die Position, in der der Kristallkern erzeugt wird, festzulegen. Daher ist es ebenfalls nicht möglich einen Bereich, in dem das Kristallkorn gebildet wird, zweidimensional zu steuern. Insbesondere ist es nicht möglich den Bereich, der von dem Kristallkorn besetzt ist, zu steuern, um einen Bereich 35 einzuschließen, der vorbehalten ist einen Kanal für einen Dünnfilmtransistor zu bilden.
  • 4A bis 4D erläutern die Funktionsweise eines kreisförmigen Phasenschiebers. Wird der kreisförmige Phasenschieber in der ersten Ausführungsform eingesetzt, umfasst der Phasenschieber, wie 4A zeigt, einen rechteckigen Bereich 41a und einen kreisförmigen, kleinen Bereich 41b mit zum Beispiel einer Phasenverzögerung von 60° (180°) durch die die Phase bezüglich des rechteckigen Bereichs 41a vorauseilt. Der kreisförmige, kleine Bereich 41b dient als Phasenverschiebungsabschnitt. Daher wird auf dem Probensubstrat 3, wie in 4B dargestellt, eine Lichtintensitätsverteilung mit einem inversen Peakmuster erhalten, wobei die Lichtintensität in einem kleinen Teilbereich 42, der dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, im Wesentlichen 0 ist und die Lichtintensität von dem kleinen Teilbereich 42 radial nach außen zunimmt.
  • In diesem Fall, wie in 4C gezeigt, ist eine Temperaturverteilung am niedrigsten in dem kleinen Teilbereich 42, der dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, und der Temperaturgradient (durch Pfeile in der Abbildung dargestellt) wird von dem dem Phasenverschiebungsabschnitt entsprechenden kleinen Teilbereich 42 radial nach außen erzeugt. Das bedeutet, eine Vielzahl von Kristallkernen 43 (für eine klare Darstellung zeigt 4D nur einen Kristallkern) werden in oder rund um den kleinen Teilbereich 42, der dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, erzeugt und eine Kristallisation schreitet von der Vielzahl an Kristallkernen 43 radial nach außen fort.
  • Wird der kreisförmige Phasenschieber in dieser Art und Weise in der ersten Ausführungsform eingesetzt, wird die Vielzahl von Kristallkernen 43 in oder rund um den kleinen Teilbereich 42, der dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, erzeugt und es ist daher möglich die Position, in der die Kristallkerne gebildet werden sollen, zu steuern. Da jedoch die Kristallkörner von dem Kristallkern 43 radial und gleichzeitig anwachsen, sind die Positionen, in denen die Kristallkorngrenzen 44 zu finden sind, unbestimmt und es ist nicht möglich die Bereiche, in dem die Kristallkörner gebildet werden, zwei dimensional zu steuern. Insbesondere ist es nicht möglich den Bereich, der von dem Kristallkorn besetzt ist, zu steuern, um einen Bereich 45 einzuschließen, der dazu bestimmt ist, einen Kanals eines TFT zu bilden.
  • Die erste Ausführungsform verwendet ein Defokussierungsverfahren, bei dem der Phasenschieber im Wesentlichen parallel zu dem und in der Nähe des Probensubstrats angeordnet ist. Wird das Defokussierungsverfahren auch auf den kreisförmigen Phasenschieber angewendet, kann die Lichtintensität in dem kleinen Bereich 42, der dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, am niedrigsten sein, wenn eine Phasenverzögerung von 60° zwischen dem rechteckigen Bereich 41a und dem kreisförmigen kleinen Bereich 41b vorgesehen ist. Demgegenüber verwendet eine zweite Ausführungsform, die später beschrieben wird, ein NA-Projektionsverfahren. Wird das NA-Projektionsverfahren auf den kreisförmigen Phasenschieber angewendet, kann die Lichtintensität in dem kleinen Bereich 42, der dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, am niedrigsten sein, wenn eine Phasenverzögerung von 180° zwischen dem rechteckigen Bereich 41a und dem kreisförmigen kleinen Bereich 41b vorgesehen ist.
  • Es ist zu bemerken, dass für weitere Details bezüglich Aufbau oder Funktionen des linearen und des kreisförmigen Phasenschiebers auf „Optimization of phase-modulated excimer-laser annealing method for growing highly-packed large-grains in Si thin-films", Applied Surface Science, 154 to 155 (2000) 105 to 111, verwiesen wird.
  • 5A bis 5C erläutern kurz die Funktionsweise des Phasenschiebers 1 der ersten Ausführungsform der Erfindung. 6 zeigt die Funktion des Phasenschiebers 1 in weiteren Einzelheiten. Wie vorangehend beschrieben, besitzt der Phasenschieber 1 ein Phasenverschiebungsmuster, das durch eine Kombination des linearen Phasenverschiebungsmusters mit dem kreisförmigen Phasenverschiebungsmuster erhalten wird. Daher ist die Lichtintensität auf dem Probensubstrat 3, wie in 5A dargestellt, in einem kreisförmigen Teilbereich 51, der dem kreisförmigen, kleinen Bereich 13 entspricht, der als Phasenverschiebungsabschnitt im Phasenschieber 1 dient, im Wesentlichen 0 und am niedrigsten.
  • Darüber hinaus weist ein gerader Teilbereich 52, der der Grenze 10a des Phasenschiebers 1 entspricht, die nächst niedrigste Lichtintensität zum kreisförmigen Teilbereich 51 auf. Demgegenüber nimmt in einem peripheren Teilbereich 53, mit Ausnahme von dem kreisförmigen Teilbereich 51 und dem geraden Teilbereich 52, die Lichtintensität in senkrechter Richtung zu dem geraden Teilbereich 52 nach außen zu, wie durch Linien 54, die eine gleiche Lichtintensität angeben, schematisch angedeutet. Unter Bezugnahme auf 6 soll das Merkmal, dass die Lichtintensität in dem kreisförmigen Teilbereich 51 geringer ist als in dem geraden Teilbereich 52 und die Lichtintensität nach außen in senkrechter Richtung zu dem geraden Teilbereich 52 zunimmt, genau beschrieben werden.
