JP2003100635A - Crystallizing device, crystallizing method, image display device and portable electronic instrument - Google Patents

Crystallizing device, crystallizing method, image display device and portable electronic instrument

Info

Publication number
JP2003100635A
JP2003100635A JP2001296647A JP2001296647A JP2003100635A JP 2003100635 A JP2003100635 A JP 2003100635A JP 2001296647 A JP2001296647 A JP 2001296647A JP 2001296647 A JP2001296647 A JP 2001296647A JP 2003100635 A JP2003100635 A JP 2003100635A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
region
photomask
opening
crystallization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001296647A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Inui
哲也 乾
Kimihiro Taniguchi
仁啓 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2001296647A priority Critical patent/JP2003100635A/en
Publication of JP2003100635A publication Critical patent/JP2003100635A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crystallizing device capable of surely obtaining a crystal having a satisfactory size and capable of obtaining a satisfactory carrier mobil ity. SOLUTION: Laser beams irradiate a photomask and the passing beams of a first opening 112 of an opening 11 irradiate a thin film to crystallize the same. The irradiation area of the first opening 112 is moved into a short side direction to irradiate the laser beams and grow further the crystal formed previously. This operation is repeated to form a first crystallizing area. The passing beams of a second opening 113 irradiate the first crystallizing area to grow the crystal in the first crystallizing area into a direction orthogonal to the growing direction of the crystal in the first crystallizing area. The projecting area of the second opening 113 is moved into the short side direction to irradiate the laser beams and grow further the crystal in a direction orthogonal to the first crystallizing area. This operation is repeated to form a second crystallizing area extended from the inside of the first crystallizing area into a direction orthogonal to the direction of the first crystallizing area.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶化装置および
結晶化方法および画像表示装置および携帯電子機器に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a crystallization device, a crystallization method, an image display device, and a portable electronic device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータや家庭用
テレビの表示用に、液晶表示装置が広く用いられてい
る。この液晶表示装置は、電極を設けた2枚のガラス基
板の間に液晶を封入し、上記電極に加える電圧によっ
て、上記液晶の電気光学特性を変化させて、画像を表示
する。上記液晶表示装置が画像を表示するためには、画
面を構成する複数の画素に対応する複数の画素電極に、
各々所定の電圧を加えて、各々の画素について液晶の電
気光学特性を変化させる。このとき、画素に電圧を加え
る方法として、画素ごとに薄膜トランジスタを設け、こ
のトランジスタにより画素への印加電圧を制御する方法
がある。この方式はTFT(薄膜トランジスタ)アクテ
ィブマトリックス方式と呼ばれ、高画質の画像表示が行
えるため、上記コンピューターのディスプレイや、上記
家庭用テレビのディスプレイに、広く採用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been widely used for displaying personal computers and home televisions. In this liquid crystal display device, liquid crystal is sealed between two glass substrates provided with electrodes, and electro-optical characteristics of the liquid crystal are changed by a voltage applied to the electrodes to display an image. In order for the liquid crystal display device to display an image, a plurality of pixel electrodes corresponding to a plurality of pixels forming a screen are
A predetermined voltage is applied to each to change the electro-optical characteristics of the liquid crystal for each pixel. At this time, as a method for applying a voltage to the pixel, there is a method in which a thin film transistor is provided for each pixel and the voltage applied to the pixel is controlled by this transistor. This system is called a TFT (Thin Film Transistor) active matrix system and is capable of displaying high-quality images, and is therefore widely used for the display of the computer and the display of the home television.

【0003】また、上記液晶表示装置とは別に、基板上
にエレクトロルミネッセンス効果を有する薄膜を形成
し、この薄膜に電圧を加えて発光させる、いわゆるEL
(エレクトロルミネッセンス)パネルも実用化されてい
る。このELパネルには、上記薄膜に有機材料を用いる
ものと、無機材料を用いるものとがあるが、いずれも、
複数の画素で画面を構成し、上記複数の画素に個別に電
圧を印加して、画像を表示している。
Separately from the above liquid crystal display device, a thin film having an electroluminescence effect is formed on a substrate, and a voltage is applied to the thin film to emit light, so-called EL.
(Electroluminescence) panels have also been put to practical use. There are two types of EL panels, one using an organic material and the other using an inorganic material for the thin film.
A screen is composed of a plurality of pixels, and a voltage is individually applied to the plurality of pixels to display an image.

【0004】上記液晶表示装置とELパネルのいずれ
も、画面を構成する基板に、画素電極に接続するトラン
ジスタを形成する必要があり、上記トランジスタとして
は薄膜トランジスタが多く用いられる。この薄膜トラン
ジスタは、画像を表示するための信号電圧を複数の画素
に順次印加する際、信号を印加すべき画素をオンにす
る。上記画素に信号が印加されないときは、上記トラン
ジスタはオフであり、これによって次の信号印加時まで
画素電極の電圧が保持されて、画素の明るさが保持され
る。
In both the liquid crystal display device and the EL panel, it is necessary to form a transistor connected to a pixel electrode on a substrate forming a screen, and a thin film transistor is often used as the transistor. When a signal voltage for displaying an image is sequentially applied to a plurality of pixels, the thin film transistor turns on the pixel to which the signal should be applied. When no signal is applied to the pixel, the transistor is off, which holds the voltage of the pixel electrode until the next signal is applied, thereby maintaining the brightness of the pixel.

【0005】上記液晶表示装置やELパネルでは、ガラ
ス基板やプラスチック基板上にアモルファスシリコン膜
を形成し、このアモルファスシリコン膜上に、薄膜トラ
ンジスタを形成している。
In the above liquid crystal display device and EL panel, an amorphous silicon film is formed on a glass substrate or a plastic substrate, and a thin film transistor is formed on this amorphous silicon film.

【0006】しかしながら、上記アモルファスシリコン
膜に形成した薄膜トランジスタは、キャリアの移動度が
低くて応答が比較的遅いので、アモルファスシリコン膜
を用いた画像表示装置は、動画を表示すると残像が生じ
たり、コントラストが低下するなどの欠点があった。
However, since the thin film transistor formed on the amorphous silicon film has a low carrier mobility and a relatively slow response, an image display device using the amorphous silicon film causes an afterimage or a contrast when a moving image is displayed. There was a defect such as the decrease.

【0007】また、上記液晶表示装置では、画素を駆動
するためのドライバ回路をシリコンウェハに形成し、こ
のシリコンウェハから回路チップを切り出して、液晶パ
ネルに接着し、画素に接続している。これは、上記ドラ
イバ回路は、高速・低インピーダンスが要求され、アモ
ルファスシリコン膜に形成した回路では上記要求される
性能が得難いからである。
Further, in the above liquid crystal display device, a driver circuit for driving a pixel is formed on a silicon wafer, a circuit chip is cut out from this silicon wafer, adhered to a liquid crystal panel, and connected to the pixel. This is because the driver circuit is required to have high speed and low impedance, and it is difficult to obtain the required performance with the circuit formed on the amorphous silicon film.

【0008】そこで、ガラス基板やプラスチック基板上
に、高速動作が可能なトランジスタを形成できる膜を形
成し、この膜に、画素駆動用のトランジスタとドライバ
回路とを形成することが考えられている。
Therefore, it has been considered to form a film capable of forming a transistor capable of high speed operation on a glass substrate or a plastic substrate, and form a pixel driving transistor and a driver circuit on this film.

【0009】上記膜を形成する方法としては、基板上に
形成したアモルファスシリコン膜を、レーザービームな
どの照射によってアニーリングして、アモルファスを結
晶化させて、シリコン膜の電子移動度などの性能を向上
させるものがある。このようなアモルファスの結晶化方
法としては、エキシマレーザーを光源として、線状の照
射光(幅数百μm、長さ数十から数百mm)を形成し、
この照射光を長手方向の直角方向に走査して、アモルフ
ァスシリコン膜を順次アニールするものがある。この結
晶化方法では、数百μmの幅のアモルファス膜が溶融し
て固化する際に、シリコンが再結晶化され、このときに
直径1μm以下の大きさの結晶粒が得られる。この結晶
シリコン膜に形成したトランジスタでは、結晶粒の粒界
によりキャリアが散乱されるので、キャリア移動度が1
00〜200cm/V・s程度にしか改善できないと
いう問題がある。
As a method for forming the above film, an amorphous silicon film formed on a substrate is annealed by irradiation with a laser beam or the like to crystallize the amorphous and improve the performance such as electron mobility of the silicon film. There is something to do. As such an amorphous crystallization method, an excimer laser is used as a light source to form linear irradiation light (width several hundred μm, length several ten to several hundred mm),
There is a method in which the irradiation light is scanned in a direction perpendicular to the longitudinal direction to sequentially anneal the amorphous silicon film. In this crystallization method, silicon is recrystallized when an amorphous film having a width of several hundred μm is melted and solidified, and at this time, crystal grains having a diameter of 1 μm or less are obtained. In the transistor formed in this crystalline silicon film, carriers are scattered by grain boundaries of crystal grains, so that the carrier mobility is 1
There is a problem that it can be improved only to about 100 to 200 cm 2 / V · s.

【0010】この問題を解決するため、特表2000−
505241号に、エキシマレーザと、スリット状の開
口部を有するマスクと、上記レーザのビーム径を変更す
るためのエキスパンダーと、上記レーザのビームのエネ
ルギー分布を一様化するホモジナイザ系とを備え、上記
エキシマレーザーで照射したマスクの開口部からの像を
レンズで基板上に結像して膜を溶融させ、上記像を微少
量(0.5μm程度)ずつ走査し、この度にレーザー照
射を行い、結晶を順次成長させる結晶化方法が開示され
ている。
To solve this problem, special table 2000-
505241 comprises an excimer laser, a mask having a slit-shaped opening, an expander for changing the beam diameter of the laser, and a homogenizer system for uniformizing the energy distribution of the laser beam, An image from the opening of the mask irradiated by the excimer laser is imaged on the substrate by the lens to melt the film, and the above image is scanned by a small amount (about 0.5 μm), laser irradiation is performed each time, and the crystal is crystallized. A crystallization method of sequentially growing the is disclosed.

【0011】この結晶化方法では、アモルファスシリコ
ン膜上に、上記マスクの開口部からの上記エキシマレー
ザ光の像である幅5乃至10μmの細いビームを照射
し、上記アモルファス膜を溶融させて、上記ビームの幅
方向に結晶化を生じさせる。そして、上記細いビーム
を、長手方方向と直角方向に移動させて、上記ビームの
幅方向に順次結晶を成長させている。この結晶化方法で
は、溶融した領域が固化する際に、溶融領域の幅方向に
温度分布が生じ、この温度分布によって結晶成長が溶融
領域の幅方向に生じる。この結晶化方法では、上記結晶
成長が生じる幅は1μm以下であるので、一旦シリコン
を溶融固化させた後、ビームを0.5μm程度幅方向に
移動させて、その前に作られた結晶に接続するように新
しい結晶を成長させて、ビームの幅方向に長い結晶を生
成する。これを繰り返すことで、細長い柱状の結晶を得
て、その結果、結晶粒界によるキャリアの散乱を抑制し
て、この結晶膜に形成したトランジスタにおけるキャリ
ア移動度を高めるようにしている。
In this crystallization method, a narrow beam having a width of 5 to 10 μm, which is an image of the excimer laser beam from the opening of the mask, is irradiated onto the amorphous silicon film to melt the amorphous film, Crystallization occurs in the width direction of the beam. Then, the thin beam is moved in the direction perpendicular to the longitudinal direction to sequentially grow crystals in the width direction of the beam. In this crystallization method, when the molten region is solidified, a temperature distribution is generated in the width direction of the molten region, and this temperature distribution causes crystal growth in the width direction of the molten region. In this crystallization method, the width in which the above-mentioned crystal growth occurs is 1 μm or less. Therefore, once the silicon is melted and solidified, the beam is moved in the width direction by about 0.5 μm and connected to the crystal made before that. As described above, a new crystal is grown to generate a crystal long in the width direction of the beam. By repeating this, an elongated columnar crystal is obtained, and as a result, carrier scattering by the crystal grain boundaries is suppressed, and the carrier mobility in the transistor formed in this crystal film is increased.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記結晶
化方法は、上記ビームの幅方向に成長される結晶は、幅
が0.5μmから1μmで比較的小さいので、成長途中
で結晶成長が途切れて、十分な長さに成長しない場合が
あるという問題がある。
However, in the above crystallization method, the crystal grown in the width direction of the beam has a width of 0.5 μm to 1 μm, which is relatively small. There is a problem that it may not grow to a sufficient length.

【0013】また、上記細長い柱状の結晶は、粒界が必
ずしも成長方向に平行には形成されない。したがって、
結晶の長手方向にトランジスタのチャンネルを揃えて形
成しても、キャリアは依然として多くの粒界を横切るこ
とになり、その結果、キャリアが粒界で散乱されて移動
度が向上し難いという問題がある。
In the elongated columnar crystal, grain boundaries are not always formed parallel to the growth direction. Therefore,
Even if the transistor channels are formed in the longitudinal direction of the crystal, the carriers still cross many grain boundaries, and as a result, the carriers are scattered at the grain boundaries, which makes it difficult to improve the mobility. .

【0014】そこで、本発明の目的は、確実に良好な大
きさの結晶が得られて、良好なキャリア移動度が得られ
る結晶化装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a crystallization apparatus which can surely obtain a crystal of a good size and a good carrier mobility.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の結晶化装置は、光透過パターンを有するフ
ォトマスクと、このフォトマスクに光を出射する光源を
備え、上記フォトマスクの光透過パターンを透過した光
源からの通過光を基板上の薄膜に照射して、この薄膜を
結晶化する結晶化装置において、上記フォトマスクの光
透過パターンは、細長い第1開口部と、この第1開口部
の延在する方向に略直交する方向に延びる細長い第2開
口部とを有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the crystallization apparatus of the present invention comprises a photomask having a light transmission pattern and a light source for emitting light to the photomask. In a crystallization device for irradiating light passing through a transmission pattern from a light source onto a thin film on a substrate to crystallize the thin film, the light transmission pattern of the photomask has an elongated first opening and a first opening. And an elongated second opening extending in a direction substantially orthogonal to the direction in which the opening extends.

【0016】上記構成によれば、上記フォトマスクの光
透過パターンの第1開口部を透過した光源からの通過光
が上記基板上の薄膜に照射されて、この薄膜の上記通過
光の照射部分が結晶化される。上記第1開口部の通過光
の照射領域をその照射領域の短手方向に移動して、この
第1開口部の通過光を上記薄膜に照射することを繰り返
して、上記通過光の照射領域の短手方向に延びる結晶が
得られる。この第1開口部の通過光によって成長した結
晶に、上記フォトマスクの光透過パターンの第2開口部
を透過した光源からの通過光を照射した場合、上記1開
口部の長手方向と第2開口部の長手方向とは略直交する
ので、上記第2開口部の通過光は、照射領域の長手方向
が、上記結晶が延びる方向と略同じになる。上記第2開
口部の通過光の照射領域をその照射領域の短手方向に移
動して、上記第2開口部の通過光を上記薄膜に照射する
ことを繰り返して、この第2開口部の通過光の照射領域
の長手方向と略同じ方向に延びる結晶が、この結晶が延
びる方向と略直角方向に成長される。すなわち、上記第
1開口部の通過光によって比較的大きい長さに成長され
た結晶が、この長さを保持した状態で、上記長さ方向と
略直角方向に更に結晶成長される。したがって、上記結
晶は、効果的に大きい寸法に形成されるので、従来にお
けるような、結晶の成長途中で結晶成長が途切れたり、
結晶粒界が成長方向に異なる方向に形成されたりし難
い。その結果、上記薄膜に、良好な大きさを有して結晶
粒界が少なく、成長方向と略同一方向の粒界を有する結
晶領域が形成される。
According to the above structure, the thin film on the substrate is irradiated with the passing light from the light source that has passed through the first opening of the light transmitting pattern of the photomask, and the portion of the thin film irradiated with the passing light is irradiated. Be crystallized. The irradiation area of the passing light of the first opening is moved in the lateral direction of the irradiation area, and the irradiation of the passing light of the first opening to the thin film is repeated, so that the irradiation area of the passing light is Crystals extending in the lateral direction are obtained. When the crystal grown by the light passing through the first opening is irradiated with the light passing through the second opening of the light transmission pattern of the photomask from the light source, the longitudinal direction of the first opening and the second opening Since the light passing through the second opening is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the portion, the longitudinal direction of the irradiation region is substantially the same as the extending direction of the crystal. The irradiation area of the light passing through the second opening is moved in the lateral direction of the irradiation area, and the light passing through the second opening is irradiated to the thin film repeatedly to pass through the second opening. A crystal extending in a direction substantially the same as the longitudinal direction of the light irradiation region is grown in a direction substantially perpendicular to the direction in which the crystal extends. That is, the crystal grown to a relatively large length by the light passing through the first opening is further grown in a direction substantially perpendicular to the length direction while maintaining this length. Therefore, since the crystal is effectively formed to have a large size, the crystal growth may be interrupted during the crystal growth as in the conventional case,
It is difficult for crystal grain boundaries to be formed in different directions in the growth direction. As a result, a crystal region having a good size, a small number of crystal grain boundaries, and a grain boundary in substantially the same direction as the growth direction is formed in the thin film.

