JP2003109903A - アレイ基板を製造する方法およびフォトマスク - Google Patents
アレイ基板を製造する方法およびフォトマスクInfo
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
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-
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ＴＦＴ製造工程における設計を制約すること
なく、かつ追加の工程を付加することなしに、キャリア
移動度が高いＴＦＴの活性層を形成するためのアレイ基
板を提供する。 【解決手段】 非晶質材料を多結晶材料へ変質させるエ
ネルギー線を透過させ、互いにほぼ平行に延伸する長手
方向線３３０、３３５と、長手方向線のそれぞれの一端
において、長手方向線が互いに向かい合う方向へ、９０
度より大きな角度で屈折するようにそれぞれ繋がってお
り、長手方向線よりも短い傾斜方向線３４０、３４５
と、長手方向線のそれぞれの他端において、同様の傾斜
方向線３５０、３５５と、によって囲まれた透過領域３
１０および、透過領域の周囲においてエネルギー線を遮
断する遮断領域３２０を備えるフォトマスクを使用す
る。
なく、かつ追加の工程を付加することなしに、キャリア
移動度が高いＴＦＴの活性層を形成するためのアレイ基
板を提供する。 【解決手段】 非晶質材料を多結晶材料へ変質させるエ
ネルギー線を透過させ、互いにほぼ平行に延伸する長手
方向線３３０、３３５と、長手方向線のそれぞれの一端
において、長手方向線が互いに向かい合う方向へ、９０
度より大きな角度で屈折するようにそれぞれ繋がってお
り、長手方向線よりも短い傾斜方向線３４０、３４５
と、長手方向線のそれぞれの他端において、同様の傾斜
方向線３５０、３５５と、によって囲まれた透過領域３
１０および、透過領域の周囲においてエネルギー線を遮
断する遮断領域３２０を備えるフォトマスクを使用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ基板を製造
する方法およびフォトマスクに関する。
する方法およびフォトマスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示素子（以下、ＬＣＤとも
いう）は、パーソナルコンピュータ、投影型テレビ、小
型テレビ、携帯情報端末などに広く利用されている。現
在のＬＣＤにおいては、画素ごとに半導体素子である薄
膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）ともいう）を設けたアクティブ
マトリクス型ＬＣＤが主流となっている。
いう）は、パーソナルコンピュータ、投影型テレビ、小
型テレビ、携帯情報端末などに広く利用されている。現
在のＬＣＤにおいては、画素ごとに半導体素子である薄
膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）ともいう）を設けたアクティブ
マトリクス型ＬＣＤが主流となっている。
【０００３】アクティブマトリクス型ＬＣＤは、表示電
極を有するアレイ基板と表示電極に対向する共通電極を
有するフィルタ基板との間に液晶を封止した構成を有す
る。アレイ基板としては、ＴＦＴがマトリックス状に形
成されているＴＦＴアレイ基板が頻繁に使用される。Ｔ
ＦＴアレイ基板には、ＴＦＴのソースと接続されている
複数の信号線とＴＦＴのゲートと接続されている複数の
走査線とが格子状に形成される。ＴＥＴの活性層として
は、非晶質シリコン（アモルファスシリコン）または多
結晶シリコン（ポリシリコン）が使用される。
極を有するアレイ基板と表示電極に対向する共通電極を
有するフィルタ基板との間に液晶を封止した構成を有す
る。アレイ基板としては、ＴＦＴがマトリックス状に形
成されているＴＦＴアレイ基板が頻繁に使用される。Ｔ
ＦＴアレイ基板には、ＴＦＴのソースと接続されている
複数の信号線とＴＦＴのゲートと接続されている複数の
走査線とが格子状に形成される。ＴＥＴの活性層として
は、非晶質シリコン（アモルファスシリコン）または多
結晶シリコン（ポリシリコン）が使用される。
【０００４】半導体材料としてアモルファスシリコンよ