  • In 6 kreuzt die Linie A-A den kreisförmigen Teilbereich 51 in einer Richtung senkrecht zu dem geraden Teilbereich 52 und die Linie B-B kreuzt den geraden Teilbereich 52 in senkrechter Richtung zu dem geraden Teilbereich 52. Wenn das Beleuchtungslicht, das auf den Phasenschieber 1 einfällt, ein paralleler Lichtstrom ist (das bedeutet, die numerische Apertur NA1 für das Beleuchtungslicht ist 0) wird entlang der Linie A-A eine Lichtintensitätsverteilung in einer Art und Weise erhalten, dass die Lichtintensität in dem kreisförmigen Teilbereich 51 im Wesentlichen 0 ist und in dem peripheren Teilbereich 53 im Wesentlichen konstant ist. Entlang der Linie B-B wird eine Lichtintensitätsverteilung in einer Art und Weise erhalten, dass die Lichtintensität in dem geraden Teilbereich 52 im Wesentlichen 0 ist und in Richtung des peripheren Teilbereichs 53 deutlich zunimmt, um einen konstanten Wert zu erreichen.
  • Wenn andererseits die numerische Apertur NA1 für das Beleuchtungslicht, das auf den Phasenschieber 1 einfällt, bei einem vorgegebenen Wert im Wesentlichen größer 0 liegt, werden die Lichtintensitätsverteilungen entlang der Linien A-A und B-B durch einen Unschärfebetrag von d·tanθ beeinflusst, wobei d ein Abstand zwischen dem Probensubstrat 3 und dem Phasenschie ber 1 ist und θ ein maximaler Einfallwinkel des Beleuchtungslichts auf den Phasenschieber 1 ist. Infolgedessen weist die Lichtintensitätsverteilung entlang der Linie A-A ein inverses Peakmuster auf, in dem die Lichtintensität in der Mitte des kreisförmigen Teilbereichs 51 im Wesentlichen 0 ist und in Richtung des peripheren Teilbereichs 53 deutlich zunimmt, um im Wesentlichen den konstanten Wert zu erreichen.
  • Weiterhin weist die Lichtintensitätsverteilung entlang der Linie B-B ein U-förmiges Muster auf, so dass die Lichtintensität in einem breiteren Teilbereich, der vom geraden Teilbereich 52 durch den Unschärfebetrag d·tanθ erweitert ist, einen im Wesentlichen konstanten Wert, wesentlich größer als 0, anzeigt und in dem peripheren Teilbereich 53 außerhalb des breiteren Teilbereichs einen weiteren, im Wesentlichen konstanten Wert anzeigt, der größer ist als der Wert im breiteren Teilbereich. Im Allgemeinen steigt der Unschärfebetrag d·tanθ, der die Lichtintensitätsverteilung beeinflusst, an, wenn die numerische Apertur NA1 für das Beleuchtungslicht vergrößert wird (das bedeutet, der maximale Einfallwinkel θ des Beleuchtungslicht vergrößert wird). Deshalb steigt die Lichtintensität in dem geraden Teilbereich 52 an.
  • Liegt jedoch der Unschärfebetrag d·tanθ in einem vorgegebenen Bereich, das bedeutet, die numerische Apertur NA1 für das Beleuchtungslicht liegt in einem vorgegebenen Bereich, behält die Lichtintensität in dem kreisförmigen Teilbereich 51 einen Wert von im Wesentlichen 0 bei. Angesichts des oben genannten, wird eine numerische Apertur NA1 mit einem vorgegebenen Wert für das Beleuchtungslicht, das auf den Phasenschieber 1 angewendet wird, vorgesehen. Daher weist die Lichtintensitätsverteilung auf dem Probensubstrat 3 ein inverses Peakmuster auf, so dass die Lichtintensität in dem kreisförmigen Teilbereich 51 im Wesentlichen 0 ist, in dem geraden Teilbereich 52 höher als in dem kreisförmigen Teilbereich 51 ist und nach außerhalb des kreisförmigen Teilbereichs 51 in Richtung senkrecht zu dem geraden Teilbereich 52 deutlich zunimmt.
  • Die Breite des inversen Peakmusters ändert sich proportional zu 1/2 mal der Abstands zwischen dem Phasenschieber 1 und dem Probensubstrat 3 zum Quadrat (d.h. Defokussierungsbetrag). In diesem Fall ist die Temperatur in dem kreisförmigen Teilbereich 51 am geringsten und der Temperaturgradient, der in 5B durch die Pfeile angedeutet ist, wird in senkrechter Richtung zu dem geraden Teilbereich 52 erzeugt. Daher bildet sich, wie in 5C dargestellt, ein Kristallkern 55 in oder in der Umgebung des kreisförmigen Teilbereichs 51, der dem Phasenverschiebungsabschnitt entspricht, und die Kristallisation schreitet von dem Kristallkern 55 in senkrechter Richtung zu dem geraden Teilbereich 52 fort.
  • Demzufolge ist der Punkt der Bildung des Kristallkerns 55 auf den kreisförmigen Teilbereich 51 oder die Umgebung eingeschränkt. Darüber hinaus ist die Wachstumsrichtung des Kristallkorns von dem Kristallkern 55 eindimensional auf eine senkrechte Richtung zu dem geraden Teilbereich 52 beschränkt. Daher ist die Position der Kristallkorngrenze 56 im Wesentlichen einstellbar. Das bedeutet, es ist möglich einen Bereich, in dem ein Einkristallkorn 57 gebildet wird, durch Festlegen der Position des Kristallkerns 55 und der Kristallkorngrenze 56 zweidimensional zu steuern. Insbesondere ist es möglich den Bereich einzustellen, der von dem Kristallkorn 57 besetzt ist, um einen Bereich 58 einzuschließen, der bestimmt ist, einen Kanal eines TFT zu bilden.
  • In der ersten Ausführungsform wird die Lichtintensitätsverteilung entlang der Linie A-A, die den dem Phasenverschiebungsabschnitt entsprechenden kreisförmigen Teilbereich 51 durchquert, durch Simulation, die speziellen Zahlenwertbeispielen folgt, erhalten. In den Zahlenwertbeispielen weist der kleine Bereich 13 eine regelmäßige achteckige Form auf, beschrieben durch einen Kreis mit einem Radius von 1 μm, der Abstand d zwischen dem Probensubstrat 3 und dem Phasenschieber ist 8 μm und eine Wellenlänge λ des Beleuchtungslichts beträgt 248 nm. Darüber hinaus ist die numerische Apertur NA1 in den Beispielen auf einen Wert von NA1 = 0 und NA1 = 0,1 eingestellt.