【0017】ここにおいて、上記フォトマスクの光透過
パターンが有する第1開口部および第2開口部は、光学
的な開口であればよく、例えば、上記光源からの光に透
明な基体上に、上記光源からの光を遮る遮光体を設け、
この遮光体の一部を除去して光が透過するパターンを形
成することによって、開口部を構成してもよい。
Here, the first opening and the second opening of the light transmission pattern of the photomask may be optical openings, and for example, the above may be formed on a substrate transparent to the light from the light source. Providing a light shield that blocks the light from the light source,
The opening may be formed by removing a part of the light shield to form a pattern through which light is transmitted.

【0018】1実施形態の結晶化装置は、上記フォトマ
スクの上記第1開口部を複数個備え、上記複数の第1開
口部は所定間隔をおいて互いに平行に並んでおり、上記
フォトマスクの第2開口部は、上記平行に並んだ複数の
第1開口部の両側方に位置するように並んでいる。
The crystallization apparatus of one embodiment includes a plurality of the first openings of the photomask, and the plurality of first openings are arranged in parallel with each other at a predetermined interval, The second openings are arranged so as to be located on both sides of the plurality of first openings arranged in parallel.

【0019】上記実施形態によれば、上記所定間隔をお
いて互いに平行に並んだ複数の第1開口部を透過した光
源からの通過光を、基板の薄膜に照射し、更に、上記複
数の第1開口部の通過光の照射領域をその照射領域の短
手方向に移動させて、上記第1開口部の通過光を上記薄
膜に照射するのを繰り返すことによって、上記通過光の
照射領域の短手方向に延在する結晶が複数個得られる。
この第1開口部の通過光によって成長した複数個の結晶
に、上記第2開口部の通過光を照射した場合、上記第2
開口部の通過光は、この通過光の照射方向の長手方向
が、上記第1開口部の通過光で形成された結晶が延在す
る方向と略同じになる。この第2開口部の通過光の照射
領域をこの通過光の照射領域の短手方向に移動して、上
記第2開口部の通過光を上記薄膜に照射するのを繰り返
すことによって、上記複数個の結晶が、上記第2開口部
の通過光の照射領域の長手方向長さを保持した状態で、
上記第2開口部の通過光の照射領域の短手方向に成長さ
れる。その結果、上記複数の結晶は、効果的に大きい寸
法に成長されるので、結晶粒界が比較的少なく、また、
成長方向と略同一方向の粒界を有する結晶領域が形成さ
れる。
According to the above-described embodiment, the thin film of the substrate is irradiated with the passing light from the light source that has passed through the plurality of first openings arranged in parallel with each other at the predetermined intervals, and further, the plurality of the plurality of first openings are provided. By moving the irradiation area of the passing light of the first opening in the lateral direction of the irradiation area and irradiating the passing light of the first opening to the thin film, the irradiation area of the passing light is shortened. A plurality of crystals extending in the hand direction are obtained.
When the plurality of crystals grown by the light passing through the first opening are irradiated with the light passing through the second opening,
The light passing through the opening has a longitudinal direction in the irradiation direction of the light that is substantially the same as the direction in which the crystal formed by the light passing through the first opening extends. By moving the irradiation area of the passing light of the second opening in the lateral direction of the irradiation area of the passing light and irradiating the passing light of the second opening to the thin film, the plurality of the plurality of thin films are repeated. The crystal holds the length of the irradiation area of the light passing through the second opening in the longitudinal direction,
The light is grown in the lateral direction of the irradiation area of the light passing through the second opening. As a result, since the plurality of crystals are effectively grown to a large size, the number of crystal grain boundaries is relatively small, and
A crystal region having a grain boundary in substantially the same direction as the growth direction is formed.

【0020】1実施形態の結晶化装置は、上記フォトマ
スクの第1開口部を通過した第1通過光の薄膜上の照射
領域が、上記第1通過光の照射領域の短手方向に順次連
なるように、上記フォトマスクまたは基板を移動させる
第1移動手段と、上記フォトマスクの第2開口部を通過
した第2通過光の薄膜上の照射領域が、上記第2通過光
の上記照射領域の短手方向に順次連なるように、上記フ
ォトマスクまたは基板を移動させる第2移動手段と、上
記第1および第2移動手段による上記フォトマスクまた
は基板の移動の中止時に、上記光源からの通過光が薄膜
を照射する一方、上記第1および第2移動手段による上
記フォトマスクまたは基板の移動時には、上記光源から
の通過光が薄膜を照射しないように、上記光源と、上記
第1移動手段と、上記第2移動手段とを制御する制御手
段とを備える。
In the crystallization device of one embodiment, the irradiation area on the thin film of the first passing light that has passed through the first opening of the photomask is sequentially connected in the lateral direction of the irradiation area of the first passing light. As described above, the first moving means for moving the photomask or the substrate and the irradiation area on the thin film of the second passing light which has passed through the second opening of the photomask are the same as the irradiation area of the second passing light. Second moving means for moving the photomask or the substrate so as to be sequentially connected in the lateral direction, and light passing through from the light source when the movement of the photomask or the substrate by the first and second moving means is stopped. While irradiating the thin film, when the photomask or the substrate is moved by the first and second moving means, the light source and the first moving means are arranged so that the light passing through from the light source does not irradiate the thin film. And control means for controlling the serial second moving means.

【0021】上記実施形態によれば、上記第1移動手段
によって上記フォトマスクまたは基板が移動されて、上
記第1通過光による薄膜上の照射領域が、この第1通過
光の照射領域の短手方向に移動する。この際、上記制御
手段によって、上記薄膜は通過光に照射されない。上記
フォトマスクまたは基板が所定位置に移動され、この移
動が停止すると、上記制御手段によって、上記薄膜に通
過光が照射される。また、上記第2移動手段によって上
記フォトマスクまたは基板が移動されて、上記第2通過
光による薄膜上の照射領域が、この第2通過光の照射領
域の短手方向に移動する。この際、上記制御手段によっ
て、上記薄膜は通過光に照射されない。上記フォトマス
クまたは基板が所定位置に移動され、この移動が停止す
ると、上記制御手段によって、上記薄膜に通過光が照射
される。したがって、上記薄膜の第1および第2通過光
の照射領域に確実に結晶を成長させて、上記第1および
第2通過光の照射領域の短手方向に、効果的に結晶成長
ができる。
According to the above embodiment, the photomask or the substrate is moved by the first moving means so that the irradiation area on the thin film by the first passing light is a short side of the irradiation area of the first passing light. Move in the direction. At this time, the thin film is not irradiated with the passing light by the control means. When the photomask or the substrate is moved to a predetermined position and this movement is stopped, the control means irradiates the thin film with passing light. Further, the photomask or the substrate is moved by the second moving means, and the irradiation area on the thin film by the second passing light moves in the lateral direction of the irradiation area of the second passing light. At this time, the thin film is not irradiated with the passing light by the control means. When the photomask or the substrate is moved to a predetermined position and this movement is stopped, the control means irradiates the thin film with passing light. Therefore, it is possible to reliably grow crystals in the irradiation regions of the first and second passing lights of the thin film, and to effectively perform crystal growth in the lateral direction of the irradiation regions of the first and second passing lights.

【0022】1実施形態の結晶化装置は、上記制御手段
は、上記第1移動手段および光源を制御して、上記基板
上の薄膜に、上記第1通過光の上記照射領域の長手方向
長さの幅を有して第1通過光の上記照射領域の短手方向
に延びる第1結晶化領域を形成し、また、上記第2移動
手段および光源を制御して、上記第1結晶化領域中から
上記第2通過光の上記照射領域の短手方向に延びる第2
結晶化領域を形成する。
In the crystallization apparatus of one embodiment, the control means controls the first moving means and the light source to cause the thin film on the substrate to have a longitudinal length of the irradiation region of the first passing light. To form a first crystallization region having a width of, and extending in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light, and controlling the second moving means and the light source to generate a first crystallization region in the first crystallization region. From the second extending in the lateral direction of the irradiation area of the second passing light from
Form a crystallized region.

【0023】上記実施形態によれば、上記制御手段の制
御の下で、上記第1移動手段によって上記フォトマスク
または基板が移動されると共に、このフォトマスクまた
は基板が停止している際に、上記薄膜に第1通過光が照
射される。これを繰り返すことによって、上記薄膜に、
上記第1通過光の照射領域の短手方向に延びる第1結晶
化領域が形成される。上記第1結晶化領域について、上
記第2移動手段によって上記フォトマスクまたは基板が
移動されると共に、このフォトマスクまたは基板が停止
している際に、上記第2通過光が照射される。これを繰
り返すことによって、上記第1結晶化領域中から、上記
第2通過光の照射領域の短手方向に延びる第2結晶化領
域が形成される。上記第1結晶化領域では、上記第1通
過光の短手方向に比較的大きい長さを有する結晶が成長
され、上記第2結晶化領域では、上記結晶の長さ方向の
略直角方向に上記結晶が成長されるので、比較的大きい
寸法の結晶が効果的に得られる。
According to the above embodiment, the photomask or the substrate is moved by the first moving means under the control of the control means, and the photomask or the substrate is stopped while the photomask or the substrate is stopped. The thin film is irradiated with the first passing light. By repeating this, the above thin film,
A first crystallization region extending in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light is formed. With respect to the first crystallization region, the second moving means moves the photomask or the substrate, and the second passing light is emitted when the photomask or the substrate is stopped. By repeating this, a second crystallized region extending from the first crystallized region in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light is formed. In the first crystallization region, a crystal having a relatively large length in the lateral direction of the first passing light is grown, and in the second crystallization region, the crystal is formed in a direction substantially perpendicular to the length direction of the crystal. As the crystals are grown, relatively large size crystals are effectively obtained.

【0024】1実施形態の結晶化装置は、上記第1移動
手段は、上記基板の薄膜において、上記第1通過光の照
射領域が短手方向に重なり合って順次移動するように、
上記フォトマスクまたは基板を移動させると共に、上記
第2移動手段は、上記基板の薄膜において、上記第2通
過光の照射領域が短手方向に重なり合って順次移動する
ように、上記フォトマスクまたは基板を移動させる。
In the crystallization apparatus of one embodiment, the first moving means moves sequentially in the thin film of the substrate such that the irradiation areas of the first passing light overlap in the lateral direction and move sequentially.
While moving the photomask or the substrate, the second moving means moves the photomask or the substrate so that the irradiation area of the second passing light overlaps in the lateral direction in the thin film of the substrate and moves sequentially. To move.

【0025】上記実施形態によれば、上記第1移動手段
によってフォトマスクまたは基板が移動されて、上記第
1通過光の照射領域が短手方向に重なり合うように順次
移動され、上記薄膜に第1通過光が照射されることによ
って、上記薄膜の結晶が第1通過光の照射領域の短手方
向に効果的に成長される。したがって、上記第1通過光
の照射領域の短手方向に連続して殆ど途切れのない結晶
が、効果的に得られる。また、上記第2移動手段によっ
てフォトマスクまたは基板が移動されて、上記第2通過
光の照射領域が短手方向に重なり合って順次移動され、
上記薄膜に第2通過光が照射されることによって、上記
薄膜の結晶が第2通過光の照射領域の短手方向に効果的
に成長される。したがって、上記第2通過光の照射領域
の短手方向に連続して殆ど途切れのない結晶が、効果的
に得られる。
According to the above-described embodiment, the photomask or the substrate is moved by the first moving means, and the irradiation regions of the first passing light are sequentially moved so as to overlap in the lateral direction, and the first thin film is formed on the thin film. By irradiation with the passing light, the crystal of the thin film is effectively grown in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light. Therefore, it is possible to effectively obtain a crystal which is continuous in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light and has almost no interruption. Further, the photomask or the substrate is moved by the second moving means, and the irradiation areas of the second passing light are sequentially moved while being overlapped in the lateral direction,
By irradiating the thin film with the second passing light, the crystal of the thin film is effectively grown in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light. Therefore, a crystal having almost no discontinuity in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light can be effectively obtained.

【0026】1実施形態の結晶化装置は、上記フォトマ
スクの第1開口部の長手方向長さは、上記第2開口部相
互の間隔の半分以下の長さである。
In the crystallization device of one embodiment, the length of the first opening of the photomask in the longitudinal direction is not more than half the distance between the second openings.

【0027】上記実施形態によれば、上記第1開口部の
通過光の照射領域の短手方向に成長された結晶が、更
に、上記第2開口部の通過光によって第2開口部の通過
光の照射領域の短手方向に成長される際、上記第1開口
部の通過光によって、上記成長される結晶に隣接して無
効領域が形成される。ここにおいて、上記第1開口部の
長手方向長さは、上記第2開口部の配置間隔の半分以下
の長さであるので、上記無効領域が効果的に縮小され
る。
According to the above embodiment, the crystal grown in the lateral direction of the irradiation area of the light passing through the first opening is further passed through the second opening by the light passing through the second opening. When the light is grown in the lateral direction of the irradiation region, the ineffective region is formed adjacent to the grown crystal by the light passing through the first opening. Here, since the length of the first opening in the longitudinal direction is equal to or less than half of the arrangement interval of the second opening, the ineffective region is effectively reduced.

【0028】1実施形態の画像表示装置は、上記結晶化
装置を用いて薄膜を結晶化した基板を備える。
An image display device according to one embodiment comprises a substrate obtained by crystallizing a thin film using the above-mentioned crystallization device.

【0029】本発明の結晶化方法は、光透過パターンを
有するフォトマスクに光を照射して、上記フォトマスク
の光透過パターンを通過した通過光を、基板上の薄膜に
照射する工程と、上記フォトマスクの光透過パターンを
通過した通過光が、基板上の薄膜の照射すべき位置に照
射されるように、上記フォトマスクまたは基板を移動す
る工程とを備える結晶化方法において、上記フォトマス
クの光透過パターンは、細長い第1開口部と、この第1
開口部の延在する方向に略直交する方向に延びる細長い
第2開口部とを有する。
The crystallization method of the present invention comprises the steps of irradiating a photomask having a light transmission pattern with light and irradiating the thin film on the substrate with the light passing through the light transmission pattern of the photomask. In the crystallization method, which comprises a step of moving the photomask or the substrate so that the light passing through the light-transmitting pattern of the photomask is irradiated to a position to be irradiated on the thin film on the substrate, The light transmission pattern includes an elongated first opening and the first opening.
And an elongated second opening extending in a direction substantially orthogonal to the direction in which the opening extends.