りも移動度が大きいポリシリコンを採用することによ
り、画像を表示するための駆動回路の一部をアレイ基板
上に形成できる。それによって、従来においては、セル
パネルに外付けしていた部品が不要となり、製造コスト
が削減され、ＬＣＤディスプレイの外枠を小さくできる
ようになった。
りも移動度が大きいポリシリコンを採用することによ
り、画像を表示するための駆動回路の一部をアレイ基板
上に形成できる。それによって、従来においては、セル
パネルに外付けしていた部品が不要となり、製造コスト
が削減され、ＬＣＤディスプレイの外枠を小さくできる
ようになった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】より多くの駆動回路を
アレイ基板上に作り込むことにより、よりコストが削減
され、高機能にすることができる。
アレイ基板上に作り込むことにより、よりコストが削減
され、高機能にすることができる。
【０００６】しかし、現在実用化されているポリシリコ
ンを半導体材料としたアレイ基板に搭載することのでき
る駆動回路の数はまだ限られている。よって、アレイ基
板に搭載しきれないその他の回路は依然としてアレイ基
板に外付けされる。
ンを半導体材料としたアレイ基板に搭載することのでき
る駆動回路の数はまだ限られている。よって、アレイ基
板に搭載しきれないその他の回路は依然としてアレイ基
板に外付けされる。
【０００７】多くの駆動回路をアレイ基板上に作り込む
ためには、ポリシリコンの移動度を高めることが好まし
い。ポリシリコンの移動度を向上させるためには、ポリ
シリコンの結晶粒の粒径を大きくすることが考えられ
る。
ためには、ポリシリコンの移動度を高めることが好まし
い。ポリシリコンの移動度を向上させるためには、ポリ
シリコンの結晶粒の粒径を大きくすることが考えられ
る。
【０００８】ポリシリコンの結晶粒の粒径を大きくする
手段として、アモルファスシリコン膜にレーザ光等のエ
ネルギー線を照射し、固体／液体の界面を生じさせ、こ
の界面における温度勾配を利用して結晶をアレイ基板と
平行に横方向成長させる方法がある。これはラテラル成
長法と言われている。
手段として、アモルファスシリコン膜にレーザ光等のエ
ネルギー線を照射し、固体／液体の界面を生じさせ、こ
の界面における温度勾配を利用して結晶をアレイ基板と
平行に横方向成長させる方法がある。これはラテラル成
長法と言われている。
【０００９】ラテラル成長法は、例えば、フォトマスク
を介してレーザ光等のエネルギー線を基板上の初期膜に
照射する。この場合、結晶成長の方向は、フォトマスク
により形成されるエネルギー線の形状に依存する。
を介してレーザ光等のエネルギー線を基板上の初期膜に
照射する。この場合、結晶成長の方向は、フォトマスク
により形成されるエネルギー線の形状に依存する。
【００１０】図７（Ａ）は、従来のフォトマスク１００
の部分的拡大図である。フォトマスク１００は矩形の透
過領域１０と遮断領域２０とからなる。開口部１０を通
過したエネルギー線はアモルファスシリコン（またはポ
リシリコン）を溶融する。エネルギー線の照射が終了す
ると、シリコンの固体と液体の界面（以下、固液界面と
も言う）から内側へ向かって結晶が成長する。
の部分的拡大図である。フォトマスク１００は矩形の透
過領域１０と遮断領域２０とからなる。開口部１０を通
過したエネルギー線はアモルファスシリコン（またはポ
リシリコン）を溶融する。エネルギー線の照射が終了す
ると、シリコンの固体と液体の界面（以下、固液界面と
も言う）から内側へ向かって結晶が成長する。
【００１１】図７（Ｂ）は、エネルギー線を照射した後
のポリシリコンの各結晶粒の拡大平面図である。ラテラ
ル成長法においては、固液界面から結晶が成長するの
で、透過領域１０の傾斜方向線と長手方向線とでは結晶
成長の方向が異なる。従って、透過領域１０の傾斜方向
線から成長した結晶粒３０と長手方向線から成長した結
晶粒４０とはそれぞれの結晶粒の長手方向が異なる。特
に、従来から透過領域１０は矩形であったため、結晶粒
３０と結晶粒４０との長手方向は９０度近傍の角度で交
わっていた。
のポリシリコンの各結晶粒の拡大平面図である。ラテラ
ル成長法においては、固液界面から結晶が成長するの
で、透過領域１０の傾斜方向線と長手方向線とでは結晶
成長の方向が異なる。従って、透過領域１０の傾斜方向