  • 7A und 7B stellen die entlang der Linie A-A, die den dem Phasenverschiebungsabschnitt entsprechenden kreisförmigen Teilbereich 51 durchquert, in den Zahlenwertbeispielen erhaltene Lichtintensitätsverteilung dar, wobei die numerische Apertur NA1 für das Beleuchtungslicht auf NA1 = 0 und NA1 = 0,1 eingestellt ist. Von den Simulationsergebnissen in 7A und 7B wird bestätigt, dass in jedem der Fälle, in denen die numerische Apertur NA1 für das Beleuchtungslicht auf NA1 = 0 und NA1 = 0,1 eingestellt ist, eine Lichtintensitätsverteilung im Wesentlichen identisch zu der entlang der Linie A-A, schematisch dargestellt in 6, erhaltbar ist.
  • Auf diese Weise, wird in der ersten Ausführungsform ein ausreichendes seitliches Wachstum eines Kristallkorns von einem Kristallkern 55 verwirklicht und das Kristallkorn kann in dem kristallisierten Halbleiterfilm einen großen Durchmesser aufweisen. Folglich lässt sich ein Transistor mit zufriedenstellenden Eigenschaften im Kristallkorn herstellen, wenn dessen Quelle-Senke-Pfad in Richtung des seitlichen Wachstums eingestellt wird.
  • Es ist zu bemerken, dass in der ersten Ausführungsform vorzugsweise die folgende Bestimmungsgleichung (1) erfüllt ist: a ≥ d·tanθ (1),wobei θ der maximale Einfallwinkel des auf den Phasenschieber 1 einfallenden Beleuchtungslichts und d der Abstand (Spalt) zwischen dem Probensubstrat 3 (ein nicht-einkristalliner Halbleiterfilm, beispielsweise ein polykristalliner oder amorpher Halbleiterfilm) und dem Phasenschieber 1 ist. Darüber hinaus beschreibt a eine Abmessung des ersten kleinen Abschnitts 13a oder des zweiten kleinen Abschnitts 13b in senkrechter Richtung zu der Grenze 10a, die äquivalent zu dem Radius des kleinen Bereichs 13 in der ersten Ausführungsform ist.
  • Wie vorangehend beschrieben, stellt die rechte Seite der Bestimmungsgleichung (1) den Unschärfebetrag dar, der erzeugt wird, wenn das auf den Phasenschieber 1 einfallende Beleuchtungslicht nicht der parallele Lichtstrom ist. Daher ist es möglich sicherzustellen, dass die Lichtintensität auf dem Probensubstrat 3 in dem Teilbereich 51, der dem kreisförmigen, kleinen Bereich 13 entspricht, der als Phasenverschiebungsabschnitt dient, im Wesentlichen 0 ist, wenn die Bestimmungsgleichung (1) erfüllt ist. In anderen Worten, ist die Bestimmungsgleichung (1) nicht erfüllt, ist der niedrigste Wert der Lichtintensität im Wesentlichen größer 0 in dem Teilbereich 51 auf dem Probensubstrat 3 und die gewünschte Lichtintensitätsverteilung des inversen Peakmusters kann nicht erhalten werden.
  • 8 zeigt schematisch den Aufbau des Kristallisationsapparates entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 ist ein Grundriss, der schematisch den Aufbau des Grundsegments 10 des Phasenschiebers 1 in der zweiten Ausführungsform zeigt. Die zweite Ausführungsform ist im Aufbau ähnlich zu der ersten Ausführungsform, unterscheidet sich jedoch grundsätzlich von der ersten Ausführungsform darin, dass das Probensubstrat 3 und der Phasenschieber 1 in Positionen angeordnet sind, die in Bezug auf ein optisches Abbildungssystems optisch konjugiert sind. Die zweite Ausführungsform wird so beschrieben, dass der Unterschied geklärt wird. In 8 ist der innere Aufbau des Beleuchtungssystems 2 zur Vereinfachung weggelassen.
  • In der zweiten Ausführungsform, ist das Abbildungssystem 5 zwischen dem Phasenschieber 1 und dem Probensubstrat 3 angeordnet, um den Phasenschieber 1 und das Probensubstrat 3 in den optisch konjugierten Positionen festzulegen. In anderen Worten, das Probensubstrat 3 ist in einer Ebene eingesetzt, die optisch mit dem Phasenschieber 1 konjugiert ist (Abbildungsebene des optischen Abbildungssystems 5). Eine Aperturblendeneinheit 5a ist in einer Irisebene des optischen Abbildungssystems 5 angeordnet. Die Aperturblendeneinheit 5a umfasst eine Vielzahl von Aperturblenden, die sich in der Größe der Apertur (durchgelassene Lichtmenge) unterscheiden. Die Aperturblenden können im Lichtweg gewechselt werden.
  • Darüber hinaus kann die Aperturblendeneinheit 5a auch aus einer Irisblende gebildet sein, die kontinuierlich die Größe der Apertur (Öffnungsweite) ver ändern kann. In jedem Fall wird die Größe der Apertur der Aperturblendeneiheit 5a (numerische Apertur NA auf der Abbildungsseite des optischen Abbildungssystems 5) so eingstellt, dass eine benötigte Lichtintensitätsverteilung mit inversem Peakmuster auf dem Halbleiterfilm auf dem Probensubstrat 3 erhalten wird. Das optische Abbildungssystem 5 kann zudem ein Licht brechendes, ein Licht reflektierendes oder ein Licht brechendes und Licht reflektierendes optisches System sein.
  • Bezug nehmend auf 9, besitzt der Phasenschieber 1 der zweiten Ausführungsform grundsätzlich denselben Aufbau wie der Phasenschieber 1 der ersten Ausführungsform. Das bedeutet, der Phasenschieber 1 umfasst den ersten Bereich 11, den zweiten Bereich 12 und einen kleinen Bereich 13 und die Phasenverzögerung von 180° ist als erste Phasenverzögerung zwischen dem weitergeleitetem Licht in dem ersten Bereich 11 und dem zweiten Bereich 12 festgelegt.
  • Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist jedoch in der zweiten Ausführungsform die Phasenverzögerung von 180° als zweite Phasenverzögerung zwischen dem weitergeleiteten Licht in dem ersten Bereich 11 und dem ersten kleinen Abschnitt 13a und zwischen dem weitergeleiteten Licht in dem zweiten Bereich 12 und dem zweiten kleinen Abschnitt 13b festgelegt.
  • Ist der Phasenschieber 1 beispielsweise aus Quarzglas mit einer Brechungszahl von 1,5 gefertigt, so ist bezüglich eines Lichts mit einer Wellenlänge von 248 nm, ein Sprung von 248 nm zwischen dem ersten Bereich 11 und dem zweiten Bereich 12 vorgesehen. Der Sprung von 248 nm liegt ebenfalls zwischen dem ersten Bereich 11 und dem ersten kleinen Abschnitt 13a und zwischen dem zweiten Bereich 12 und dem zweiten kleinen Abschnitt 13b. Darüber hinaus ist die zweite Ausführungsform darin ähnlich der ersten Ausführungsform, dass der kleine Bereich 13 als Phasenverschiebungsabschnitt dient und dass der Phasenschieber 1 eine Vielzahl von Grundsegmenten 10 umfasst, die zweidimensional angeordnet sind.