【0030】上記実施形態によれば、上記フォトマスク
の光透過パターンの第1開口部を透過した光源からの通
過光が、上記基板上の薄膜に照射されて、この薄膜の上
記通過光の照射部分が結晶化される。上記第1開口部を
透過した通過光を、この通過光の照射領域をその照射領
域の短手方向に移動して上記薄膜に照射することによっ
て、上記通過光の照射領域の短手方向に延びる結晶が得
られる。この第1開口部の通過光によって成長した結晶
に、上記フォトマスクの光透過パターンの第2開口部を
透過した光源からの通過光を照射した場合、上記1開口
部の長手方向と第2開口部の長手方向とは略直交するの
で、上記第2開口部の通過光は、その照射領域の長手方
向が、上記結晶が延びる方向と略同じになる。上記第2
開口部の通過光を、この通過光の照射領域をその照射領
域の短手方向に移動して上記薄膜に照射することによっ
て、この第2開口部の通過光の照射領域の長手方向と略
同じ方向に延びる結晶が、この結晶が延びる方向と略直
角方向に成長される。すなわち、上記第1開口部の通過
光によって比較的大きい長さに成長された結晶が、この
長さを保持した状態で、上記長さ方向と略直角の方向に
結晶成長される。その結果、上記結晶は、効果的に大き
い寸法に形成されるので、従来におけるような、結晶の
成長途中で結晶成長が途切れたり、結晶粒界が成長方向
に異なる方向に形成されたりし難い。その結果、確実に
良好な大きさを有して成長方向と略同一方向の粒界を有
する結晶が得られる。
According to the above embodiment, the thin film on the substrate is irradiated with the passing light from the light source that has passed through the first opening of the light transmitting pattern of the photomask, and the thin film on the substrate is irradiated with the passing light. The part is crystallized. The light passing through the first opening is extended in the lateral direction of the irradiation area of the passing light by moving the irradiation area of the passing light in the lateral direction of the irradiation area and irradiating the thin film. Crystals are obtained. When the crystal grown by the light passing through the first opening is irradiated with the light passing through the second opening of the light transmission pattern of the photomask from the light source, the longitudinal direction of the first opening and the second opening Since the light passing through the second opening is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the portion, the longitudinal direction of the irradiation region of the light is substantially the same as the extending direction of the crystal. Second above
The light passing through the opening is irradiated to the thin film by moving the irradiation area of the passing light in the lateral direction of the irradiation area, so that it is substantially the same as the longitudinal direction of the irradiation area of the passing light of the second opening. A crystal extending in the direction is grown in a direction substantially perpendicular to the direction in which the crystal extends. That is, a crystal grown to a relatively large length by the light passing through the first opening is grown in a direction substantially perpendicular to the length direction while maintaining this length. As a result, the crystal is effectively formed to have a large size, and thus it is difficult for the crystal growth to be interrupted during the growth of the crystal or for the crystal grain boundaries to be formed in different directions in the growth direction as in the conventional case. As a result, it is possible to surely obtain a crystal having a good size and a grain boundary in substantially the same direction as the growth direction.

【0031】ここにおいて、上記フォトマスクの光透過
パターンが有する第1開口部および第2開口部は、光学
的な開口であればよく、例えば、上記光源からの光に透
明な基体上に、上記光源からの光を遮る遮光体を設け、
この遮光体の一部を除去して光が透過するパターンを形
成することによって、開口部を構成してもよい。
Here, the first opening and the second opening included in the light transmission pattern of the photomask may be optical openings, and, for example, the first opening and the second opening may be formed on a substrate transparent to the light from the light source. Providing a light shield that blocks the light from the light source,
The opening may be formed by removing a part of the light shield to form a pattern through which light is transmitted.

【0032】1実施形態の結晶化方法は、上記第1開口
部を通過した第1通過光を、この第1通過光の照射領域
をその照射領域の短手方向に連ねて上記基板上の薄膜に
順次照射して、上記第1通過光の照射領域の長手方向長
さの幅を有して第1通過光の照射領域の短手方向に延び
る第1結晶化領域を形成する工程と、上記第2開口部を
通過した第2通過光を、この第2通過光の照射領域をそ
の照射領域の短手方向に連ねるように上記基板上の薄膜
に順次照射して、上記第1結晶化領域中から第2通過光
の上記照射領域の短手方向に延びる第2結晶化領域を形
成する工程とを備える。
In the crystallization method of one embodiment, the thin film on the substrate is formed by connecting the first passing light that has passed through the first opening to the irradiation region of the first passing light in the lateral direction of the irradiation region. And sequentially forming a first crystallization region having a width of the longitudinal length of the irradiation region of the first passing light and extending in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light. The thin film on the substrate is sequentially irradiated with the second passing light that has passed through the second opening so that the irradiation region of the second passing light is continuous in the lateral direction of the irradiation region, and the first crystallization region. Forming a second crystallization region extending from the inside in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light.

【0033】上記実施形態によれば、上記第1通過光
が、この第1通過光の照射領域をその照射領域の短手方
向に連ねるように上記薄膜に順次照射されて、この薄膜
に、上記第1通過光の照射領域の短手方向に延びる第1
結晶化領域が形成される。この第1結晶化領域に、上記
第2通過光を、この第2通過光の照射領域をその照射領
域の短手方向に連ねるように順次照射されて、上記第1
結晶化領域中から上記第2通過光の照射領域の短手方向
に延びる第2結晶化領域が形成される。上記第1結晶化
領域では、上記第1通過光の照射領域の短手方向に比較
的大きい長さを有する結晶が成長され、上記第2結晶化
領域では、上記長さ方向の略直角方向に結晶が成長され
るので、比較的大きい寸法の結晶が効果的に得られる。
According to the above embodiment, the first passing light is sequentially applied to the thin film so that the irradiation area of the first passing light is continuous in the lateral direction of the irradiation area, and the thin film is irradiated with the first light. The first extending in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light
A crystallized region is formed. The first crystallization region is sequentially irradiated with the second passing light so that the irradiation region of the second passing light is continuous in the lateral direction of the irradiation region, and
A second crystallization region extending from the crystallization region in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light is formed. In the first crystallization region, a crystal having a relatively large length is grown in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light, and in the second crystallization region, in a direction substantially perpendicular to the length direction. As the crystals are grown, relatively large size crystals are effectively obtained.

【0034】1実施形態の結晶化方法は、上記第1結晶
化領域を形成する際、上記基板上の薄膜において、上記
第1通過光の照射領域の短手方向に、この第1通過光の
照射領域が部分的に重なり合って連なるように、上記第
1通過光を順次照射すると共に、上記第2結晶化領域を
形成する際、上記基板上の薄膜において、上記第2通過
光の照射領域の短手方向に、この第2通過光の照射領域
が部分的に重なり合って連なるように、上記第2通過光
を順次照射する。
In the crystallization method of one embodiment, when forming the first crystallized region, the thin film on the substrate is provided with the first transmitted light in the lateral direction of the irradiation region of the first transmitted light. Make sure that the irradiation areas are partially overlapped and continuous.
When the second crystallized region is formed while the first pass light is sequentially irradiated, the second pass light irradiation region is formed in the lateral direction of the second pass light irradiation region in the thin film on the substrate. The second passing light is sequentially irradiated so as to be partially overlapped and continuous.

【0035】上記実施形態によれば、上記第1結晶化領
域を形成する際、上記基板の薄膜において、第1通過光
の照射領域がその照射領域の短手方向に重なり合って連
なるように第1通過光が順次照射されて、この第1通過
光の照射領域の短手方向に殆ど途切れのない結晶が効果
的に形成される。また、上記第2結晶化領域を形成する
際、上記基板の薄膜において、第2通過光の照射領域が
その照射領域の短手方向に重なり合って連なるように第
2通過光が順次照射されて、この第2通過光の照射領域
の短手方向に殆ど途切れのない結晶が効果的に形成され
る。
According to the above-described embodiment, when the first crystallization region is formed, in the thin film of the substrate, the irradiation region of the first passing light is overlapped in the lateral direction of the irradiation region so as to be continuous. The passing light is sequentially irradiated, and a crystal having almost no discontinuity in the lateral direction of the irradiation area of the first passing light is effectively formed. Further, when the second crystallization region is formed, the second passing light is sequentially irradiated so that the irradiation region of the second passing light overlaps and is continuous in the lateral direction of the irradiation region in the thin film of the substrate, Crystals having almost no discontinuity are effectively formed in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light.

【0036】1実施形態の画像表示装置は、上記結晶化
方法によって薄膜を結晶化した基板を備える。
An image display device according to one embodiment includes a substrate obtained by crystallizing a thin film by the above crystallization method.

【0037】1実施形態の画像表示装置は、上記薄膜の
結晶化領域にトランジスタを形成した。
In the image display device of one embodiment, a transistor is formed in the crystallized region of the thin film.

【0038】上記実施形態によれば、上記薄膜の結晶化
領域に形成されたトランジスタは、上記薄膜の結晶化領
域以外の領域に形成されたトランジスタよりもキャリア
移動度が大きく、高速動作が可能になる。
According to the above-described embodiment, the transistor formed in the crystallized region of the thin film has a higher carrier mobility than the transistor formed in the region other than the crystallized region of the thin film, which enables high speed operation. Become.

【0039】1実施形態の画像表示装置は、上記トラン
ジスタは、画素電極を駆動する。
In the image display device of one embodiment, the transistor drives the pixel electrode.

【0040】上記実施形態によれば、上記画像表示装置
は、上記高速動作が可能なトランジスタによって画素電
極が駆動されるので、高速表示が可能になって、残像が
殆どなく、良好なコントラストが得られる。
According to the above embodiment, since the pixel electrode is driven by the transistor capable of high speed operation in the image display device, high speed display is possible, and there is almost no afterimage, and good contrast is obtained. To be

【0041】1実施形態の画像表示装置は、上記結晶化
された薄膜は、互いに略同一の寸法を有する複数の結晶
化領域を備え、上記トランジスタは、上記各結晶化領域
内に夫々形成されている。
In the image display device of one embodiment, the crystallized thin film includes a plurality of crystallized regions having substantially the same size, and the transistor is formed in each of the crystallized regions. There is.

【0042】上記実施形態によれば、上記トランジスタ
は、上記互いに略同一の寸法を有する複数の結晶化領域
に夫々形成され、この結晶化領域には粒界が実質的に無
いので、上記トランジスタは動作が高速になる。
According to the above embodiment, the transistor is formed in each of the plurality of crystallized regions having substantially the same size, and the crystallized region has substantially no grain boundary. The operation becomes faster.

【0043】1実施形態の画像表示装置は、画像を表示
する画像表示領域の周囲に、上記薄膜の結晶化領域上に
形成されたトランジスタを有する表示用回路を配置し
た。
In the image display device of one embodiment, a display circuit having a transistor formed on the crystallized region of the thin film is arranged around the image display region for displaying an image.

【0044】上記実施形態によれば、上記画像表示領域
の周囲に表示用回路が配置され、この表示回路が有する
トランジスタは、上記薄膜の結晶化領域に形成されて高
速動作が可能であるので、上記表示用回路は画像表示に
必要な動作速度が十分に得られる。これによって、基板
上に画像表示領域と表示用回路とが一体に形成されて、
部品点数が少なくて小型で低コスト、かつ、良好な信頼
性を有する画像表示装置が得られる。
According to the above embodiment, the display circuit is arranged around the image display area, and the transistor included in the display circuit is formed in the crystallized area of the thin film and can operate at high speed. The display circuit has a sufficient operation speed required for image display. As a result, the image display area and the display circuit are integrally formed on the substrate,
An image display device having a small number of parts, a small size, low cost, and good reliability can be obtained.

【0045】1実施形態の画像表示装置は、上記表示用
回路は複数のブロックからなり、この複数のブロック
は、上記結晶化領域内に形成されている。
In the image display device of one embodiment, the display circuit is composed of a plurality of blocks, and the plurality of blocks are formed in the crystallization region.

【0046】上記実施形態によれば、上記表示用回路を
構成する複数のブロックは複数の結晶化領域に形成さ
れ、この結晶化領域には粒界が実質的に無い。したがっ
て、上記ブロックの動作が安定して高速になるから、十
分な動作速度を有する表示用回路が形成される。
According to the above embodiment, the plurality of blocks forming the display circuit are formed in the plurality of crystallized regions, and the crystallized regions have substantially no grain boundaries. Therefore, the operation of the block is stably increased and the display circuit having a sufficient operation speed is formed.

【0047】1実施形態の画像表示装置は、上記結晶化
領域は矩形をしていて、上記矩形の少なくとも一辺の長
さは、上記第1開口部相互の間隔、または、上記第2開
口部相互の間隔のいずれか一つに略等しい。
In the image display device of one embodiment, the crystallized region has a rectangular shape, and the length of at least one side of the rectangular shape is the distance between the first openings or the distance between the second openings. Is approximately equal to any one of the intervals.

【0048】上記実施形態によれば、上記画像表示装置
は、この画像表示装置が備える結晶化領域は、上記結晶
化装置および結晶化方法によって形成されて矩形をな
す。この結晶化領域は、上記結晶化領域の上記フォトマ
スクの第1開口部の通過光による照射領域が、隣接する
第1開口部の通過光による照射領域に接するまで第1開
口部の通過光が順次照射されてなり、一辺が、上記第1
開口部相互の間隔と略等しい長さを有する。また、上記
結晶化領域は、上記第2開口部の通過光による照射領域
が、隣接する第2開口部の通過光による照射領域に接す
るまで第2開口部の通過光が順次照射されてなり、他辺
が、上記第2開口部相互の間隔と略等しい長さを有す
る。
According to the above embodiment, in the image display device, the crystallization region provided in the image display device is formed by the crystallization device and the crystallization method to form a rectangle. In this crystallization region, the light passing through the first opening is kept until the region illuminated by the light passing through the first opening of the photomask in the crystallization region comes into contact with the region illuminated by the light passing through the adjacent first opening. It is irradiated sequentially and one side is the first
It has a length approximately equal to the distance between the openings. Further, the crystallized region is successively irradiated with the light passing through the second opening until the region irradiated with the light passing through the second opening comes into contact with the region irradiated with the light passing through the adjacent second opening. The other side has a length substantially equal to the distance between the second openings.

【0049】1実施形態の携帯電子機器は、上記画像表
示装置を備える。
A portable electronic device according to one embodiment includes the above image display device.

【0050】上記実施形態によれば、上記携帯電子機器
は上記画像表示装置を備え、この画像表示装置は、上記
結晶化された薄膜に形成されたトランジスタおよびそれ
を用いた表示用回路を備えて、小型で高速表示が可能で
残像が殆ど無く、良好なコントラストを有するので、例
えば動画のフルカラー表示が可能で小型の携帯電子機器
が得られる。
According to the above embodiment, the portable electronic device includes the image display device, and the image display device includes the transistor formed in the crystallized thin film and the display circuit using the transistor. Since it is small, can display at high speed, has almost no afterimage, and has good contrast, it is possible to obtain, for example, a full-color display of a moving image and a small portable electronic device.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings.

【0052】図1は、本発明の実施形態の結晶化装置を
示す図である。この結晶化装置は、光源としてのエキシ
マレーザ光源1と、このこのエキシマレーザ光源1が出
射する15×30mm程度のビーム断面の短手方向を拡
大するためのビームエキスパンダ2を有する。なお、上
記光源は、アルゴンレーザーやYAGレーザーなどでも
良い。
FIG. 1 is a diagram showing a crystallization apparatus according to an embodiment of the present invention. This crystallization device has an excimer laser light source 1 as a light source, and a beam expander 2 for expanding the lateral direction of a beam cross section of about 15 × 30 mm emitted by the excimer laser light source 1. The light source may be an argon laser or a YAG laser.

【0053】上記ビームエキスパンダ2は、光源からの
出射光を広げる円筒凹レンズ3と、この円筒凹レンズ3
で広げた光を平行光に変換する円筒凸レンズ4とからな
る。なお、上記ビームエキスパンダは、複数枚の凹レン
ズ、複数枚の凸レンズや、円筒レンズなどを組合わせて
構成してもよい。
The beam expander 2 has a cylindrical concave lens 3 for spreading the light emitted from the light source, and the cylindrical concave lens 3.
It is composed of a cylindrical convex lens 4 for converting the light spread by to parallel light. The beam expander may be configured by combining a plurality of concave lenses, a plurality of convex lenses, and a cylindrical lens.

【0054】上記ビームエキスパンダ2の出射側には、
光の強度分布を均一にするためのホモジナイザ6が設け
られていて、このホモジナイザ6は、マイクロレンズア
レー7とリレーレンズ8とで構成されている。上記マイ
クロレンズアレー7によって、光を複数の部分に分割し
た後、上記リレーレンズ8によって再合成して、略均一
の強度分布の光を得るようにしている。
On the output side of the beam expander 2,
A homogenizer 6 for uniformizing the light intensity distribution is provided, and the homogenizer 6 is composed of a microlens array 7 and a relay lens 8. After the light is divided into a plurality of parts by the microlens array 7, the light is recombined by the relay lens 8 to obtain light having a substantially uniform intensity distribution.

【0055】上記ホモジナイザ6の出射側には、フォト
マスク10が配置されていて、このフォトマスク10に
は、後述する開口部11からなる光透過パターンが設け
られている。上記フォトマスク10は、このフォトマス
ク10を平面方向に駆動する駆動機構13に連結されて
いる。この駆動機構13は、空気軸受けやローラーガイ
ドを備え、1μm以下の精度でフォトマスク10を駆動
することができるようになっている。
A photomask 10 is arranged on the exit side of the homogenizer 6, and the photomask 10 is provided with a light transmission pattern including an opening 11 which will be described later. The photomask 10 is connected to a drive mechanism 13 that drives the photomask 10 in the plane direction. The drive mechanism 13 includes an air bearing and a roller guide, and can drive the photomask 10 with an accuracy of 1 μm or less.