線から成長した結晶粒３０と長手方向線から成長した結
晶粒４０とはそれぞれの結晶粒の長手方向が異なる。特
に、従来から透過領域１０は矩形であったため、結晶粒
３０と結晶粒４０との長手方向は９０度近傍の角度で交
わっていた。
【００１２】図８は、従来のポリシリコンを活性層５０
として使用してＴＦＴ６０、７０、８０および９０を形
成したときの配置を模式的に示した平面図である。ＴＦ
Ｔ６０、７０、８０および９０はそれぞれゲート電極１
１０、ソース電極１２０およびドレイン電極１３０を備
えている。
として使用してＴＦＴ６０、７０、８０および９０を形
成したときの配置を模式的に示した平面図である。ＴＦ
Ｔ６０、７０、８０および９０はそれぞれゲート電極１
１０、ソース電極１２０およびドレイン電極１３０を備
えている。
【００１３】ゲート電極１１０に電圧を印加することに
より、ＴＦＴがＯＮになる。即ち、ゲート電極１１０の
下にある活性層が反転してチャネルが形成される。この
チャネルによってソース電極１２０とドレイン電極１３
０との間を電流が流れることができる。
より、ＴＦＴがＯＮになる。即ち、ゲート電極１１０の
下にある活性層が反転してチャネルが形成される。この
チャネルによってソース電極１２０とドレイン電極１３
０との間を電流が流れることができる。
【００１４】ＴＦＴ６０、７０、８０および９０がＯＦ
Ｆのときには、ソース電極１２０とドレイン電極１３０
との間にリークする電流は少ない方がよい。一方で、Ｔ
ＦＴ６０、７０、８０および９０がＯＮのときには、ソ
ース電極１２０とドレイン電極１３０との間の抵抗値
（以下、ＯＮ抵抗という）は低い方がよい。また、ＴＦ
Ｔ６０、７０、８０および９０は一定の性能を有するこ
とが望ましい。
Ｆのときには、ソース電極１２０とドレイン電極１３０
との間にリークする電流は少ない方がよい。一方で、Ｔ
ＦＴ６０、７０、８０および９０がＯＮのときには、ソ
ース電極１２０とドレイン電極１３０との間の抵抗値
（以下、ＯＮ抵抗という）は低い方がよい。また、ＴＦ
Ｔ６０、７０、８０および９０は一定の性能を有するこ
とが望ましい。
【００１５】一般に、ＴＦＴのキャリアの流れる方向と
ポリシリコンの結晶粒の長手方向とがほぼ一致するとき
に、キャリアの移動度が高くなる。キャリアの移動度が
高くなると、ＯＮ抵抗が低くなる。一方で、キャリアの
流れる方向が結晶粒の長手方向に対して９０度に近づく
ほど、キャリアの移動度が低くなってしまう。キャリア
が通過する粒界の数が多くなり、散乱されるキャリアが
多くなってしまうからである。
ポリシリコンの結晶粒の長手方向とがほぼ一致するとき
に、キャリアの移動度が高くなる。キャリアの移動度が
高くなると、ＯＮ抵抗が低くなる。一方で、キャリアの
流れる方向が結晶粒の長手方向に対して９０度に近づく
ほど、キャリアの移動度が低くなってしまう。キャリア
が通過する粒界の数が多くなり、散乱されるキャリアが
多くなってしまうからである。
【００１６】従来のポリシリコンの活性層５０には、フ
ォトマスク１００の透過領域１０によって、結晶粒３０
と結晶粒４０との各結晶粒の長手方向がほぼ９０度に直
交してしまう。従って、活性層５０に形成されたＴＦＴ
６０、７０、８０および９０のうち、ＴＦＴ６０、７０
および８０のキャリア移動度は比較的高いが、ＴＦＴ９
０のキャリア移動度は比較的低くなってしまうという問
題があった。
ォトマスク１００の透過領域１０によって、結晶粒３０
と結晶粒４０との各結晶粒の長手方向がほぼ９０度に直
交してしまう。従って、活性層５０に形成されたＴＦＴ
６０、７０、８０および９０のうち、ＴＦＴ６０、７０
および８０のキャリア移動度は比較的高いが、ＴＦＴ９
０のキャリア移動度は比較的低くなってしまうという問
題があった。
【００１７】また、ＴＦＴ６０、７０、８０および９０
は一定の性能を有することができないという問題があっ
た。
は一定の性能を有することができないという問題があっ
た。
【００１８】これらの問題を回避するためには、結晶粒
３０が存在する領域にＴＦＴを形成することができない
という設計における制約が生じる。また、結晶粒３０が
存在する領域にＴＦＴが形成されることを回避するため
に、製造工程に位置合わせ工程を追加する必要があると
いう他の問題が生じる。
３０が存在する領域にＴＦＴを形成することができない