  • In der zweiten Ausführungsform ist die Breite des inversen Peakmusters, das auf dem Halbleiterfilm auf dem Probensubstrat 3 mittels des Phasenschiebers 1 erhalten wird, vom selben Grad wie eine Auflösung R des optischen Abbildungssystems 5. In der Annahme, dass die Wellenlänge des verwendeten Lichts λ ist und die numerische Apertur des optischen Abbildungssystems 5 auf der Abbildungsseite NA ist, ist die Auflösung R des optischen Abbildungssystems 5 definiert als R = kλ/NA, wobei eine konstante k einen Wert im Wesentlichen nahe 1 aufweist, abhängig von Spezifikationen des Beleuchtungssystems 2 für die Beleuchtung des Phasenschiebers 1, Kohärenzgrad des von der Lichtquelle 2a bereitgestellten Lichtstroms und Definition der Auflösung. Auf diese Weise steigt in der zweiten Ausführungsform die Breite des inversen Peakmusters an, wenn die abbildungsseitige numerische Apertur NA des optischen Abbildungssystems 5 verringert und die Auflösung des optischen Abbildungssystems 5 erhöht wird.
  • Genauso wie in der ersten Ausführungsform ist auch in der zweiten Ausführungsform der Bildungspunkt des Kristallkerns auf einen Teilbereich beschränkt, der dem Phasenverschiebungsabschnitt des Phasenschiebers 1 entspricht, und die Wachstumsrichtung des Kristallkorns von dem Kristallkern ist eindimensional limitiert. Daher ist die Position der Kristallkorngrenze im Wesentlichen steuerbar. Das bedeutet, es ist möglich einen Bereich in dem ein Einkristallkorn gebildet wird durch festlegen der Position des Kristallkerns und der Kristallkorngrenze zweidimensional einzustellen.
  • Es ist zu bemerken, dass in der ersten Ausführungsform der Phasenschieber 1 durch Abrasion in dem Probensubstrat 3 verunreinigt werden kann und manchmal weiterhin eine zufriedenstellende Kristallisation verhindert wird. Demgegenüber ist in der zweiten Ausführungsform das optische Abbildungssystem 5 zwischen dem Phasenschieber 1 und dem Probensubstrat 3 angeordnet, und ein relativ großer Spalt zwischen dem Probensubstrat 3 und dem optischen Abbildungssystem 5 sichergestellt. Daher kann eine zufriedenstellende Kristallisation, ohne Beeinflussung durch die Abrasion im Probensubstrat 3, durchgeführt werden.
  • Darüber hinaus ist es in der ersten Ausführungsform, da der Phasenschieber 1 und das Probensubstrat 3 durch einen sehr kleinen Abstand beabstandet sein sollten (z.B. wenige Mikrometer bis zu wenigen hundertstel Mikrometern), schwierig ein Detektionslicht zur Erkennung der Ausrichtungsposition in den engen Lichtweg zwischen dem Probensubstrat 3 und dem Phasenschieber 1 zu leiten, und es ist ebenfalls schwierig den Abstand zwischen dem Phasenschieber 1 und dem Probensubstrat 3 anzupassen. Anderseits ist es, da in der zweiten Ausführungsform zwischen dem Probensubstrat 3 und dem optischen Abbildungssystem 5 ein relativ großer Abstand sichergestellt ist, einfach das Detektionslicht zur Erkennung der Ausrichtungsposition in den Lichtweg zu leiten und die Ausrichtung zwischen dem Probensubstrat 3 und dem optischen Abbildungssystem 5 anzupassen.
  • Es ist zu bemerken, dass in der zweiten Ausführungsform vorzugsweise folgende Bestimmungsgleichung (2) erfüllt ist: a ≤ kλ/NA (2),wobei NA die numerische Apertur des optischen Abbildungssystems 5 auf der Abbildungsseite bezeichnet, λ die Wellenlänge des Lichts ist und a die Abmessung des ersten kleinen Abschnitts 13a oder des zweiten kleinen Abschnitts 13b in senkrechter Richtung zu der Grenze 10a bezeichnet.
  • Wie vorangehend beschrieben, stellt die rechte Seite der Bestimmungsgleichung (2) die Auflösung des optischen Abbildungssystems 5 dar. Daher ist die Abmessung des ersten kleinen Abschnitts 13a oder des zweiten kleinen Abschnitts 13b nicht größer als die Auflösung, wenn die Bestimmungsgleichung (2) erfüllt ist. Auf dem Probensubstrat 3 weist ein Bereich dessen Lichtintensität im Wesentlichen 0 ist keine hohle, ringförmige Form auf, sondern eine massive, kreisförmige Form in dem Teilbereich 51, der dem kreisförmigem, kleinen Bereich 13 entspricht, der als Phasenverschiebungsabschnitt dient. In anderen Worten, wenn die Bestimmungsgleichung (2) nicht erfüllt ist, hat der Bereich mit einer Lichtintensität von im Wesentlichen 0 eine Ringform in dem Teilbereich 51 des Probensubstrats 3 und die Lichtintensitätsverteilung mit dem gewünschten Peakmuster kann nicht erhalten werden.
  • Ist im Speziellen die numerische Apertur NA des optischen Abbildungssystems 5 auf der Abbildungsseite allzu groß, werden als Lichtintensitätsverteilung zwei inverse Peakmuster nebeneinander ausgebildet. Daher kann die Lichtintensitätsverteilung mit dem gewünschten Peakmuster nicht erhalten werden. Ist andererseits die numerische Apertur NA des optischen Abbildungssystems 5 auf der Abbildungsseite allzu klein, kann die Lichtintensitätsverteilung mit dem gewünschten Peakmuster nicht erhalten werden, da die geringste Lichtintensität von einem Wert von im Wesentlichen 0 ansteigt.
  • In den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Phasenverzögerung von 180° als erste Phasenverzögerung in dem Phasenschieber 1 festgelegt. In diesem Fall kann nicht nur die geringste Lichtintensität in dem geraden Teilbereich 52, der der Grenze 10a des Phasenschiebers 1 entspricht, erhalten werden, sondern die Lichtintensitätsverteilung kann auch symmetrisch bezüglich des geraden Teilbereichs 52 sein. Ist es jedoch beispielsweise vorgesehen, dass die Kristallisation in Richtung einer Seite des geraden Teilbereichs 52 fortschreitet, kann die Phasenverzögerung zwischen dem weitergeleiteten Licht des ersten Bereichs 11 und des zweiten Bereichs 12 auch im Wesentlichen verschieden zu 180° festgelegt sein.