【0056】上記フォトマスク10の出射側には、対物
レンズ15が配置されていて、上記フォトマスク10に
照射されて開口部11で形成された像を、上記対物レン
ズ15の出射側に配置される基板17に結像するように
なっている。
An objective lens 15 is arranged on the emission side of the photomask 10, and an image formed on the opening 11 by being irradiated on the photomask 10 is arranged on the emission side of the objective lens 15. An image is formed on the substrate 17.

【0057】図2は、上記フォトマスク10に設けられ
て開口部11からなる光透過パターンを示した図であ
る。上記開口部11は、複数の細長の第1開口部11
2、112・・・と、複数の細長の第2開口部113、
113・・・とを備える。上記第1開口部112の長手
方向と、第2開口部113の長手方向は、略直角をなし
ている。上記第1開口部112は、長手方向を図2にお
いて左右方向に向けて、互いに平行に配置されている。
上記第2開口部113は、上記複数の第1開口部112
の図2における両側に位置するように配置されている。
上記第2開口部113もまた、互いに平行に配置されて
いる。
FIG. 2 is a view showing a light transmission pattern which is provided on the photomask 10 and is formed of the opening 11. The openings 11 are a plurality of elongated first openings 11
2, 112 ... and a plurality of elongated second openings 113,
113 ... And. The longitudinal direction of the first opening 112 and the longitudinal direction of the second opening 113 are substantially perpendicular to each other. The first openings 112 are arranged parallel to each other with the longitudinal direction thereof oriented in the left-right direction in FIG.
The second opening 113 may include the plurality of first openings 112.
2 are arranged so as to be located on both sides in FIG.
The second openings 113 are also arranged in parallel with each other.

【0058】この結晶化装置は、上記フォトマスク10
の移動およびエキシマレーザ光源1の動作を設定したプ
ログラムを、コンピュータまたはシーケンサで構成した
制御システムに格納し、この制御システムが上記プログ
ラムを実行して結晶化装置を制御することによって、結
晶化方法を実行するようになっている。
This crystallization apparatus is provided with the photomask 10 described above.
Of the crystallization method is stored in a control system configured by a computer or a sequencer, and the control system executes the program to control the crystallization apparatus, thereby performing a crystallization method. Ready to run.

【0059】上記構成の結晶化装置を用いて、基板17
上に形成された薄膜としてのアモルファスシリコン膜1
8を結晶化する。このアモルファスシリコン膜18は、
概ね10〜100nmの厚さを有するものが好適であ
り、本実施形態では50nmの厚さのアモルファスシリ
コン膜18である。このアモルファスシリコン膜18
は、ガラス基板上に、プラズマCVDで形成されてい
る。なお、上記アモルファスシリコン膜は、スパッタや
蒸着によってガラス基板上に形成されていてもよい。
Using the crystallization apparatus having the above structure, the substrate 17
Amorphous silicon film 1 as a thin film formed on top
Crystallize 8. This amorphous silicon film 18 is
A film having a thickness of approximately 10 to 100 nm is suitable, and the amorphous silicon film 18 having a thickness of 50 nm is used in this embodiment. This amorphous silicon film 18
Is formed by plasma CVD on a glass substrate. The amorphous silicon film may be formed on the glass substrate by sputtering or vapor deposition.

【0060】ここでは、簡単のために、図2の開口部1
1のうち、図3に示す1列の第1開口部112、112
・・・および1個の第2開口部113を通過する通過光
によってアモルファスシリコン膜を結晶化する様子を説
明する。
Here, for simplification, the opening 1 of FIG.
1 of the first openings 112, 112 shown in FIG.
... and a state in which the amorphous silicon film is crystallized by passing light passing through one second opening 113 will be described.

【0061】まず、図1に示すように、アモルファスシ
リコン膜18が形成された基板17上に、上記フォトマ
スク10の開口像を結像する。この開口像、すなわち上
記フォトマスクの開口部11を通過した通過光による照
射領域は、上記フォトマスクの開口部11と実質的に同
じ大きさである。上記照射領域にレーザ光を照射するエ
キシマレーザ光源1は、20〜100ns程度のパルス
幅と、200〜1000mJ/cm程度の光パワーで
パルス発振するのが好ましい。上記レーザ光が照射され
たアモルファスシリコン膜18は、レーザ光のエネルギ
ーを吸収して瞬間的に溶融し、上記レーザ光の照射が終
わると急速に冷却される。この冷却は、上記通過光の照
射領域の縁から中央に向って進行する。
First, as shown in FIG. 1, an aperture image of the photomask 10 is formed on the substrate 17 on which the amorphous silicon film 18 is formed. This aperture image, that is, the irradiation region of the passing light that has passed through the opening 11 of the photomask has substantially the same size as the opening 11 of the photomask. The excimer laser light source 1 that irradiates the irradiation area with laser light preferably oscillates with a pulse width of about 20 to 100 ns and an optical power of about 200 to 1000 mJ / cm 2 . The amorphous silicon film 18 irradiated with the laser light absorbs the energy of the laser light and is instantaneously melted, and is rapidly cooled after the irradiation of the laser light is finished. This cooling progresses from the edge of the irradiation area of the passing light toward the center.

【0062】図4は、上記冷却の進行に伴って、上記ア
モルファスシリコン膜18に、上記照射領域の縁から中
央に向って形成された柱状の結晶21を示す模式図であ
る。この柱状の結晶21は、上記照射領域の縁から中央
に向って、概ね1μmから3μm前後の長さに成長する。
したがって、上記開口部11による照射領域の短手方向
幅を2〜3μmにすると、上記照射領域の短手方向両端
の縁から成長した結晶は、この照射領域の短手方向の中
央で結晶の成長端が互いに接触して、結晶粒界が生じ
る。上記照射領域の幅を5μm以上にすると、照射領域
の縁から成長した結晶の成長端が接しなくなって、この
照射領域の中央付近に、結晶化しない領域が生じたり、
小粒径の結晶が生成されるので、上記照射領域の幅は5
μmより小さいほうが好ましい。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a columnar crystal 21 formed on the amorphous silicon film 18 from the edge of the irradiation region toward the center thereof as the cooling progresses. The columnar crystal 21 grows from the edge of the irradiation region toward the center to a length of about 1 μm to 3 μm.
Therefore, when the width of the irradiation region by the opening 11 in the lateral direction is set to 2 to 3 μm, crystals grown from the edges of both ends of the irradiation region in the lateral direction grow at the center of the irradiation region in the lateral direction. The edges contact each other and grain boundaries occur. When the width of the irradiation region is set to 5 μm or more, the growth end of the crystal grown from the edge of the irradiation region is not in contact with each other, and a region which is not crystallized occurs near the center of the irradiation region.
Since a crystal with a small grain size is generated, the width of the irradiation region is 5
It is preferably smaller than μm.

【0063】次に、照射領域が図4の下方に移動して破
線位置になるように、上記フォトマスク10を駆動機構
13で移動させる。このフォトマスク10の移動によっ
て、上記第1開口部112の通過光による照射領域の縁
を、すでに生成した上記結晶21の長手方向の略中央に
位置させる。これによって、照射領域が、上記結晶21
を成長した際の照射領域と重なり合うようにする。そし
て、この移動した照射領域に、フォトマスクの開口部1
1の通過光を照射する。この照射によって、照射領域内
の結晶21の部分が再び溶融および個化され、この結晶
の成長端が上記照射領域の短手方向中央にまで達して、
図5に示すように、先の照射で得た結晶21よりも長手
方向に寸法が大きい結晶22が得られる。
Next, the photomask 10 is moved by the driving mechanism 13 so that the irradiation region moves downward in FIG. By this movement of the photomask 10, the edge of the irradiation region by the light passing through the first opening 112 is positioned substantially at the center of the already formed crystal 21 in the longitudinal direction. As a result, the irradiation area is changed to the crystal 21.
So that it overlaps the irradiation area when grown. Then, in the moved irradiation region, the opening 1 of the photomask is formed.
Irradiate the passing light of 1. By this irradiation, the portion of the crystal 21 in the irradiation region is again melted and singulated, and the growth end of this crystal reaches the center of the irradiation region in the lateral direction,
As shown in FIG. 5, a crystal 22 having a larger dimension in the longitudinal direction than the crystal 21 obtained by the previous irradiation is obtained.

【0064】更に、フォトマスク10を移動して、照射
領域の位置を、図5の結晶22を形成した照射領域位置
よりも更に下方に、かつ、この照射領域に重なり合う位
置に移動させる。そして、この照射領域にレーザ光を照
射して、図6に示すように、上記結晶22よりも長手方
向の寸法が大きい結晶23を形成する。
Further, the photomask 10 is moved to move the position of the irradiation region to a position further below the irradiation region position where the crystal 22 of FIG. 5 is formed and to a position overlapping the irradiation region. Then, the irradiation region is irradiated with laser light to form a crystal 23 having a larger dimension in the longitudinal direction than the crystal 22 as shown in FIG.

【0065】このフォトマスク10の移動とレーザ光の
照射とを繰り返して、図7に示すような結晶24を形成
する。この結晶24の長手方向は、第1開口部112に
よる照射領域の短手方向と略同じ方向であり、上記結晶
24の長手方向長さは、上記第1開口部112のフォト
マスク10における配置間隔と略同じ距離の長さであ
る。上記結晶24によって、第1開口部112の長手方
向長さと略同じ横方向長さと、上記第1開口部112の
配置間隔と略同じ縦方向長さを有する第1結晶化領域2
5が複数個形成され、この複数個の第1結晶化領域25
は、上記第1開口部112の短手方向に、互いに接続さ
れている。
The movement of the photomask 10 and the irradiation of the laser beam are repeated to form a crystal 24 as shown in FIG. The longitudinal direction of the crystal 24 is substantially the same as the lateral direction of the irradiation region by the first opening 112, and the longitudinal length of the crystal 24 is the arrangement interval of the first opening 112 in the photomask 10. Is about the same distance as. Due to the crystal 24, the first crystallization region 2 has a lateral length substantially the same as the length of the first opening 112 in the longitudinal direction and a longitudinal length substantially the same as the arrangement interval of the first openings 112.
5, a plurality of first crystallized regions 25 are formed.
Are connected to each other in the lateral direction of the first opening 112.

【0066】なお、上記アモルファスシリコン膜18に
結晶24を形成する間、上記フォトマスクの第2開口部
113の通過光の照射領域は長手方向に移動して、この
移動の方向は照射領域における結晶成長方向に略直交す
る。したがって、上記第2開口部113による照射領域
によっては、結晶化される領域が図7に示す距離aだけ
増大するのみである。
During the formation of the crystal 24 in the amorphous silicon film 18, the irradiation area of the light passing through the second opening 113 of the photomask moves in the longitudinal direction, and the direction of this movement is the crystal in the irradiation area. It is almost orthogonal to the growth direction. Therefore, depending on the irradiation area by the second opening 113, the area to be crystallized only increases by the distance a shown in FIG.

【0067】次に、上記フォトマスク10を移動して、
図8の破線で示すように、上記第2開口部113の通過
光による照射領域26を、上記第1結晶化領域25内に
位置させる。図9は、図8の第1結晶化領域25を示し
た拡大図である。図8では、第1結晶化領域25内の結
晶24を模式的に矩形の短冊状に示したが、上記結晶2
4は、図9に示すように成長方向に細長の多角形の形状
を有する。
Next, the photomask 10 is moved to
As shown by the broken line in FIG. 8, the irradiation region 26 by the light passing through the second opening 113 is located in the first crystallization region 25. FIG. 9 is an enlarged view showing the first crystallization region 25 of FIG. In FIG. 8, the crystal 24 in the first crystallized region 25 is schematically shown in a rectangular strip shape.
4 has an elongated polygonal shape in the growth direction as shown in FIG.

【0068】図9の破線で示した照射領域26にレーザ
光を照射して、この照射領域26内の結晶24を溶融す
る。上記レーザ光の照射が終わると、上記照射領域26
の短手方向両側の縁から短手方向中央部に向って、溶融
部分の冷却が進行する。この冷却の進行に伴って、図1
0に示すように、上記照射領域の短手方向に結晶28が
成長する。この結晶成長は、上記照射領域26の短手方
向両側の縁に位置して上記第1開口部の通過光で結晶化
された結晶24から開始する。この成長の基になる結晶
24は、図9の上下方向に細長であって上記照射領域2
6の長手方向と略平行であるので、上記細長の長手方向
長さが保持された状態で、照射領域26の短手方向に成
長される。したがって、上記第2開口部による通過光が
照射されて形成された結晶28は、成長方向に直交する
幅が比較的大きい。
Irradiation area 26 shown by the broken line in FIG. 9 is irradiated with laser light to melt crystal 24 in irradiation area 26. When the irradiation of the laser light is completed, the irradiation area 26
The cooling of the melted portion progresses from the edges on both sides in the lateral direction toward the central portion in the lateral direction. As the cooling progresses, as shown in FIG.
As shown in 0, the crystal 28 grows in the lateral direction of the irradiation region. This crystal growth starts from the crystal 24 which is located at both edges of the irradiation region 26 in the lateral direction and crystallized by the light passing through the first opening. The crystal 24 on which this growth is based is elongated in the vertical direction in FIG.
Since it is substantially parallel to the longitudinal direction of No. 6, it is grown in the lateral direction of the irradiation region 26 while maintaining the above-mentioned elongated longitudinal direction length. Therefore, the crystal 28 formed by being irradiated with the light passing through the second opening has a relatively large width orthogonal to the growth direction.

【0069】引き続き、フォトマスク10を移動し、第
2開口部による照射領域26を、図10の結晶28を形
成した際の結晶成長長さの略半分の距離だけ短手方向に
移動させて、図11の破線で示す位置に配置する。この
照射領域26にレーザ光を照射して、図10における結
晶28を照射領域26の短手方向に成長させて、結晶2
9を得る。更に、上記フォトマスク10の移動および照
射領域26へのレーザ光の照射を行って、結晶29の成
長方向の直角方向長さを保持した状態で、上記結晶29
を照射領域26の短手方向に更に成長させて、図12の
結晶30を得る。図13は、図12に示した結晶30が
形成されたアモルファスシリコン膜18の表面を、縮小
して示した図である。
Subsequently, the photomask 10 is moved, and the irradiation region 26 by the second opening is moved in the lateral direction by a distance approximately half the crystal growth length when the crystal 28 of FIG. 10 is formed, It is arranged at the position shown by the broken line in FIG. The irradiation region 26 is irradiated with a laser beam to grow the crystal 28 in FIG.
Get 9. Further, the crystal 29 is moved while the photomask 10 is moved and the irradiation region 26 is irradiated with laser light to maintain the length of the crystal 29 in the direction perpendicular to the growth direction.
Is further grown in the lateral direction of the irradiation region 26 to obtain the crystal 30 of FIG. FIG. 13 is a reduced view of the surface of the amorphous silicon film 18 on which the crystal 30 shown in FIG. 12 is formed.

【0070】上記フォトマスク10の移動および照射領
域26へのレーザ光の照射を、更に繰り返して、上記第
2開口部の照射領域26で成長する結晶を、隣接する第
2開口部の照射領域で既に成長した結晶に接続する。こ
れによって、アモルファスシリコン膜18に、図14に
示すような複数の第2結晶化領域32、32・・・が得
られる。上記第2結晶化領域32は、フォトマスクの第
1開口部112の配置間隔と略同一の長さの縦方向長さ
を有すると共に、上記第2開口部113の配置間隔と略
同一の長さの横方向長さを有する。この第2結晶化領域
32、32・・・は、図14に示すように、横方向に延
びる横結晶粒界45、45・・・と、図14の縦方向に
延びる縦結晶粒界46とで囲まれている。
The movement of the photomask 10 and the irradiation of the irradiation region 26 with the laser beam are further repeated, so that the crystal grown in the irradiation region 26 of the second opening is irradiated in the irradiation region of the adjacent second opening. Connect to an already grown crystal. As a result, a plurality of second crystallized regions 32, 32, ... As shown in FIG. 14 are obtained in the amorphous silicon film 18. The second crystallization region 32 has a length in the vertical direction that is substantially the same as the arrangement interval of the first openings 112 of the photomask, and is also substantially the same as the arrangement interval of the second openings 113. Has a lateral length of. As shown in FIG. 14, the second crystallized regions 32, 32, ... Include horizontal crystal grain boundaries 45, 45, ... That extend in the horizontal direction, and vertical crystal grain boundaries 46 that extend in the vertical direction in FIG. It is surrounded by.