という設計における制約が生じる。また、結晶粒３０が
存在する領域にＴＦＴが形成されることを回避するため
に、製造工程に位置合わせ工程を追加する必要があると
いう他の問題が生じる。
【００１９】従って、本発明の目的は、ＴＦＴ製造工程
における設計を制約することなく、かつ追加の工程を付
加することなしに、キャリア移動度が高く一定の性能を
有する複数のＴＦＴを形成することができる活性層を形
成するためのフォトマスクを提供することである。
における設計を制約することなく、かつ追加の工程を付
加することなしに、キャリア移動度が高く一定の性能を
有する複数のＴＦＴを形成することができる活性層を形
成するためのフォトマスクを提供することである。
【００２０】また、本発明の目的は、ＴＦＴ製造工程に
おける設計を制約することなく、追加の工程を付加する
ことなしに、キャリア移動度が高く一定の性能を有する
ＴＦＴを備えたアレイ基板の製造方法を提供することで
ある。
おける設計を制約することなく、追加の工程を付加する
ことなしに、キャリア移動度が高く一定の性能を有する
ＴＦＴを備えたアレイ基板の製造方法を提供することで
ある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明に従った実施の形
態によるアレイ基板の製造方法は、透明基板上に非晶質
材料を堆積するステップと、互いにほぼ平行に延伸する
第１の長手方向線および第２の長手方向線と、該第１の
長手方向線および該第２の長手方向線のそれぞれの一端
において、該第１の長手方向線および該第２の長手方向
線が互いに向かい合う方向へ、９０度より大きな角度で
屈折するようにそれぞれ繋がっている第１の傾斜方向線
および第２の傾斜方向線と、前記第１の長手方向線およ
び前記第２の長手方向線のそれぞれの他端において、該
第１の長手方向線および該第２の長手方向線が互いに向
かい合う方向へ、９０度より大きな角度で屈折するよう
にそれぞれ繋がっている第３の傾斜方向線および第４の
傾斜方向線とによって囲まれ、エネルギー線を透過する
透過領域、並びに、前記透過領域の周囲においてエネル
ギー線を遮断する遮断領域を備え、前記第１および第２
の長手方向線が延伸する方向の前記透過領域の長さは、
前記第１および第２の長手方向線が延伸する方向に対し
て垂直な方向の前記透過領域の長さよりも長いフォトマ
スクを使用し、エネルギー線を照射して前記非晶質材料
を前記多結晶材料へ変質させる変質ステップであって、
前記透過領域を通過したエネルギー線が前記非晶質材料
に照射されたときに該非晶質材料の表面に投射される平
面パターンの長手方向に対して垂直な方向へ前記透明基
板を一定間隔移動させる移動ステップ、並びに、該移動
ステップごとに前記エネルギー線を前記非晶質材料へ照
射する照射ステップを含む変質ステップと、を備えたア
レイ基板を製造する方法。好ましくは、前記第１の傾斜
方向線および前記第２の傾斜方向線は、前記第１の長手
方向線および前記第２の長手方向線よりも短く、前記第
３の傾斜方向線および前記第４の傾斜方向線は、前記第
１の長手方向線および前記第２の長手方向線よりも短
い。好ましくは、前記第１の長手方向線の長さおよび前
記第２の長手方向線の長さがほぼ等しい。好ましくは、
前記透過領域は前記第１の長手方向線および前記第２の
長手方向線の中心線を境に対称な形状である。好ましく
は、前記第１の傾斜方向線、前記第２の傾斜方向線、前
記第３の傾斜方向線および前記第４の傾斜方向線が総て
直線である。前記透過領域は六角形であるように構成し
てもよい。前記第１の傾斜方向線、前記第２の傾斜方向
線、前記第３の傾斜方向線または前記第４の傾斜方向線
のいずれかが、弧の形状または９０度以上の角度で屈折
した形状であるように構成してもよい。本発明に従った
実施の形態によるアレイ基板の製造方法は、透明基板上
に非晶質材料を堆積するステップと、エネルギー源から
放射され非晶質材料を結晶粒からなる多結晶材料へ変質
させるエネルギー線を透過させるフォトマスクであっ
て、前記エネルギー線を透過させ前記非晶質材料に照射
したときに、それぞれの前記結晶粒の成長が互いに直行
しない方向へ開始されるように成形され、細長の形状を
した透過領域および、前記透過領域の周辺において前記
エネルギー線を遮断する遮断領域を備えているフォトマ