  • Darüber hinaus ist in jeder der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der kleine Bereich 13 im Phasenschieber 1 so ausgebildet, dass er eine Kreisform aufweist, die sich sowohl in den ersten Bereich 11 als auch in den zweiten Bereich 12 erstreckt und symmetrisch zu der Grenze 10a ist. Die Form des kleinen Bereichs ist jedoch beliebig. Dies ist aus der Simulation ersichtlich, bei der ein regelmäßige achteckige Form auf den kleinen Bereich 13 angewendet wird. Ist beispielsweise vorgesehen, dass die Kristallisation in Richtung einer Seite des geraden Teilbereichs 52 fortschreitet, kann die Form in Richtung einer korrespondierenden Seite der Grenze vorspringen. Das bedeutet, im Allgemeinen kann der kleine Bereich 13, der als Phasenverschiebungsabschnitt dient, so ausgebildet sein, dass er sich von der Grenze 10a in wenigstens einen der ersten und zweiten Bereiche 11 und 12 erstreckt.
  • Des Weiteren ist, wie vorangehend beschrieben, die zweite Phasenverzögerung, die zwischen dem ersten Bereich 11 und dem ersten kleinen Abschnitt 13a und zwischen dem zweiten Bereich 12 und dem zweiten kleinen Abschnitt 13b festgelegt ist, vorzugsweise etwa 60° in dem Defokussierungsverfahren der ersten Ausführungsform und etwa 180° in dem NA-Projektionsverfahren der zweiten Ausführungsform. Wenn die zweite Phasenverzögerung auf diese Art und Weise eingestellt wird, kann die Lichtintensität in dem Teilbereich 51 auf dem Probensubstrat 3, der dem kleinen Bereich 13 entspricht, der als Phasenverschiebungsabschnitt dient, auf im Wesentlichen 0 eingestellt werden.
  • 10A und 10B zeigen die Ausrichtung von einem Kristallkorn und einem Kanal, wie sie in jeder Ausführungsform gebildet wird, im Vergleich zum Stand der Technik. Mit Bezug auf 10B kollidieren im Stand der Technik, der einen linearen Phasenschieber verwendet, die Kristallkörner miteinander, wenn sie von dem entsprechenden, zufällig gebildeten Kristallkern wachsen. Deshalb werden nur sehr dünne und lange Kristallkörner in der Richtung senkrecht zu der Achse 32, die dem Phasenverschiebungsabschnitt (Grenze) des linearen Phasenschiebers entspricht, gebildet. Daher werden beim Stand der Technik eine Vielzahl von Kristallkörnern verwendet, um den Kanal 61 eines Dünnfilmtransistors zu bilden.
  • Da andererseits in jeder der erfindungsgemäßen Ausführungsformen die Kristallkerne separat in oder in der Nähe des kreisförmigen Teilbereichs 51, der dem kleinen Bereich 13 entspricht, der als Phasenverschiebungsabschnitt in dem Phasenschieber 1 dient, gebildet werden, kollidieren die Kristallkörner nicht miteinander wenn sie von dem Kristallkern aufwachsen. Daher ist für das Kristallkorn 57, das durch Verwendung des Kristallisationsapparates und des Kristallisationsverfahrens der jeweiligen Ausführungsform gemäß der Erfindung erhalten wird, wie in 10A dargestellt, eine Ausdehnung W des Kristallkorns 57 in eine Richtung parallel zu dem der Grenze 10a des Phasenschiebers 1 entsprechenden geraden Teilbereich 52 relativ groß im Vergleich zu einer Ausdehnung L des Kristallkorns in senkrechter Richtung zu dem geraden Teilbereich 52.
  • Demzufolge kann der Kanal 61 für den Dünnfilmtransistor in dem Einkristall (Kristallkorn) 57 gebildet werden, der unter Verwendung des Kristallisationsapparates und des Kristallisationsverfahrens jeder Ausführungsform gemäß der Erfindung erzeugt wurde. In diesem Fall ist in dem Phasenschieber 1, der in dem Kristallisationsapparat und Kristallisationsverfahren nach den Ausführungsformen gemäß der Erfindung eingesetzt wird, das Phasenverschiebungsmuster, das den ersten Bereich 11, den zweiten Bereich 12 und den kleinen Bereich 13 umfasst, in dem Bereich, der für den Kanal 61 des Dünnfilmtransistors vorgesehen ist, auszubilden.
  • Darüber hinaus werden eine Quelle 62 und eine Senke 63 an den Seiten des Kanals 61 in senkrechter Richtung zu dem geraden Teilbereich 52, der der Grenze 10a des Phasenschiebers entspricht, ausgebildet. Zudem beträgt die Ausdehnung W des Kristallkorns 57 vorzugsweise 1/3 oder mehr der Ausdehnung L und die Ausdehnung W des Kristallkorns beträgt vorzugsweise 1 μm oder mehr. Durch diese Konfiguration ist es möglich, den Kanal 61 sicher in dem Kristallkorn 57 auszubilden.
  • 11A und 11B zeigen einen von dem Startpunkt des Kristallwachstums des Kristallkorns in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen berechneten bzw. veranschlagten Wachstumswinkel im Vergleich zu einem aus dem Stand der Technik. Beim Stand der Technik (vgl. 11B), der einen linearen Phasenschieber verwendet, ist der Gradient der Lichtintensitätsverteilung (sowie der Gradient der Temperaturverteilung) gerade, wie durch Linien 36 mit einer gleichen Lichtintensität aufgezeigt. Daher wächst ein Kristallkorn 35 nur in eine Richtung und ein von dem Startpunkt des Kristallwachstums veranschlagter Winkel ϕ2 des Kristallkorns 35 ist sehr klein.