【0071】上記第2結晶化領域32が有する結晶34
は、図7の第1結晶化領域25に形成されて長手方向長
さが比較的長い結晶24を、この結晶24の短手方向に
更に結晶成長して形成したので、従来におけるような結
晶成長が途中で途切れたりすることなく、比較的大きい
寸法を有する。また、この比較的大きい寸法の結晶は、
上記結晶化装置によって、上記駆動機構13によるフォ
トマスク10の移動と、上記エキシマレーザ光源1との
制御のみで、比較的容易に形成できる。
Crystal 34 of the second crystallized region 32
The crystal 24 formed in the first crystallization region 25 of FIG. 7 and having a relatively long length in the longitudinal direction is further crystal-grown in the lateral direction of the crystal 24. Has a relatively large size without interruption. Also, this relatively large size crystal
By the crystallization device, the photomask 10 can be formed relatively easily only by controlling the movement of the photomask 10 by the driving mechanism 13 and the excimer laser light source 1.

【0072】図15は、上記結晶化装置でシリコン膜に
形成した第2結晶化領域32に、トランジスタ41、4
2、43を形成した様子を示す図である。
FIG. 15 shows that the transistors 41 and 4 are formed in the second crystallization region 32 formed in the silicon film by the crystallization device.
It is a figure which shows the mode that 2, 43 was formed.

【0073】従来の結晶化装置で形成した柱状結晶は、
結晶成長方向の長さが、結晶成長の直角方向の長さより
も遥かに大きいので、上記柱状結晶を有する薄膜では、
キャリア移動度の方向依存性が大きかった。すなわち、
キャリアが、上記柱状結晶の長手方向に移動するより
も、柱状結晶の短手方向に移動するほうが、遥かに多い
結晶粒界を横切ることになるので、結晶粒界による拡散
などの影響を受けてキャリア移動度が悪化して、柱状結
晶の短手方向と長手方向とでキャリア移動度が大きく異
なり、キャリア移動度の方向依存性が生じていたのであ
る。一方、本実施形態において形成した結晶34、34
・・・は、寸法が比較的大きく、また、結晶の成長方向
長さと成長方向の直角方向長さとの差が比較的小さい。
したがって、上記結晶34からなる第2結晶化領域32
は、キャリア移動度の方向依存性が殆どなく、また、い
ずれの方向においても良好なキャリア移動度が得られ
る。その結果、本実施形態の結晶化装置で結晶化した薄
膜には、結晶化方向を殆ど考慮することなく、高い自由
度でトランジスタなどを配置して回路を構成することが
できる。
The columnar crystals formed by the conventional crystallization apparatus are
Since the length in the crystal growth direction is much larger than the length in the direction perpendicular to the crystal growth, in the thin film having the columnar crystal,
The direction dependence of carrier mobility was large. That is,
Carriers move in the lateral direction of the columnar crystal rather than move in the longitudinal direction of the columnar crystal, so that they cross far more crystal grain boundaries, so that they are affected by diffusion due to the crystal grain boundaries. The carrier mobility was deteriorated, and the carrier mobility was greatly different between the short-side direction and the long-side direction of the columnar crystal, resulting in the direction dependency of the carrier mobility. On the other hand, the crystals 34, 34 formed in the present embodiment
Have relatively large dimensions, and the difference between the length of the crystal in the growth direction and the length in the direction perpendicular to the growth direction is relatively small.
Therefore, the second crystallized region 32 including the crystal 34 is formed.
Has almost no direction dependence of carrier mobility, and good carrier mobility can be obtained in any direction. As a result, the thin film crystallized by the crystallizing device according to the present embodiment can be configured with a high degree of freedom to form a circuit by arranging a transistor or the like with a high degree of freedom without considering the crystallization direction.

【0074】図15において、上記トランジスタ41、
42、43は、ソースSとドレインDとを結ぶチャンネ
ルの方向を、上記第2結晶化領域32の結晶成長方向と
略同じにしている。上記第2結晶化領域32の結晶34
は、図15における横方向長さが縦方向長さより長いの
で、図15の横方向、すなわち結晶34の結晶成長方向
にキャリアが移動するほうが、縦方向にキャリアが移動
するよりも、キャリアが横切る結晶粒界の数が少なく
て、キャリア移動度が大きい。したがって、上記トラン
ジスタ41、42、43は、チャンネルの方向が結晶成
長方向の直角方向であるよりも、高速動作が可能であ
る。なお、上記結晶34は、従来の結晶化方法による柱
状結晶よりも寸法が大きいので、結晶成長方向の直角方
向にチャンネルを向けてトランジスタを形成しても、こ
のトランジスタは、従来の結晶におけるよりも高速動作
ができる。
In FIG. 15, the transistors 41,
42 and 43 make the direction of the channel connecting the source S and the drain D substantially the same as the crystal growth direction of the second crystallization region 32. The crystal 34 of the second crystallization region 32
Since the horizontal length in FIG. 15 is longer than the vertical length, the carriers move in the horizontal direction of FIG. 15, that is, in the crystal growth direction of the crystal 34, rather than in the vertical direction. The number of crystal grain boundaries is small and the carrier mobility is high. Therefore, the transistors 41, 42, and 43 can operate at higher speed than the channel direction is perpendicular to the crystal growth direction. Since the crystal 34 has a size larger than that of a columnar crystal formed by a conventional crystallization method, even if a transistor is formed with its channel oriented in a direction perpendicular to the crystal growth direction, this transistor is larger than that in a conventional crystal. Can operate at high speed.

【0075】更に、上記トランジスタ41、42、43
のうち、上記横結晶粒界45にまたがって形成されたト
ランジスタ43や、縦結晶粒界46にまたがって形成さ
れたトランジスタ41よりも、上記横結晶粒界45およ
び縦結晶粒界46に囲まれた第2結晶化領域32の内側
に形成したトランジスタ42のほうが、上記横結晶粒界
45および縦結晶粒界46によるキャリア移動度に関す
る影響が少ないので、良好な特性が得られる。
Further, the transistors 41, 42, 43
Among them, the transistor 43 formed over the horizontal crystal grain boundary 45 and the transistor 41 formed over the vertical crystal grain boundary 46 are surrounded by the horizontal crystal grain boundary 45 and the vertical crystal grain boundary 46. The transistor 42 formed inside the second crystallized region 32 has less influence on the carrier mobility due to the lateral crystal grain boundary 45 and the vertical crystal grain boundary 46, and thus has good characteristics.

【0076】上記結晶化装置によって結晶化された薄膜
を有する基板は、画像表示装置としての液晶表示装置の
基板に好適である。すなわち、上記薄膜の結晶34に形
成されて高速動作が可能なトランジスタ42に画素電極
を接続し、上記トランジスタ42によって画素への印加
電圧の制御を行う。これによって、上記画素で構成され
る画像表示部は、画像の高速表示が可能になり、これに
よって、残像を殆ど無くして良好なコントラストが得ら
れる。ここにおいて、上記液晶表示装置に用いる基板の
薄膜を結晶化する際、上記結晶化装置のフォトマスクの
第2開口部113の配置間隔(図15における距離k)
を、上記液晶表示装置の画素の配置間隔と略同じにする
のが好ましい。これによって、上記画素毎に形成するト
ランジスタが、上記縦結晶粒界46を横切ることなく第
2結晶化領域32の内側に確実に形成できるので、上記
画素の動作速度を高速かつ均一にできて、安定して高速
表示が可能な液晶表示装置が得られる。
The substrate having the thin film crystallized by the above crystallization device is suitable for the substrate of the liquid crystal display device as the image display device. That is, the pixel electrode is connected to the transistor 42 formed in the thin film crystal 34 and capable of high-speed operation, and the voltage applied to the pixel is controlled by the transistor 42. As a result, the image display unit composed of the above-described pixels can display an image at high speed, thereby obtaining a good contrast with almost no afterimage. Here, when the thin film of the substrate used for the liquid crystal display device is crystallized, the arrangement interval of the second openings 113 of the photomask of the crystallization device (distance k in FIG. 15).
Is preferably approximately the same as the arrangement interval of the pixels of the liquid crystal display device. As a result, the transistor formed for each pixel can be surely formed inside the second crystallization region 32 without crossing the vertical crystal grain boundary 46, so that the operation speed of the pixel can be made high and uniform. A liquid crystal display device capable of stable and high-speed display can be obtained.

【0077】ここにおいて、上記フォトマスクの第1開
口部112の配置間隔は、任意の間隔でよいが、上記画
素に形成するトランジスタの寸法よりも大きい長さの配
置間隔にするのがよい。これによって、上記トランジス
タに横結晶粒界が重なることが効果的に回避できる。た
だし、上記第1開口部112の配置間隔が過大になる
と、図14に示すような第2結晶化領域32の下端に第
2開口部113の通過光で形成される結晶化部分33の
長さが過大になって、第2結晶化領域が形成できない無
効領域が過大になる。したがって、上記第1開口部11
2の配置間隔は、上記無効領域の面積を考慮して設定す
る必要がある。
Here, the arrangement intervals of the first opening portions 112 of the photomask may be arbitrary intervals, but it is preferable that the arrangement intervals be longer than the dimensions of the transistors formed in the pixels. As a result, it is possible to effectively prevent the lateral crystal grain boundary from overlapping the transistor. However, if the arrangement interval of the first openings 112 becomes too large, the length of the crystallized portion 33 formed by the light passing through the second opening 113 at the lower end of the second crystallized region 32 as shown in FIG. Becomes too large, and the ineffective region where the second crystallized region cannot be formed becomes too large. Therefore, the first opening 11
The arrangement interval of 2 needs to be set in consideration of the area of the invalid region.

【0078】また、上記液晶表示装置において、上記第
2結晶化領域32に形成したトランジスタを用いて、上
記画素駆動用のトランジスタが形成された基板と同一の
基板に、表示用回路を形成してもよい。上記表示用回路
としては、ロジック回路、サンプリング回路、増幅回
路、走査線駆動回路、および、データ線駆動回路などが
ある。これらの回路は、上記第2結晶化領域32に形成
されて高速動作可能なトランジスタを用いることによっ
て、要求される回路性能が十分に満たすことができる。
上記表示用回路を、上記画素電極が形成された基板に形
成することによって、従来におけるような表示回路が形
成されたシリコンチップを基板に接続するよりも、液晶
表示装置の基板を小型にでき、また、液晶表示装置の製
造工程を削減できて、液晶表示装置の小型化や低コスト
化が実現できる。
In the liquid crystal display device, the display circuit is formed using the transistor formed in the second crystallization region 32 on the same substrate as the substrate on which the pixel driving transistor is formed. Good. Examples of the display circuit include a logic circuit, a sampling circuit, an amplifier circuit, a scan line driver circuit, and a data line driver circuit. These circuits can sufficiently satisfy the required circuit performance by using the transistors formed in the second crystallization region 32 and capable of operating at high speed.
By forming the display circuit on the substrate on which the pixel electrode is formed, it is possible to make the substrate of the liquid crystal display device smaller than connecting a silicon chip on which the display circuit is formed to the substrate as in the related art, Further, the manufacturing process of the liquid crystal display device can be reduced, and the liquid crystal display device can be downsized and the cost can be reduced.

【0079】なお、上記結晶化装置で薄膜を結晶化する
際、図16に示すように、複数個形成した第2結晶化領
域32、32・・・の最右列の右側に、梯子状の結晶化
部分を有する無効領域52が形成される。図16は、液
晶表示装置のための基板の薄膜を結晶化した様子を示す
図であり、画素形成領域51の下側に、表示用回路を形
成するための第2結晶化領域32を形成している。上記
無効領域52の梯子状の結晶化部分は、上記第1開口部
の通過光で形成した第1結晶化領域の結晶を、第2開口
部の通過光で、更に図16の右方向に結晶成長する際、
フォトマスクに形成された右端の第1開口部を通過した
照射光によって形成される。この無効領域52には、第
2開口部による第2結晶化領域が形成されないので、表
示用回路が形成できない。
When the thin film is crystallized by the above-mentioned crystallization apparatus, as shown in FIG. 16, a ladder-like pattern is formed on the right side of the rightmost column of the plurality of second crystallized regions 32, 32 ... An ineffective region 52 having a crystallized portion is formed. FIG. 16 is a diagram showing a state in which a thin film of a substrate for a liquid crystal display device is crystallized, and a second crystallization region 32 for forming a display circuit is formed below the pixel formation region 51. ing. In the ladder-shaped crystallization portion of the ineffective region 52, the crystal of the first crystallization region formed by the light passing through the first opening is crystallized by the light passing through the second opening in the right direction of FIG. When growing,
It is formed by the irradiation light that has passed through the first opening at the right end formed on the photomask. Since the second crystallized region due to the second opening is not formed in the invalid region 52, the display circuit cannot be formed.

【0080】図17は、上記梯子状の結晶化部分を有す
る無効領域が縮小できるフォトマスクの開口部パターン
を示す図である。このフォトマスクの開口部パターン
は、第1開口部54の長手方向長さを、第2開口部56
の配置間隔の半分よりも小さい長さにしている。この開
口部パターンを有するフォトマスクを用いて結晶化を行
うと、図18に示すような第2結晶化領域が得られる。
図18は、図16と同様に、液晶表示装置のための基板
の薄膜を結晶化した様子を示す図である。図18に示す
ように、上記開口部パターンを有するフォトマスクを用
いると、上記第2開口部56で第2結晶化領域を形成す
る際、最も右列の第2結晶化領域の右側に第1開口部5
4で形成される結晶化部分58を小さくできる。したが
って、トランジスタなどが形成できない無効領域が小さ
くできて、例えば液晶表示装置の製造時に、1度に作成
できる基板の数を増やすことができて、製造コストを削
減できる。
FIG. 17 is a diagram showing an opening pattern of a photomask capable of reducing the ineffective region having the ladder-shaped crystallized portion. In the opening pattern of this photomask, the length of the first opening 54 in the longitudinal direction is set to the second opening 56.
The length is smaller than half the arrangement interval. When crystallization is performed using a photomask having this opening pattern, a second crystallization region as shown in FIG. 18 is obtained.
Similar to FIG. 16, FIG. 18 is a diagram showing a state in which a thin film of a substrate for a liquid crystal display device is crystallized. As shown in FIG. 18, when the photomask having the opening pattern is used, when the second crystallization region is formed in the second opening 56, the first crystallization region is formed on the right side of the second crystallization region in the rightmost column. Opening 5
The crystallized portion 58 formed in 4 can be made smaller. Therefore, it is possible to reduce an ineffective region where a transistor or the like cannot be formed, and it is possible to increase the number of substrates that can be manufactured at one time, for example, in manufacturing a liquid crystal display device, thereby reducing manufacturing cost.

【0081】図19は、本発明の異なる実施形態の結晶
化装置において、この結晶化装置が備えるフォトマスク
10の開口パターン11を示す図である。上記実施形態
と同一の部分には同一の参照番号を付して、詳細な説明
を省略する。上記フォトマスク10は、液晶表示装置の
基板の薄膜を結晶化するために用いる。上記開口パター
ンは、細長で略平行に配置された複数の第1開口部6
1、61・・・と、この第1開口部61、61・・・の
両側に位置するように略平行に配置された複数の細長の
第2開口部62、62・・・とを有する。上記第1開口
部61および第2開口部は、短手方向の長さが略3μm
である。上記複数の第1開口部61、61・・・は、互
いに6μmの間隔で配置されている。上記複数の第2開
口部62、62・・・もまた、互いに6μmの間隔で配
置されている。上記第1開口部61および第2開口部6
2の配置間隔は、この開口パターンを用いて形成する液
晶表示装置の画素の配置間隔よりも小さく、また、上記
画素に接続されるトランジスタの寸法よりも小さい。
FIG. 19 is a diagram showing an opening pattern 11 of a photomask 10 included in a crystallization apparatus of another embodiment of the present invention. The same parts as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The photomask 10 is used to crystallize the thin film of the substrate of the liquid crystal display device. The opening pattern has a plurality of elongated first openings 6 arranged substantially in parallel.
, And a plurality of elongated second openings 62, 62 ... Arranged substantially in parallel so as to be located on both sides of the first openings 61, 61. The first opening 61 and the second opening have a length in the lateral direction of about 3 μm.
Is. The plurality of first openings 61, 61 ... Are arranged at intervals of 6 μm. The plurality of second openings 62, 62 ... Are also arranged at an interval of 6 μm from each other. The first opening 61 and the second opening 6
The arrangement interval of 2 is smaller than the arrangement interval of the pixels of the liquid crystal display device formed by using this opening pattern, and also smaller than the size of the transistor connected to the pixel.

【0082】図20は、上記フォトマスクを用いて、基
板の薄膜に第1回目のレーザ照射を実行した際に得られ
る結晶化の様子を示す図である。図20に示すように、
上記薄膜には、上記第1および第2開口部61、62に
よる照射領域の短手方向に結晶が成長する。
FIG. 20 is a diagram showing a crystallization state obtained when the thin film on the substrate is subjected to the first laser irradiation using the photomask. As shown in FIG.
Crystals grow on the thin film in the lateral direction of the irradiation region by the first and second openings 61 and 62.

【0083】次に、図21に示すように、上記フォトマ
スクを駆動機構13で駆動して、上記開口部による照射
領域を、矢印Aで示す方向に、破線64で示す位置に移
動させる。この移動した照射領域に、再度レーザ光を照
射して、図22に示すような結晶を形成する。
Next, as shown in FIG. 21, the photomask is driven by the driving mechanism 13 to move the irradiation area by the opening to the position shown by the broken line 64 in the direction shown by the arrow A. The moved irradiation region is irradiated with laser light again to form a crystal as shown in FIG.

【0084】図22において、上記第1開口部61の短
手方向長さは、配置間隔の略半分であるので、上記移動
後の照射領域に照射されたレーザ光によって、上記第1
開口部61の照射領域の短手方向に結晶が連続した結晶
化領域66、66・・・が得られる。
In FIG. 22, the length of the first opening 61 in the short-side direction is approximately half of the arrangement interval, so that the first irradiation portion 61 is moved by the laser beam irradiated onto the irradiation region.
Crystallized regions 66, 66 ... In which crystals are continuous in the lateral direction of the irradiation region of the opening 61 are obtained.

【0085】続いて、図23の拡大図に示すように、上
記フォトマスク10を駆動して、上記第1開口部61お
よび第2開口部62による照射領域を、この第2開口部
62の短手方向に矢印Bで示すように移動させる。これ
によって、上記開口部による照射領域68が、破線位置
に移動して、この移動した照射領域のうちの上記第2開
口部62による照射領域は、先のレーザ照射で形成され
た上記結晶化領域66の略中央に位置する。この移動し
た照射領域に、再度レーザ光を照射する。
Then, as shown in the enlarged view of FIG. 23, the photomask 10 is driven so that the irradiation area by the first opening portion 61 and the second opening portion 62 is shortened by the second opening portion 62. It is moved in the hand direction as indicated by arrow B. As a result, the irradiation area 68 by the opening moves to the position of the broken line, and the irradiation area by the second opening 62 among the moved irradiation areas is the crystallization area formed by the previous laser irradiation. It is located approximately at the center of 66. The moved irradiation area is irradiated with laser light again.

【0086】図24は、上記照射領域68にレーザ照射
されて形成された結晶化領域を示す図である。この図2
4に示すように、上記第2開口部62の通過光によっ
て、上記結晶化領域66内の結晶が、上記第2開口部の
照射領域の短手方向両側の縁71、71から中央に向っ
て再度結晶成長して、この結晶成長方向の直交方向に比
較的大きい長さを有する結晶72、72・・・が形成さ
れる。
FIG. 24 is a diagram showing a crystallized region formed by laser irradiation of the irradiation region 68. This Figure 2
As shown in FIG. 4, the light passing through the second opening 62 causes the crystals in the crystallization area 66 to move toward the center from the edges 71, 71 on both sides in the lateral direction of the irradiation area of the second opening. Crystals are grown again to form crystals 72, 72 ... Having a relatively large length in the direction orthogonal to the crystal growth direction.

【0087】続いて、上記フォトマスク10を駆動し
て、開口部11の照射領域を、上記第2開口部62によ
る照射領域の短手方向に更に移動させる。この照射領域
の移動距離は、先のレーザ照射で得られた結晶成長長さ
と略同一の距離、もしくは、上記結晶成長長さよりも小
さい距離である。上記移動後の照射領域に、再度レーザ
光を照射する。これによって、図25に示すように、先
に形成された結晶72のうちの上記照射領域の移動方向
と反対側の結晶72を、上記照射領域の移動方向に再度
成長させて、上記開口部62の照射領域の短手方向長さ
が長い結晶73を得る。
Subsequently, the photomask 10 is driven to further move the irradiation area of the opening 11 in the lateral direction of the irradiation area of the second opening 62. The moving distance of this irradiation region is substantially the same as the crystal growth length obtained by the previous laser irradiation, or a distance smaller than the crystal growth length. The irradiation area after the movement is irradiated with laser light again. As a result, as shown in FIG. 25, the crystal 72 on the opposite side of the previously formed crystal 72 in the moving direction of the irradiation region is grown again in the moving direction of the irradiation region, and the opening 62 is formed. A crystal 73 in which the irradiation region is long in the lateral direction is obtained.

【0088】この後、上記フォトマスク10を更に駆動
して、上記開口部11の照射領域を、破線75に示す位
置に移動させ、この移動した照射領域に更にレーザ光を
照射する。上記フォトマスク10の駆動と、レーザ光の
照射とを繰り返して、図26に示すように、上記第2開
口部62の照射領域によって成長した結晶を、隣接する
第2開口部62の照射領域で形成した結晶に接続させ
る。これによって、結晶成長方向の長さが比較的長い結
晶77、77・・・が得られる。この結晶77、77・
・・を有する結晶化領域に、画素電極を駆動するトラン
ジスタや、画素の表示用回路を形成する。上記結晶77
は、図26の縦方向長さは、上記トランジスタの寸法よ
りも小さいが、比較的大きい寸法であり、また、結晶化
領域の結晶は寸法が略均一である。したがって、上記結
晶化領域に形成された複数のトランジスタは、交差する
結晶粒界の数が互いに略同じになる。したがって、上記
トランジスタは、比較的良好であって略均一のキャリア
移動度が得られる。したがって、特性にばらつきがなく
て、安定した表示特性の液晶表示装置が得られる。ま
た、この実施形態の結晶化装置は、上記フォトマスク1
0の第1開口部61の短手方向の移動回数が1回でよい
ので、比較的良好な特性の結晶が容易に形成できる。
After that, the photomask 10 is further driven to move the irradiation region of the opening 11 to the position shown by the broken line 75, and the laser beam is further irradiated to the moved irradiation region. By repeating the driving of the photomask 10 and the irradiation of the laser light, as shown in FIG. 26, the crystal grown in the irradiation region of the second opening 62 is irradiated in the irradiation region of the adjacent second opening 62. Connect to the formed crystal. As a result, crystals 77, 77 ... With a relatively long length in the crystal growth direction are obtained. This crystal 77, 77
A transistor for driving the pixel electrode and a pixel display circuit are formed in the crystallized region having. Crystal 77
The length in the vertical direction in FIG. 26 is smaller than the size of the transistor but is relatively large, and the size of the crystal in the crystallization region is substantially uniform. Therefore, the plurality of transistors formed in the crystallization region have substantially the same number of intersecting crystal grain boundaries. Therefore, the above-mentioned transistor can obtain a relatively good and substantially uniform carrier mobility. Therefore, it is possible to obtain a liquid crystal display device having stable display characteristics without variations in characteristics. The crystallization apparatus of this embodiment is the photomask 1 described above.
Since the number of times of movement of the first opening 61 of 0 in the width direction is only one, it is possible to easily form a crystal having relatively good characteristics.

【0089】図27は、本発明の実施形態の携帯電子機
器を示す図である。この携帯電子機器は、上記実施形態
の結晶化装置で薄膜が結晶化された基板を有する画像表
示装置81を備える。上記携帯電子機器は、論理回路と
メモリとを混載したLSI(大規模集積回路)からなる
制御回路82と、電池83と、RF(無線周波数)回路
部84と、アンテナ部85と、信号線86と、電源線8
7とを備える。上記画像表示装置81は、上記結晶化装
置で形成した結晶領域に設けられたトランジスタで、画
素の印加電圧を制御し、また、上記画素の表示用回路を
構成している。したがって、上記画像表示装置81は、
小型で、しかも、高速表示が可能であるので、上記携帯
電子機器が受信した動画を、残像が殆ど無くて良好なコ
ントラストで表示できる。
FIG. 27 is a diagram showing a portable electronic device according to an embodiment of the present invention. This portable electronic device includes the image display device 81 having a substrate in which the thin film is crystallized by the crystallization device of the above embodiment. The portable electronic device includes a control circuit 82 including an LSI (Large Scale Integrated Circuit) in which a logic circuit and a memory are mixed, a battery 83, an RF (radio frequency) circuit section 84, an antenna section 85, and a signal line 86. And power line 8
7 and 7. The image display device 81 is a transistor provided in the crystal region formed by the crystallization device, controls the voltage applied to the pixel, and constitutes a display circuit for the pixel. Therefore, the image display device 81 is
Since it is small and can be displayed at high speed, the moving image received by the portable electronic device can be displayed with good contrast with almost no afterimage.

【0090】上記実施形態の結晶化装置は、駆動機構1
3によってフォトマスク10を駆動したが、フォトマス
クを固定すると共に、基板を駆動する駆動機構によって
基板を駆動してもよい。
The crystallizing device of the above-described embodiment has the driving mechanism 1
Although the photomask 10 is driven by 3, the photomask may be fixed and the substrate may be driven by a driving mechanism that drives the substrate.

【0091】また、上記実施形態において、フォトマス
ク10の開口部の寸法と、この開口部の通過光による照
射領域の寸法は略同一であるが、フォトマスクの開口部
の寸法と基板の薄膜に照射される照射領域の寸法とは、
同一でなくてもよい。すなわち、上記フォトマスクは、
レチクルとして用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the size of the opening of the photomask 10 and the size of the irradiation area by the light passing through this opening are substantially the same, but the size of the opening of the photomask and the thin film of the substrate are different. What is the size of the irradiation area that is irradiated?
It does not have to be the same. That is, the photomask is
It may be used as a reticle.

【0092】上記実施形態において、上記結晶化装置の
光源は、エキシマレーザ光源であったが、結晶化装置の
光源はレーザ以外の光を出射する光源でもよい。
In the above embodiment, the light source of the crystallization device is an excimer laser light source, but the light source of the crystallization device may be a light source that emits light other than laser light.

【0093】上記実施形態において、上記結晶化装置で
薄膜を結晶化した基板を、液晶表示装置に用いたが、液
晶表示装置以外のELパネルなどに用いてもよい。
In the above embodiment, the substrate obtained by crystallizing the thin film by the crystallization device is used for the liquid crystal display device, but it may be used for EL panels other than the liquid crystal display device.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明の結晶
化装置によれば、光透過パターンを有するフォトマスク
と、このフォトマスクに光を出射する光源を備え、上記
フォトマスクの光透過パターンを透過した光源からの通
過光を基板上の薄膜に照射して、この薄膜を結晶化する
結晶化装置において、上記フォトマスクの光透過パター
ンは、細長い第1開口部と、この第1開口部の延在する
方向に略直交する方向に延びる細長い第2開口部とを有
するので、上記薄膜に、上記第1開口部の通過光を照射
し、この通過光を短手方向に移動するのを繰り返すこと
によって、上記通過光の照射領域の短手方向に延びる結
晶を形成し、また、この結晶に、上記第2開口部の通過
光を照射し、この通過光の照射領域をその照射領域の短
手方向に移動するのを繰り返すことによって、効果的に
大きい寸法の結晶が得られる。
As is clear from the above, according to the crystallization apparatus of the present invention, a photomask having a light transmission pattern and a light source for emitting light to the photomask are provided, and the light transmission pattern of the photomask is provided. In the crystallization apparatus for irradiating the thin film on the substrate with the light passing through the substrate to pass through the thin film and crystallize the thin film, the light transmission pattern of the photomask has an elongated first opening and the first opening. Since the thin film has a second elongated opening extending in a direction substantially orthogonal to the extending direction, it is possible to irradiate the thin film with the light passing through the first opening and move the light passing therethrough in the lateral direction. By repeating, a crystal extending in the lateral direction of the irradiation area of the passing light is formed, and the passing light of the second opening is irradiated to the crystal, and the irradiation area of the passing light is changed to the irradiation area of the irradiation area. Move in the lateral direction By repeating the crystal effectively larger size is obtained.

【0095】1実施形態の結晶化装置によれば、上記フ
ォトマスクの上記第1開口部を複数個備え、上記複数の
第1開口部は所定間隔をおいて互いに平行に並んでお
り、上記フォトマスクの第2開口部は、上記平行に並ん
だ複数の第1開口部の両側方に位置するように並んでい
るので、寸法が比較的大きい結晶を、容易に大量に形成
できる。
According to the crystallization apparatus of one embodiment, the plurality of first opening portions of the photomask are provided, and the plurality of first opening portions are arranged in parallel with each other at a predetermined interval. Since the second openings of the mask are arranged so as to be located on both sides of the plurality of first openings arranged in parallel, it is possible to easily form a large amount of crystals having a relatively large size.

【0096】1実施形態の結晶化装置によれば、上記フ
ォトマスクの第1開口部を通過した第1通過光の薄膜上
の照射領域が、上記第1通過光の上記照射領域の短手方
向に順次連なるように、上記フォトマスクまたは基板を
移動させる第1移動手段と、上記フォトマスクの第2開
口部を通過した第2通過光の薄膜上の照射領域が、上記
第2通過光の上記照射領域の短手方向に順次連なるよう
に、上記フォトマスクまたは基板を移動させる第2移動
手段と、上記第1および第2移動手段による上記フォト
マスクまたは基板の移動の中止時に、上記光源からの通
過光が薄膜を照射する一方、上記第1および第2移動手
段による上記フォトマスクまたは基板の移動時には、上
記光源からの通過光が薄膜を照射しないように、上記光
源と、上記第1移動手段と、上記第2移動手段とを制御
する制御手段とを備えるので、上記第1および第2通過
光によって上記薄膜に確実に結晶を成長させて、上記第
1および第2通過光の照射領域の短手方向に、効果的に
結晶成長ができる。
According to the crystallization apparatus of one embodiment, the irradiation area on the thin film of the first passing light that has passed through the first opening of the photomask is in the lateral direction of the irradiation area of the first passing light. The first moving means for moving the photomask or the substrate and the irradiation area on the thin film of the second passing light which has passed through the second opening of the photomask are arranged so as to be sequentially connected to each other. A second moving unit that moves the photomask or the substrate so that the photomask or the substrate is sequentially moved in the lateral direction of the irradiation region, and when the movement of the photomask or the substrate is stopped by the first and second moving units, While the passing light irradiates the thin film, when the photomask or the substrate is moved by the first and second moving means, the light source and the first transfer unit are arranged so that the passing light from the light source does not irradiate the thin film. Means and a control means for controlling the second moving means, so that crystals are surely grown on the thin film by the first and second passing lights, and an irradiation region of the first and second passing lights is provided. The crystal can be effectively grown in the lateral direction.

【0097】1実施形態の結晶化装置によれば、上記制
御手段は、上記第1移動手段および光源を制御して、上
記基板上の薄膜に、上記第1通過光の上記照射領域の長
手方向長さの幅を有して第1通過光の上記照射領域の短
手方向に延びる第1結晶化領域を形成し、また、上記第
2移動手段および光源を制御して、上記第1結晶化領域
中から上記第2通過光の上記照射領域の短手方向に延び
る第2結晶化領域を形成するので、上記第1通過光の照
射領域の短手方向に比較的長い結晶を有する第1結晶化
領域を薄膜に形成し、この第1結晶化領域の結晶を上記
第2通過光の照射領域の短手方向に更に結晶成長して第
2結晶化領域を形成するから、比較的大きい寸法の結晶
が効果的に形成できる。
According to the crystallization apparatus of one embodiment, the control means controls the first moving means and the light source to cause the thin film on the substrate to move in the longitudinal direction of the irradiation region of the first passing light. A first crystallization region having a width of a length and extending in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light is formed, and the second moving means and the light source are controlled to perform the first crystallization. Since the second crystallization region extending from the region in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light is formed, the first crystal having a crystal relatively long in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light. The crystallized region is formed in a thin film, and the crystal of the first crystallized region is further grown in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light to form the second crystallized region. Crystals can be effectively formed.