  • Demgegenüber weist in jeder der erfindungsgemäßen Ausführungsformen, wie durch die Linien 54 mit gleicher Lichtintensität gezeigt, der Gradient der Lichtintensitätsverteilung (der Gradient der Temperaturverteilung) eine gebogene Form um den kreisförmigen Teilbereich 51 auf. Daher wächst das Kristallkorn 57 zweidimensional und ein von dem Startpunkt des Kristallwachstums veranschlagter Winkel ϕ1 des Kristallkorns 57 ist sehr groß im Vergleich zum Stand der Technik. Demzufolge kann der Kanal 61 (in 11A und 11B nicht dargestellt) in dem Einkristall (Kristallkorn) 57 einfach ausgebildet werden. Zudem wird ein Abstand zwischen dem Startpunkt des Kristallwachstums und dem Kanal 61 minimiert und es kann eine Miniaturisierung erreicht werden. Für diesen Zweck ist der von dem Startpunkt des Kristallwachstums berechnete bzw. veranschlagte Winkel ϕ1 des Kristallkorns 57 vorzugsweise im Ganzen 60° oder größer.
  • In jeder der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen kann die Lichtintensitätsverteilung bereits in einer Projektierungsstufe bestimmt werden, es ist jedoch vorteilhaft die Lichtintensitätsverteilung auf der Probenoberfläche (Aufnahmeoberfläche) zu messen und zu bestätigen. Hierfür kann ein Bild der Probenoberfläche durch das optische System vergrößert werden und über eine Bildserfassungsvorrichtung wie CCD eingegeben werden. Ist das verwendete Licht ein ultravioletter Strahl, ist das optische System begrenzt. In diesem Fall kann eine fluoreszierende Platte in der Probenoberfläche angeordnet sein, um das Licht in sichtbares Licht umzuwandeln.
  • 12A bis 12E sind Schnittdarstellungen die Schritte bei der Herstellung eines elektronischen Bauelements unter Verwendung des Kristallisationsapparates der jeweiligen Ausführungsform zeigen. Wie in 12A dargestellt, sind auf einem isolierenden Substrat 80 (z.B. Alkali-Glas, Quartzglas, Kunststoff, Polyimid, und dergleichen) ein Unterlegfilm 81 (z.B. ein Schichtfilm aus SiN mit einer Filmdicke von 50 nm und SiO2 mit einer Filmdicke von 100 nm) und ein amorpher Halbleiterfilm 82 (z.B. Si, Ge, SiGe mit einer Filmdicke von etwa 50 nm bis 200 nm) ausgebildet, unter Verwendung einer chemischen Gasphasenabscheidung oder eines Sputter-Verfahrens. Auf diese Weise wird das Probensubstrat 3 vorbereitet. Anschließend wird der Kristallisationsapparat der jeweiligen Ausführungsform benutzt, um einen Teil oder die gesamte Oberfläche des amorphen Halbleiterfilms 82 mit Laserlicht 83 (z.B. KrF Excimer-Laserlicht, XeCl-Excimer-Laserlicht und dergleichen) zu bestrahlen.
  • Auf diese Weise wird, wie in 12B gezeigt, ein polykristalliner oder einkristalliner Halbleiterfilm 84 hergestellt, der das Kristallkorn mit großem Durchmesser umfasst. Danach wird, wie in 12C gezeigt, eine Photolithographietechnik verwendet, um den polykristallinen oder einkristallinen Halbleiterfilm 84 in einen inselförmigen Halbleiterfilm 85 zu verarbeiten. Ein SiO2-Film mit einer Filmdicke von 20 nm bis 100 nm wird unter Verwendung einer chemischen Gasphasenabscheidung oder eines Sputter-Verfahrens als Gate-Isolierfilm 86 ausgebildet. Des Weitern wird, wie in 12D dargestellt, eine Gate-Elektrode 87 (z.B. Siliziumverbindung, MoW und dergleichen) ausgebildet. Die Gate-Elektrode 87 wird als Maske verwendet, um Fremdionen 88 (Phosphor für einen N-Kanal-Transistor, Bor für einen P-Kanal-Transistor) zu implementieren. Danach wird ein Glühprozess (z.B. 450 °C für 1 h) in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt, um die Fremdstoffe zu aktivieren.
  • Anschließend werden, wie in 12E dargestellt, ein Lagenisolierfilm 89 gebildet, Kontaktöffnung erzeugt und eine Source-Elektrode 93 und eine Drain-Elektrode 94, die an eine Quelle 91 und eine Senke 92 angeschlossen sind, ausgebildet. Die Quelle ist über einen Kanal 90 an die Senke angeschlossen. Dabei befindet sich der Kanal 90 in dem Kristallkorn mit dem großen Durchmesser, das durch die in 12A und 12B dargestellten Schritte in dem polykristallinen oder einkristallinen Halbleiterfilm 84 gebildet wird. Mit den vorangehend beschriebenen Schritten kann ein polykristalliner oder einkristalliner Halbleitertransistor erhalten werden, der wie in 13 dargestellt positioniert ist. Dieser polykristalline oder einkristalline Halbleitertransistor lässt sich für Treiberkreise für ein Flüssigkristalldisplay oder Elektrolumineszenzdisplay, für integrierte Schaltkreise wie Speicher (RAM oder DRAM) und CPU und dergleichen verwenden.
  • Ein Beispiel, bei dem der wie vorangehend beschrieben erhaltene Transistor in ein Aktivmatrix-Flüssigkristalldisplay eingesetzt ist, wird im folgenden beschrieben.
  • 14 zeigt schematisch die Schaltungsanordnung des Flüssigkristalldisplays. In 15 ist eine Querschnittstruktur des Flüssigkristalldisplays schematisch dargestellt.
  • Das Flüssigkristalldisplay umfasst eine Flüssigkristalldisplayplatte 100 und eine Flüssigkristallsteuereinheit 102 zum Steuern und Regeln der Flüssigkristalldisplayplatte 100. Die Flüssigkristalldisplayplatte 100 hat einen Aufbau, in dem zum Beispiel ein Flüssigkristallschicht LQ zwischen einem Schaltmatrixsubstrat AR und einem Gegensubstrat CT gehalten wird. Die Flüssigkristallsteuereinheit 102 ist auf einem Treiberkreissubstrat angeordnet, das getrennt von der Flüssigkristalldisplayplatte 100 angeordnet ist. Das Schaltmatrixsubstrat AR umfasst eine Vielzahl von Pixel-Elektroden PE, die in einer Matrixform in einem Displaybereich DS auf einem Glassubstrat angeordnet sind, eine Vielzahl an entlang Reihen der Pixel-Elektroden PE gebildeten Abtastzeilen Y (Y1 bis Ym), eine Vielzahl an entlang Spalten der Pixel-Elektroden PE gebildeten Signalzeilen X (X1 bis Xn), Pixelschaltelemente 111 die in der Nähe der Schnittstellen der Signalzeilen X1 bis Xn und Abtastzeilen Y1 bis Ym angeordnet sind, wobei jedes von ihnen ein Videosignal Vpix von einer entsprechenden Signalzeile X als Antwort auf ein Abtastsignal von einer entsprechenden Abtastzeile Y einfängt, um das Signal einer entsprechenden Pixel-Elektrode PE bereitzustellen, ein Abtastzeilentreiberkreis 103 für das Treiben der Abtastzeilen Y1 bis Ym und einen Signalzeilentreiberkreis 104 für das Treiben der Signalzeilen X1 bis Xn. Jedes Pixelschaltelement 111 ist beispielsweise aus einem N-Kanal-Dünnfilmtransistor gebildet, der wie vorangehend beschrieben hergestellt wird. Der Abtastzeilentreiberkreis 103 und der Signalzeilentreiberkreis 104 sind durch Dünnfilmtransistoren auf dem Schaltmatrixsubstrat AR integriert, die wie die Dünnfilmtransistoren der Pixelschaltelemente 111 gebildet werden, nach der vorangehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsform der Erfindung. Das Gegensubstrat CT umfasst eine Einzelgegenelektrode CE, die zu den Pixel- Elektroden PE weisend angeordnet ist und auf ein herkömmliches Potential Vcom eingestellt ist, einen Farbfilter (nicht dargestellt) und dergleichen.