【0098】1実施形態の結晶化装置によれば、上記第
1移動手段は、上記基板の薄膜において、上記第1通過
光の照射領域が短手方向に重なり合って順次移動するよ
うに、上記フォトマスクまたは基板を移動させると共
に、上記第2移動手段は、上記基板の薄膜において、上
記第2通過光の照射領域が短手方向に重なり合って順次
移動するように、上記フォトマスクまたは基板を移動さ
せるので、上記薄膜の結晶を上記第1通過光の照射領域
の短手方向に効果的に結晶成長し、この結晶成長された
結晶を、更に、上記第2通過光の照射領域の短手方向に
効果的に結晶成長して、上記第2通過光の短手方向に連
続して殆ど途切れのない結晶が効果的に形成できる。
According to the crystallizing device of one embodiment, the first moving means moves the photo film so that the irradiation regions of the first passing light are sequentially moved so as to overlap each other in the lateral direction in the thin film of the substrate. While moving the mask or the substrate, the second moving means moves the photomask or the substrate so that the irradiation region of the second passing light overlaps in the lateral direction and sequentially moves in the thin film of the substrate. Therefore, the crystal of the thin film is effectively grown in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light, and the crystal grown crystal is further grown in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light. It is possible to effectively grow the crystal, and to effectively form a crystal which is continuous in the lateral direction of the second passing light and has almost no interruption.

【0099】1実施形態の結晶化装置によれば、上記フ
ォトマスクの第1開口部の長手方向長さは、上記第2開
口部相互の間隔の半分以下の長さであるので、上記第1
開口部で結晶成長された結晶を上記第2開口部の通過光
によって更に結晶成長する際に、上記第1開口部の通過
光が照射されて形成される無効領域を、効果的に縮小で
きる。
According to the crystallization apparatus of one embodiment, since the length of the first opening of the photomask in the longitudinal direction is not more than half the distance between the second openings, the first opening of the photomask is not formed.
When the crystal grown in the opening is further crystal-grown by the light passing through the second opening, the ineffective region formed by irradiation with the light passing through the first opening can be effectively reduced.

【0100】1実施形態の画像表示装置によれば、上記
結晶化装置を用いて薄膜を結晶化した基板を備えるの
で、良好な表示特性の画像表示装置が形成できる。
According to the image display device of the first embodiment, since the thin film is crystallized by using the crystallization device, the image display device having good display characteristics can be formed.

【0101】本発明の結晶化方法によれば、光透過パタ
ーンを有するフォトマスクに光を照射して、上記フォト
マスクの光透過パターンを通過した通過光を、基板上の
薄膜に照射する工程と、上記フォトマスクの光透過パタ
ーンを通過した通過光が、基板上の薄膜の照射すべき位
置に照射されるように、上記フォトマスクまたは基板を
移動する工程とを備える結晶化方法において、上記フォ
トマスクの光透過パターンは、細長い第1開口部と、こ
の第1開口部の延在する方向に略直交する方向に延びる
細長い第2開口部とを有するので、上記第1開口部を透
過した光源からの通過光によって、上記薄膜を順次結晶
化し、この結晶化した薄膜を、さらに、上記第2開口部
の通過光によって、上記第1開口部による結晶化方向の
略直角方向に結晶化することによって、効果的に大きい
寸法の結晶が形成できる。
According to the crystallization method of the present invention, a step of irradiating a photomask having a light transmission pattern with light and irradiating the thin film on the substrate with the light passing through the light transmission pattern of the photomask. In the crystallization method, a step of moving the photomask or the substrate so that the light passing through the light transmission pattern of the photomask is irradiated to a position to be irradiated on the thin film on the substrate, Since the light transmission pattern of the mask has the elongated first opening and the elongated second opening extending in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the first opening, the light source transmitted through the first opening. The thin film is sequentially crystallized by the light passing through the crystal, and the crystallized thin film is further crystallized by the light passing through the second opening in a direction substantially perpendicular to the crystallization direction of the first opening. By the crystal effectively larger size can be formed.

【0102】1実施形態の結晶化方法によれば、上記第
1開口部を通過した第1通過光を、この第1通過光の照
射領域をその照射領域の短手方向に連ねて上記基板上の
薄膜に順次照射して、上記第1通過光の照射領域の長手
方向長さの幅を有して第1通過光の照射領域の短手方向
に延びる第1結晶化領域を形成する工程と、上記第2開
口部を通過した第2通過光を、この第2通過光の照射領
域をその照射領域の短手方向に連ねるように上記基板上
の薄膜に順次照射して、上記第1結晶化領域中から第2
通過光の上記照射領域の短手方向に延びる第2結晶化領
域を形成する工程とを備えるので、上記第1通過光を、
その照射領域が短手方向に連なるように上記薄膜に順次
照射して第1結晶化領域を形成し、この第1結晶化領域
に、上記第2通過光を、その照射領域が短手方向に連な
るように順次照射して、上記第1結晶化領域中から上記
第2通過光の照射領域の短手方向に延びる第2結晶化領
域を形成して、比較的大きい寸法の結晶を効果的に形成
できる。
According to the crystallization method of the one embodiment, the first passing light that has passed through the first opening is connected to the irradiation region of the first passing light in the lateral direction of the irradiation region, and the first passing light is applied to the substrate. Irradiating the thin films in order to form a first crystallization region having a width of the longitudinal length of the irradiation region of the first passing light and extending in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light. The second crystal passing through the second opening is sequentially irradiated onto the thin film on the substrate so that the irradiation area of the second light is continuous in the lateral direction of the irradiation area, and the first crystal is irradiated. Second in the area
And a step of forming a second crystallized region extending in the lateral direction of the irradiation region of the passing light, the first passing light is
The thin film is sequentially irradiated so that the irradiation regions are continuous in the lateral direction to form a first crystallization region, and the second passing light is applied to the first crystallization region in the lateral direction. Irradiation is sequentially performed so as to form a second crystallization region extending in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light from the first crystallization region, thereby effectively forming a crystal having a relatively large size. Can be formed.

【0103】1実施形態の結晶化方法によれば、上記第
1結晶化領域を形成する際、上記基板上の薄膜におい
て、上記第1通過光の照射領域の短手方向に、この第1
通過光の照射領域が部分的に重なり合って連なるよう
に、上記第1通過光を順次照射すると共に、上記第2結
晶化領域を形成する際、上記基板上の薄膜において、上
記第2通過光の照射領域の短手方向に、この第2通過光
の照射領域が部分的に重なり合って連なるように、上記
第2通過光を順次照射するので、上記基板の薄膜に、上
記第1通過光の照射領域の短手方向に殆ど結晶の途切れ
がない第1結晶化領域を形成でき、さらに、この第1結
晶化領域内から、比較的大きい寸法の結晶からなる第2
結晶化領域が形成できる。
According to the crystallization method of one embodiment, when the first crystallization region is formed, the first crystallization region is formed on the thin film on the substrate in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light.
When the second crystallization region is formed while simultaneously irradiating the first passing light so that the irradiation regions of the passing light overlap and are continuous, the second passing light of the second passing light is formed in the thin film on the substrate. Since the second passing light is sequentially irradiated in the lateral direction of the irradiation region so that the irradiation regions of the second passing light partially overlap and are continuous, the thin film of the substrate is irradiated with the first passing light. It is possible to form a first crystallized region in which there is almost no crystal discontinuity in the lateral direction of the region, and a second crystal composed of a crystal having a relatively large size is formed from within the first crystallized region.
Crystallized regions can be formed.

【0104】1実施形態の画像表示装置によれば、上記
結晶化方法によって薄膜を結晶化した基板を備えるの
で、良好な表示特性の画像表示装置が形成できる。
According to the image display device of one embodiment, since the thin film is crystallized by the above crystallization method, the image display device having good display characteristics can be formed.

【0105】1実施形態の画像表示装置によれば、上記
結晶化された薄膜にトランジスタを形成したので、この
トランジスタの動作が高速にできる。
According to the image display device of the first embodiment, since the transistor is formed in the crystallized thin film, the operation of the transistor can be performed at high speed.

【0106】1実施形態の画像表示装置によれば、上記
トランジスタは、画素電極を駆動するので、この画像表
示装置は高速表示が可能になって、残像が殆どなく、良
好なコントラストが得られる。
According to the image display device of one embodiment, the transistor drives the pixel electrode, so that the image display device can perform high-speed display, and there is almost no afterimage and good contrast can be obtained.

【0107】1実施形態の画像表示装置によれば、上記
薄膜は、互いに略同一の寸法を有する複数の結晶化領域
を備え、上記トランジスタは、上記各結晶化領域内に夫
々形成されているので、上記トランジスタは粒界が実質
的に無い結晶化領域に形成されているから、高速動作の
トランジスタが得られる。
According to the image display device of one embodiment, the thin film includes a plurality of crystallized regions having substantially the same size, and the transistor is formed in each of the crystallized regions. Since the transistor is formed in the crystallized region where grain boundaries are substantially absent, a high speed transistor can be obtained.

【0108】1実施形態の画像表示装置によれば、画像
を表示する画像表示領域の周囲に、上記薄膜の結晶化領
域上に形成されたトランジスタを有する表示用回路を配
置したので、上記表示用回路が有するトランジスタは高
速動作が可能であるから、上記表示用回路は画像表示に
必要な動作速度が十分に得られて、その結果、基板上に
画像表示領域と表示用回路とを一体に形成でき、部品点
数が少なくて小型で低コスト、かつ、信頼性の良好な画
像表示装置が得られる。
According to the image display device of one embodiment, the display circuit having the transistor formed on the crystallization region of the thin film is arranged around the image display region for displaying an image. Since the transistor included in the circuit can operate at high speed, the display circuit can obtain a sufficient operation speed for image display, and as a result, the image display region and the display circuit are integrally formed over the substrate. It is possible to obtain an image display device having a small number of parts, a small size, low cost, and high reliability.

【0109】1実施形態の画像表示装置によれば、上記
表示用回路は複数のブロックからなり、この複数のブロ
ックは、上記結晶化領域内に形成されているので、上記
複数のブロックは、粒界が実質的に無い結晶化領域に形
成されるから、十分な動作速度を有する表示用回路が形
成できる。
According to the image display device of one embodiment, the display circuit is composed of a plurality of blocks, and the plurality of blocks are formed in the crystallization region. Since the boundary is formed in the crystallized region having substantially no boundary, a display circuit having a sufficient operation speed can be formed.

【0110】1実施形態の画像表示装置によれば、上記
結晶化領域は矩形をしていて、上記矩形少なくとも一辺
の長さは、上記第1開口部相互の間隔、または、上記第
2開口部相互の間隔のいずれか一つに等しいので、例え
ば画素電極に接続されるトランジスタや、画素の表示用
回路を形成するのに好適な結晶化領域にできる。
According to the image display device of one embodiment, the crystallized region has a rectangular shape, and the length of at least one side of the rectangular shape is the distance between the first opening parts or the second opening part. Since it is equal to any one of the mutual intervals, it can be a crystallization region suitable for forming, for example, a transistor connected to a pixel electrode or a pixel display circuit.

【0111】1実施形態の携帯電子機器によれば、上記
画像表示装置を備えるので、例えば動画のフルカラー表
示が可能で小型の携帯電子機器が構成できる。
According to the portable electronic device of the first embodiment, since the image display device is provided, a small portable electronic device capable of full-color display of moving images can be constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施形態の結晶化装置を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a crystallization apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 結晶化装置のフォトマスク10に設けられた
光透過パターンを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a light transmission pattern provided on a photomask 10 of a crystallization device.

【図3】 フォトマスクの開口部11のうち、1列の第
1開口部112、112・・・および1個の第2開口部
113を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing one row of first openings 112, 112, ... And one second opening 113 among the openings 11 of the photomask.

【図4】 アモルファスシリコン膜18に形成された柱
状の結晶21を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a columnar crystal 21 formed on the amorphous silicon film 18.

【図5】 照射領域にレーザ光を照射して、図4の結晶
21よりも長手方向の寸法が大きい結晶22を形成した
様子を示す図である。
5 is a diagram showing a state in which a laser beam is applied to an irradiation region to form a crystal 22 having a larger dimension in the longitudinal direction than the crystal 21 of FIG.

【図6】 照射領域にレーザ光を照射して、図5の結晶
22よりも長手方向の寸法が大きい結晶23を形成した
様子を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which a laser beam is applied to an irradiation area to form a crystal 23 having a larger dimension in the longitudinal direction than the crystal 22 of FIG.

【図7】 図6の結晶23よりも寸法が大きい結晶24
を形成し、この結晶24からなる第1結晶化領域25を
形成した様子を示す図である。
7 is a crystal 24 having a size larger than that of the crystal 23 of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the first crystallization region 25 made of the crystal 24 is formed by forming

【図8】 上記フォトマスク10を移動して、第2開口
部113による照射領域を、第1結晶化領域25内に移
動した様子を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the photomask 10 is moved to move the irradiation region by the second opening 113 into the first crystallization region 25.

【図9】 図8の第1結晶化領域25を示した拡大図で
ある。
9 is an enlarged view showing a first crystallization region 25 of FIG.

【図10】 照射領域26にレーザ光を照射して、結晶
28を形成した様子を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which a crystal 28 is formed by irradiating an irradiation region 26 with laser light.

【図11】 フォトマスク10を移動し、第2開口部の
照射領域26を移動した様子を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state in which the photomask 10 is moved and the irradiation region 26 of the second opening is moved.

【図12】 照射領域26にレーザ光を照射して、図1
1の結晶29を成長させて結晶30を形成した様子を示
す図である。
FIG. 12 shows a case where the irradiation region 26 is irradiated with laser light, and FIG.
It is a figure which shows a mode that the crystal 29 of 1 was grown and the crystal 30 was formed.

【図13】 図12に示した結晶30が形成されたアモ
ルファスシリコン膜18の表面を、縮小して示した図で
ある。
FIG. 13 is a reduced view of the surface of the amorphous silicon film 18 on which the crystal 30 shown in FIG. 12 is formed.

【図14】 アモルファスシリコン膜18に、複数の第
2結晶化領域32、32・・・を形成した様子を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing a state in which a plurality of second crystallized regions 32, 32 ... Are formed in the amorphous silicon film 18.

【図15】 第2結晶化領域32に、トランジスタ4
1、42、43を形成した様子を示す図である。
FIG. 15 shows the transistor 4 in the second crystallization region 32.
It is a figure which shows a mode that 1, 42, 43 was formed.

【図16】 第2結晶化領域32、32・・・の最右列
の右側に形成された無効領域52を示す図である。
16 is a diagram showing an invalid region 52 formed on the right side of the rightmost column of the second crystallization regions 32, 32, ....

【図17】 無効領域が縮小できるフォトマスクの開口
部パターンを示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an opening pattern of a photomask capable of reducing an invalid area.

【図18】 図17の開口部パターンを有するフォトマ
スクを用いて、液晶表示装置のための基板の薄膜を結晶
化した様子を示す図である。
18 is a diagram showing a state in which a thin film of a substrate for a liquid crystal display device is crystallized using the photomask having the opening pattern of FIG.

【図19】 異なる実施形態の結晶化装置が備えるフォ
トマスク10の開口パターン11を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing an opening pattern 11 of a photomask 10 included in a crystallization device of another embodiment.

【図20】 図19のフォトマスクを用いて、基板の薄
膜に第1回目のレーザ照射を実行した際に得られる結晶
化の様子を示す図である。
20 is a diagram showing a state of crystallization obtained when the first laser irradiation is performed on the thin film of the substrate using the photomask of FIG.

【図21】 開口部の照射領域を、矢印Aで示す方向
に、破線64で示す位置に移動させた様子を示す図であ
る。
FIG. 21 is a diagram showing a state where the irradiation region of the opening is moved to the position shown by a broken line 64 in the direction shown by arrow A.

【図22】 図21の照射領域に再度レーザ光を照射し
て形成した結晶を示す図である。
22 is a diagram showing a crystal formed by irradiating the irradiation region of FIG. 21 with laser light again.

【図23】 開口部の照射領域を、第2開口部62の短
手方向に矢印Bで示すように移動させた様子を示す図で
ある。
FIG. 23 is a diagram showing a state in which the irradiation area of the opening is moved in the lateral direction of the second opening 62 as indicated by an arrow B.

【図24】 図23の照射領域68にレーザ照射して形
成した結晶化領域を示す図である。
24 is a diagram showing a crystallized region formed by laser irradiation of an irradiation region 68 in FIG.

【図25】 先に形成した結晶72のうちの照射領域の
移動方向と反対側の結晶72を、照射領域の移動方向に
再度成長させて結晶73を得た様子を示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing a state in which a crystal 72 on the opposite side of the moving direction of the irradiation region among the crystals 72 formed earlier is grown again in the moving direction of the irradiation region to obtain a crystal 73.

【図26】 フォトマスク10の駆動とレーザ光の照射
とを繰り返して、結晶成長方向の長さが比較的長い結晶
77、77・・・を形成した様子を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a state where crystals 77, 77 ... Having a relatively long length in the crystal growth direction are formed by repeating driving of the photomask 10 and irradiation of laser light.

【図27】 本発明の実施形態の携帯電子機器を示す図
である。
FIG. 27 is a diagram showing a portable electronic device according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 開口部 112 第1開口部 113 第2開口部 11 openings 112 First opening 113 Second opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/336 H01L 29/78 627G 29/786 Fターム(参考) 2H092 JA24 KA05 MA14 MA30 NA21 NA25 NA27 NA29 PA07 5C094 AA43 BA03 DA14 DA15 FB14 5F052 AA02 BA01 BA12 BB01 BB02 BB07 DA02 JA01 5F110 AA01 AA30 BB01 DD02 GG02 GG13 GG25 GG42 GG43 GG45 NN72 PP03 PP05 PP06 PP23 PP24 PP29 5G435 AA17 CC09 EE33 EE37 HH13 KK05 KK10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/336 H01L 29/78 627G 29/786 F term (reference) 2H092 JA24 KA05 MA14 MA30 NA21 NA25 NA27 NA29 PA07 5C094 AA43 BA03 DA14 DA15 FB14 5F052 AA02 BA01 BA12 BB01 BB02 BB07 DA02 JA01 5F110 AA01 AA30 BB01 DD02 GG02 GG13 GG25 GG42 GG43 GG45 NN72 PP03 PP05 PP06 PP23 PP24 PP29 5G435 AAEE CC09EE33 H0913

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光透過パターンを有するフォトマスク
と、このフォトマスクに光を出射する光源を備え、上記
フォトマスクの光透過パターンを透過した光源からの通
過光を基板上の薄膜に照射して、この薄膜を結晶化する
結晶化装置において、 上記フォトマスクの光透過パターンは、細長い第1開口
部と、この第1開口部の延在する方向に略直交する方向
に延びる細長い第2開口部とを有することを特徴とする
結晶化装置。
1. A photomask having a light transmission pattern, and a light source for emitting light to the photomask, wherein light passing through the light transmission pattern of the photomask is applied to a thin film on a substrate. In the crystallizing device for crystallizing the thin film, the light transmission pattern of the photomask has an elongated first opening and an elongated second opening extending in a direction substantially orthogonal to a direction in which the first opening extends. A crystallizing device having:
【請求項2】 請求項1に記載の結晶化装置において、 上記フォトマスクの上記第1開口部を複数個備え、上記
複数の第1開口部は所定間隔をおいて互いに平行に並ん
でおり、 上記フォトマスクの第2開口部は、上記平行に並んだ複
数の第1開口部の両側方に位置するように並んでいるこ
とを特徴とする結晶化装置。
2. The crystallization apparatus according to claim 1, wherein the photomask includes a plurality of the first openings, and the plurality of first openings are arranged in parallel with each other at a predetermined interval, The crystallization device wherein the second openings of the photomask are arranged so as to be located on both sides of the plurality of first openings arranged in parallel.
【請求項3】 請求項1または2に記載の結晶化装置に
おいて、 上記フォトマスクの第1開口部を通過した第1通過光の
薄膜上の照射領域が、上記第1通過光の照射領域の短手
方向に順次連なるように、上記フォトマスクまたは基板
を移動させる第1移動手段と、 上記フォトマスクの第2開口部を通過した第2通過光の
薄膜上の照射領域が、上記第2通過光の照射領域の短手
方向に順次連なるように、上記フォトマスクまたは基板
を移動させる第2移動手段と、 上記第1および第2移動手段による上記フォトマスクま
たは基板の移動の中止時に、上記光源からの通過光が薄
膜を照射する一方、上記第1および第2移動手段による
上記フォトマスクまたは基板の移動時には、上記光源か
らの通過光が薄膜を照射しないように、上記光源と、上
記第1移動手段と、上記第2移動手段とを制御する制御
手段とを備えることを特徴とする結晶化装置。
3. The crystallization device according to claim 1, wherein the irradiation area of the first passing light that has passed through the first opening of the photomask on the thin film is the irradiation area of the first passing light. A first moving unit that moves the photomask or the substrate so as to sequentially connect in the lateral direction, and an irradiation region on the thin film of the second passing light that has passed through the second opening of the photomask, the second passing portion. Second moving means for moving the photomask or the substrate so as to be successively arranged in the lateral direction of the light irradiation region, and the light source for stopping the movement of the photomask or the substrate by the first and second moving means. From the light source and the light source so that the passing light from the light source does not irradiate the thin film when the photomask or the substrate is moved by the first and second moving means. A crystallization apparatus comprising: a first moving means and a control means for controlling the second moving means.
【請求項4】 請求項3に記載の結晶化装置において、 上記制御手段は、上記第1移動手段および光源を制御し
て、上記基板上の薄膜に、上記第1通過光の上記照射領
域の長手方向長さの幅を有して第1通過光の上記照射領
域の短手方向に延びる第1結晶化領域を形成し、また、
上記第2移動手段および光源を制御して、上記上記第1
結晶化領域中から上記第2通過光の上記照射領域の短手
方向に延びる第2結晶化領域を形成することを特徴とす
る結晶化装置。
4. The crystallization apparatus according to claim 3, wherein the control unit controls the first moving unit and the light source to cause the thin film on the substrate to move the irradiation region of the first passing light. Forming a first crystallization region having a width of the longitudinal direction and extending in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light;
The first moving means and the light source are controlled to control the first moving means.
A crystallization device characterized by forming a second crystallization region extending from the crystallization region in a lateral direction of the irradiation region of the second passing light.
【請求項5】 請求項4に記載の結晶化装置において、 上記第1移動手段は、上記基板の薄膜において、上記第
1通過光の照射領域が短手方向に重なり合って順次移動
するように、上記フォトマスクまたは基板を移動させる
と共に、 上記第2移動手段は、上記基板の薄膜において、上記第
2通過光の照射領域が短手方向に重なり合って順次移動
するように、上記フォトマスクまたは基板を移動させる
ことを特徴とする結晶化装置。
5. The crystallizing device according to claim 4, wherein the first moving means sequentially moves the irradiation regions of the first passing light in the thin film of the substrate so as to overlap each other in the lateral direction. While moving the photomask or the substrate, the second moving means moves the photomask or the substrate so that the irradiation region of the second passing light overlaps in the lateral direction in the thin film of the substrate and moves sequentially. A crystallization device characterized by being moved.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の
結晶化装置において、 上記フォトマスクの第1開口部の長手方向長さは、上記
第2開口部相互の間隔の半分以下の長さであることを特
徴とする結晶化装置。
6. The crystallizing device according to claim 1, wherein a length of the first opening of the photomask in a longitudinal direction is equal to or less than a half of a distance between the second openings. A crystallization device characterized by having a length.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか1つに記載の
結晶化装置を用いて薄膜を結晶化した基板を備える画像
表示装置。
7. An image display device comprising a substrate obtained by crystallizing a thin film using the crystallization device according to claim 1. Description:
【請求項8】 光透過パターンを有するフォトマスクに
光を照射して、上記フォトマスクの光透過パターンを通
過した通過光を、基板上の薄膜に照射する工程と、 上記フォトマスクの光透過パターンを通過した通過光
が、基板上の薄膜の照射すべき位置に照射されるよう
に、上記フォトマスクまたは基板を移動する工程とを備
える結晶化方法において、 上記フォトマスクの光透過パターンは、細長い第1開口
部と、この第1開口部の延在する方向に略直交する方向
に延びる細長い第2開口部とを有することを特徴とする
結晶化方法。
8. A step of irradiating a photomask having a light-transmitting pattern with light, and irradiating the thin film on the substrate with the light passing through the light-transmitting pattern of the photomask, and the light-transmitting pattern of the photomask. In the crystallization method, which comprises a step of moving the photomask or the substrate so that the passing light that has passed through is irradiated to a position to be irradiated on the thin film on the substrate, the light transmission pattern of the photomask is elongated A crystallization method comprising: a first opening and an elongated second opening extending in a direction substantially orthogonal to a direction in which the first opening extends.
【請求項9】 請求項8に記載の結晶化方法において、 上記第1開口部を通過した第1通過光を、この第1通過
光の照射領域をその照射領域の短手方向に連ねて上記基
板上の薄膜に順次照射して、上記第1通過光の照射領域
の長手方向長さの幅を有して第1通過光の照射領域の短
手方向に延びる第1結晶化領域を形成する工程と、 上記第2開口部を通過した第2通過光を、この第2通過
光の照射領域をその照射領域の短手方向に連ねるように
上記基板上の薄膜に順次照射して、上記第1結晶化領域
中から第2通過光の上記照射領域の短手方向に延びる第
2結晶化領域を形成する工程とを備えることを特徴とす
る光照射方法。
9. The crystallization method according to claim 8, wherein the first passing light that has passed through the first opening is connected to an irradiation region of the first passing light in a lateral direction of the irradiation region. The thin films on the substrate are sequentially irradiated to form a first crystallization region having a width of the longitudinal length of the irradiation region of the first passing light and extending in the lateral direction of the irradiation region of the first passing light. And a step of irradiating the thin film on the substrate with the second passing light that has passed through the second opening so that the irradiation area of the second passing light is continuous in the lateral direction of the irradiation area. And a step of forming a second crystallized region extending from one crystallized region in the lateral direction of the irradiation region of the second passing light, the light irradiation method.
【請求項10】 請求項8または9に記載の結晶化方法
において、 上記第1結晶化領域を形成する際、上記基板上の薄膜に
おいて、上記第1通過光の照射領域の短手方向に、この
第1通過光の照射領域が部分的に重なり合って連なるよ
うに、上記第1通過光を順次照射すると共に、 上記第2結晶化領域を形成する際、上記基板上の薄膜に
おいて、上記第2通過光の照射領域の短手方向に、この
第2通過光の照射領域が部分的に重なり合って連なるよ
うに、上記第2通過光を順次照射することを特徴とする
結晶化方法。
10. The crystallization method according to claim 8 or 9, wherein in forming the first crystallization region, in the thin film on the substrate, in a lateral direction of the irradiation region of the first passing light, The first passing light is sequentially irradiated so that the irradiation regions of the first passing light partially overlap with each other to be continuous, and when the second crystallization region is formed, the second thin film on the substrate is A crystallization method comprising sequentially irradiating the second passing light so that the irradiation regions of the second passing light are partially overlapped and continuous in the lateral direction of the irradiation region of the passing light.
【請求項11】 請求項8乃至10のいずれか1つに記
載の結晶化方法によって薄膜を結晶化した基板を備える
画像表示装置。
11. An image display device comprising a substrate having a thin film crystallized by the crystallization method according to any one of claims 8 to 10.
【請求項12】 請求項7または11に記載の画像表示
装置において、上記薄膜の結晶化領域にトランジスタを
形成したことを特徴とする画像表示装置。
12. The image display device according to claim 7, wherein a transistor is formed in a crystallization region of the thin film.
【請求項13】 請求項12に記載の画像表示装置にお
いて、 上記トランジスタは、画素電極を駆動することを特徴と
する画像表示装置。
13. The image display device according to claim 12, wherein the transistor drives a pixel electrode.
【請求項14】 請求項12または13に記載の画像表
示装置において、 上記薄膜は、互いに略同一の寸法を有する複数の結晶化
領域を備え、 上記トランジスタは、上記各結晶化領域内に夫々形成さ
れていることを特徴とする画像表示装置。
14. The image display device according to claim 12, wherein the thin film includes a plurality of crystallized regions having substantially the same size, and the transistor is formed in each of the crystallized regions. An image display device characterized by being provided.
【請求項15】 請求項12乃至14のいずれか1つに
記載の画像表示装置において、 画像を表示する画像表示領域の周囲に、上記薄膜の結晶
化領域上に形成されたトランジスタを有する表示用回路
を配置したことを特徴とする画像表示装置。
15. The image display device according to claim 12, further comprising a transistor formed on the crystallized region of the thin film, around the image display region for displaying an image. An image display device comprising a circuit.
【請求項16】 請求項15に記載の画像表示装置にお
いて、 上記表示用回路は複数のブロックからなり、この複数の
ブロックは、上記結晶化領域内に形成されていることを
特徴とする画像表示装置。
16. The image display device according to claim 15, wherein the display circuit comprises a plurality of blocks, and the plurality of blocks are formed in the crystallization region. apparatus.
【請求項17】 請求項14乃至16のいずれか1つに
記載の画像表示装置において、 上記結晶化領域は矩形をしていて、上記矩形の少なくと
も一辺の長さは、上記第1開口部相互の間隔、または、
上記第2開口部相互の間隔のいずれか一つに略等しいこ
とを特徴とする画像表示装置。
17. The image display device according to claim 14, wherein the crystallized region has a rectangular shape, and at least one side of the rectangular shape has a length equal to that of the first opening. Interval, or
An image display device characterized in that it is substantially equal to any one of the intervals between the second openings.
【請求項18】 請求項12乃至17のいずれか1つに
記載の画像表示装置を備える携帯電子機器。
18. A portable electronic device comprising the image display device according to claim 12.
JP2001296647A 2001-09-27 2001-09-27 Crystallizing device, crystallizing method, image display device and portable electronic instrument Pending JP2003100635A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001296647A JP2003100635A (en) 2001-09-27 2001-09-27 Crystallizing device, crystallizing method, image display device and portable electronic instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001296647A JP2003100635A (en) 2001-09-27 2001-09-27 Crystallizing device, crystallizing method, image display device and portable electronic instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003100635A true JP2003100635A (en) 2003-04-04

Family

ID=19117843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001296647A Pending JP2003100635A (en) 2001-09-27 2001-09-27 Crystallizing device, crystallizing method, image display device and portable electronic instrument

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003100635A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100997275B1 (en) 2003-06-12 2010-11-29 엘지디스플레이 주식회사 A method of crystallizing silicon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100997275B1 (en) 2003-06-12 2010-11-29 엘지디스플레이 주식회사 A method of crystallizing silicon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100276353B1 (en) Manufacturing method and apparatus for polycrystalline semiconductor thin film
JP4723926B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US5591668A (en) Laser annealing method for a semiconductor thin film
US20090218577A1 (en) High throughput crystallization of thin films
JPH09270393A (en) Laser light irradiation device
US7033434B2 (en) Mask for crystallizing, method of crystallizing amorphous silicon and method of manufacturing array substrate using the same
JP2004056058A (en) Manufacturing method for image display unit
US6759628B1 (en) Laser annealing apparatus
JP2003086505A (en) Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor manufacturing apparatus
KR100303138B1 (en) Method of crystallizing silicon thin film and manufacturing method of thin film transistor using the same
JP2008053394A (en) Method of manufacturing display device
US20060166469A1 (en) Method of laser beam maching and laser beam machining apparatus
WO2020158464A1 (en) Laser annealing method and laser annealing apparatus
US6875547B2 (en) Mask for crystallizing amorphous
JPH08201846A (en) Laser annealing method and liquid crystal display device
JP2001091970A (en) Method for manufacturing liquid crystal display panel
US7879511B2 (en) Sequential lateral solidification mask
JP2002057105A (en) Method and device for manufacturing semiconductor thin film, and matrix circuit-driving device
JP2003100635A (en) Crystallizing device, crystallizing method, image display device and portable electronic instrument
JPH11243057A (en) Method and device for manufacturing semiconductor device
JPH0945632A (en) Laser annealing method and melting crystallizing method of semiconductor film
KR20050121548A (en) Method for crystallizing silicon and method of manufacturing tft substrate using the same
JPH10125599A (en) Crystallization method of silicon thin film
JPH0566422A (en) Production of liquid crystal display device and production of sensor
US7649206B2 (en) Sequential lateral solidification mask