  • Die Flüssigkristallsteuereinheit 102 empfängt beispielsweise ein Videosignal und ein extern bereitgestelltes synchrones Signal, um ein Videosignal Vpix für die Pixel, ein vertikales Abtaststeuerungssignal YCT und ein horizontales Abtaststeuerungssignal XCT zu erzeugen. Das vertikale Abtaststeuerungssignal YCT umfasst zum Beispiel einen vertikalen Startschritt, ein vertikales Taktsignal, ein Ausgangsfreigabesignal ENAB und dergleichen und wird dem Abtastzeilentreiberkreis 103 bereitgestellt. Das horizontale Abtaststeuerungssignal XCT umfasst einen horizontalen Startschritt, ein horizontales Taktsignal, ein Polaritätsumkehrsignal und dergleichen und wird zusammen mit dem Pixel-Videosignal Vpix dem Signalzeilentreiberkreis 104 bereitgestellt.
  • Der Abtastzeilentreiberkreis 103 umfasst ein Schieberegister und wird gesteuert bzw. geregelt durch das vertikale Abtaststeuerungssignal YCT, um in jeder vertikalen Abtastperiode sequenziell ein Abtastsignal zum Antreiben des Pixelschaltelements 111 für die Abtastzeilen Y1 bis Ym bereitzustellen. Das Schieberegister verschiebt den vertikalen Startschritt, der in jeder vertikalen Abtastperiode bereitgestellt wird, synchron mit dem vertikalen Taktsignal, um eine der Abtastzeilen Y1 bis Ym auszuwählen, und bezieht sich auf das Ausgangsfreigabesignal ENAB, um das Abtastsignal an die ausgewählte Abtastzeile auszugeben. Das Ausgangsfreigabesignal ENAB wird auf einem hohen Niveau gehalten, um die Ausgabe des Abtastsignals in einer effektiven Abtastperiode in der vertikalen Abtastperiode zu erlauben. Das Signal wird auf einem niedrigen Niveau gehalten, um die Ausgabe des Abtastsignals in einer vertikalen Austastperiode, die durch Ausschließen der effektiven Abtastperiode von der vertikalen Abtastperiode erhalten wird, zu verhindern.
  • Der Signalzeilentreiberkreis 104 umfasst ein Schieberegister und einen Abtastausgangskreis und wird von dem horizontalen Abtaststeuerungssignal XCT gesteuert bzw. geregelt, um das eingehende Videosignal Vpix seriell parallel in jeder horizontalen Abtastperiode (1H), während der eine Abtastzeile Y vom Abtastsignal betrieben wird, umzuwandeln oder abzutasten und den Signalzeilen X1 bis Xn durch Abtasten erhaltene analoge Pixeldisplaysignale bereitzustellen.
  • In diesem Flüssigkristalldisplay kann der Dünnfilmtransistor das Abtastzeilentreiberkreises 103 und des Signalzeilentreiberkreises 104 in einem für den Dünnfilmtransistor des Pixelschaltelements 111 gebräuchlichen Verfahren gebildet werden.
  • Zusätzliche Vorteile und Modifikationen sind für Fachleute leicht erkennbar. Daher ist die Erfindung in ihrem Gedanken nicht auf die spezifischen Einzelheiten und repräsentativen Ausführungsformen beschränkt, die hier veranschaulicht und beschrieben wurden. Entsprechend, lassen sich verschieden Modifikationen vornehmen, die alle im Schutzumfang der Erfindung liegen, der durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente bestimmt ist.

Claims (23)

  1. Kristallisationsapparat umfassend, ein Beleuchtungssystem (2), das Beleuchtungslicht für eine Kristallisation auf einen nicht-einkristallinen Halbleiterfilm (3) aufbringt, und einen Phasenschieber (1), der erste und zweite Bereiche (11, 12) umfasst, die so angeordnet sind, dass sie eine gerade Grenze (10a) bilden und das Beleuchtungslicht von dem Beleuchtungssystem (2) mit einer ersten Phasenverzögerung dazwischen weiterleiten, und der das Beleuchtungslicht phasenmoduliert, um eine Lichtintensitätsverteilung mit einem inversen Peakmuster bereitzustellen, dass eine Lichtintensität in einer Zone des nicht-einkristallinen Halbleiterfilms (3), die eine der Grenze (10a) entsprechende Achse enthält, abnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenschieber (1) weiterhin einen kleinen Bereich (13) umfasst, der sich von der Grenze (10a) in wenigstens einen der ersten und zweiten Bereiche (11, 12) erstreckt und der das Beleuchtungslicht vom Beleuchtungssystem (2) mit einer zweiten Phasenverzögerung bezüglich einem der ersten oder zweiten Bereiche (11, 12) weiterleitet.
  2. Kristallisationsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kleine Bereich (13) einen ersten Abschnitt (13a) aufweist, der in dem ersten Bereich (11) gebildet ist und das Beleuchtungslicht mit der zweiten Phasenverzögerung bezüglich des ersten Bereichs (11) weiterleitet, und einen zweiten Abschnitt (13b) aufweist, der in dem zweiten Bereich (12) gebildet ist und das Beleuchtungslicht mit der zweiten Phasenverzögerung bezüglich des zweiten Bereichs (12) weiterleitet.
  3. Kristallisationsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Phasenverzögerung etwa 180° beträgt.
  4. Kristallisationsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kleine Bereich (13) eine zu der Grenze (10a) symmetrische Form aufweist.
  5. Kristallisationsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenschieber (1) parallel zu dem und in der Nähe des nicht-einkristallinen Halbleiterfilms (3) angeordnet ist.
  6. Kristallisationsapparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phasenverzögerung etwa 60° beträgt.
  7. Kristallisationsapparat nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der kleine Bereich (13) in einer seitlichen Richtung senkrecht zu der Grenze (10a), innerhalb des wenigstens einen ersten und zweiten Bereichs (11, 12) eine Größe a besitzt und dass die Größe a eine Bedingung a ≥ d·tanθ erfüllt, die von einem maximalen Einfallwinkel θ des auf den Phasenschieber (1) einfallenden Beleuchtungslichts, und einem Abstand d zwischen dem nicht-einkristallinen Halbleiterfilm (3) und dem Phasenschieber (1) abhängt.
  8. Kristallisationsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin ein optisches Abbildungssystem (5) umfasst, das zwischen dem nicht-einkristallinen Halbleiterfilm (3) und dem Phasenschieber (1) angeordnet ist, um den nicht-einkristallinen Halbleiterfilm (3) und den Phasenschieber (1) in miteinander konjugierten Positionen festzulegen, und wobei eine numerische Apertur des optischen Abbildungssystems (5) auf einer Abbildungsseite auf einen vorgegebenen Wert eingestellt ist, der für die Lichtintensitätsverteilung mit inversem Peakmuster benötigt wird.
  9. Kristallisationsapparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phasenverzögerung etwa 180° beträgt.
  10. Kristallisationsapparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Größe a eine Bedingung a ≤ λ/NA erfüllt, die von der abbildungsseitigen numerische Apertur NA des optischen Abbildungssystems (5) und einer Wellenlänge λ des Beleuchtungslichts abhängt.
  11. Kristallisationsverfahren, umfassend Aufbringen von Beleuchtungslicht für die Kristallisation auf einen nicht-einkristallinen Halbleiterfilm (3), Phasenmodulieren des Beleuchtungslichts durch Verwenden eines Phasenschiebers (1), der erste und zweite Bereiche (11, 12) umfasst, die so angeordnet sind, dass sie eine gerade Grenze (10a) bilden und das Beleuchtungslicht mit einer ersten Phasenverzögerung dazwischen weiterleiten, um eine Lichtintensitätsverteilung mit einem inversen Peakmuster bereitzustellen, dass eine Lichtintensität in einer Zone des nicht-einkristallinen Halbleiterfilms (3), die eine der Grenze (10a) entsprechende Achse enthält, abnimmt, und Leiten des Beleuchtungslichts durch einen kleinen Bereich (13), der in dem Phasenschieber (1) ausgebildet ist und der sich von der Grenze (10a) in wenigstens einen der ersten und zweiten Bereiche (11, 12) erstreckt, mit einer zweiten Phasenverzögerung bezüglich wenigstens einem der ersten oder zweiten Bereiche (11, 12).
  12. Kristallisationsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der kleine Bereich (13) einen ersten Abschnitt (13a) aufweist, der in dem ersten Bereich (11) gebildet ist und das Beleuchtungslicht mit der zweiten Phasenverzögerung bezüglich des ersten Bereichs (11) weiterleitet, und einen zweiten Abschnitt (13b) aufweist, der in dem zweiten Bereich (12) gebildet ist und das Beleuchtungslicht mit der zweiten Phasenverzögerung bezüglich des zweiten Bereichs (12) weiterleitet.
  13. Kristallisationsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin Anordnen des Phasenschiebers (1) parallel zu dem und in der Nähe des nicht-einkristallinen Halbleiterfilms (3) umfasst.
  14. Kristallisationsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin Anordnen eines optischen Abbildungssystems (5) zwischen dem nicht-einkristallinen Halbleiterfilm (3) und dem Phasenschieber (1) umfasst, um den nicht-einkristallinen Halbleiterfilm (3) und den Phasenschieber (1) in miteinander konjugierten Positionen festzulegen, und Einstellen einer numerischen Apertur des optischen Abbildungssystems (5) auf einer Abbildungsseite auf einen vorgegebenen Wert, der für die Lichtintensitätsverteilung mit inversem Peakmuster benötigt wird, umfasst.
  15. Kristallisationsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht-einkristalline Halbleiterfilm (3) kristallisiert wird, so dass ein Kristallkorn so angeordnet ist, dass es einen Bereich einschließt, der für einen Kanal eines Dünnfilmtransistors bestimmt ist.
  16. Kristallisationsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kristallkorn eine erste Ausdehnung in eine Richtung parallel zu der Grenze (10a) und eine zweite Ausdehnung in eine Richtung senkrecht zu der Grenze (10a) aufweist, wobei die erste Ausdehnung 1/3 oder mehr der zweiten Ausdehnung beträgt.
  17. Kristallisationsverfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausdehnung des Kristallkorns 1 μm oder größer beträgt.
  18. Kristallisationsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kristallkorn von einem Wachstumsstartpunkt in einem Winkel von insgesamt 60° oder größer wächst.
  19. Phasenschieber, umfassend erste und zweite Bereiche (11, 12), die so angeordnet sind, dass sie eine gerade Grenze (10a) bilden und das Beleuchtungslicht mit einer ersten Phasenverzögerung dazwischen weiterleiten, und einen kleinen Bereich (13), der sich von der Grenze (10a) in wenigstens einen der ersten und zweiten Bereiche (11, 12) erstreckt und das Be leuchtungslicht mit einer zweiten Phasenverzögerung bezüglich wenigstens einem der ersten oder zweiten Bereiche (11, 12) weiterleitet.
  20. Phasenschieber nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der kleine Bereich (13) einen ersten Abschnitt (13a) aufweist, der in dem ersten Bereich (11) gebildet ist und das Beleuchtungslicht mit der zweiten Phasenverzögerung bezüglich des ersten Bereichs (11) weiterleitet, und einen zweiten Abschnitt (13b) aufweist, der in dem zweiten Bereich (12) gebildet ist und das Beleuchtungslicht mit der zweiten Phasenverzögerung bezüglich des zweiten Bereichs (12) weiterleitet.
  21. Phasenschieber nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Phasenverzögerung etwa 180° beträgt.
  22. Phasenschieber nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phasenverzögerung etwa 60° und/oder etwa 180° beträgt.
  23. Phasenschieber nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Grenze (10a) in Bezug auf eine Position für einen Kanal eines Dünnfilmtransistors festgelegt ist.
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