スクを使用し、エネルギー線を照射して前記非晶質材料
を前記多結晶材料へ変質させる変質ステップであって、
前記エネルギー線が前記透過領域を透過して前記非晶質
材料に照射されたときに該非晶質材料の表面に投射され
る平面パターンの長手方向に対して垂直な方向へ前記透
明基板を一定間隔移動させる移動ステップ、並びに、該
移動ステップごとに前記エネルギー線を前記非晶質材料
へ照射する照射ステップを含む変質ステップと、を備え
ている。好ましくは、前記照射ステップにおいて、前記
エネルギー線を照射したときにそれぞれの前記結晶粒の
成長が互いにほぼ平行した方向へ開始される。本発明に
従った実施の形態によるフォトマスクは、エネルギー源
から放射され非晶質材料を多結晶材料へ変質させるエネ
ルギー線を透過させるフォトマスクであって、互いにほ
ぼ平行に延伸する第１の長手方向線および第２の長手方
向線と、該第１の長手方向線および該第２の長手方向線
のそれぞれの一端において、該第１の長手方向線および
該第２の長手方向線が互いに向かい合う方向へ、９０度
より大きな角度で屈折するようにそれぞれ繋がっている
第１の傾斜方向線および第２の傾斜方向線と、前記第１
の長手方向線および前記第２の長手方向線のそれぞれの
他端において、該第１の長手方向線および該第２の長手
方向線が互いに向かい合う方向へ、９０度より大きな角
度で屈折するようにそれぞれ繋がっている第３の傾斜方
向線および第４の傾斜方向線とによって囲まれ、前記エ
ネルギー線を透過させる透過領域および、前記透過領域
の周囲において前記エネルギー線を遮断する遮断領域を
備え、前記第１および第２の長手方向線が延伸する方向
の前記透過領域の長さは、前記第１および第２の長手方
向線が延伸する方向に対して垂直な方向の前記透過領域
の長さよりも長い。
態によるアレイ基板の製造方法は、透明基板上に非晶質
材料を堆積するステップと、互いにほぼ平行に延伸する
第１の長手方向線および第２の長手方向線と、該第１の
長手方向線および該第２の長手方向線のそれぞれの一端
において、該第１の長手方向線および該第２の長手方向
線が互いに向かい合う方向へ、９０度より大きな角度で
屈折するようにそれぞれ繋がっている第１の傾斜方向線
および第２の傾斜方向線と、前記第１の長手方向線およ
び前記第２の長手方向線のそれぞれの他端において、該
第１の長手方向線および該第２の長手方向線が互いに向
かい合う方向へ、９０度より大きな角度で屈折するよう
にそれぞれ繋がっている第３の傾斜方向線および第４の
傾斜方向線とによって囲まれ、エネルギー線を透過する
透過領域、並びに、前記透過領域の周囲においてエネル
ギー線を遮断する遮断領域を備え、前記第１および第２
の長手方向線が延伸する方向の前記透過領域の長さは、
前記第１および第２の長手方向線が延伸する方向に対し
て垂直な方向の前記透過領域の長さよりも長いフォトマ
スクを使用し、エネルギー線を照射して前記非晶質材料
を前記多結晶材料へ変質させる変質ステップであって、
前記透過領域を通過したエネルギー線が前記非晶質材料
に照射されたときに該非晶質材料の表面に投射される平
面パターンの長手方向に対して垂直な方向へ前記透明基
板を一定間隔移動させる移動ステップ、並びに、該移動
ステップごとに前記エネルギー線を前記非晶質材料へ照
射する照射ステップを含む変質ステップと、を備えたア
レイ基板を製造する方法。好ましくは、前記第１の傾斜
方向線および前記第２の傾斜方向線は、前記第１の長手
方向線および前記第２の長手方向線よりも短く、前記第
３の傾斜方向線および前記第４の傾斜方向線は、前記第
１の長手方向線および前記第２の長手方向線よりも短
い。好ましくは、前記第１の長手方向線の長さおよび前
記第２の長手方向線の長さがほぼ等しい。好ましくは、
前記透過領域は前記第１の長手方向線および前記第２の
長手方向線の中心線を境に対称な形状である。好ましく
は、前記第１の傾斜方向線、前記第２の傾斜方向線、前
記第３の傾斜方向線および前記第４の傾斜方向線が総て
直線である。前記透過領域は六角形であるように構成し
てもよい。前記第１の傾斜方向線、前記第２の傾斜方向
線、前記第３の傾斜方向線または前記第４の傾斜方向線
のいずれかが、弧の形状または９０度以上の角度で屈折
した形状であるように構成してもよい。本発明に従った
実施の形態によるアレイ基板の製造方法は、透明基板上
に非晶質材料を堆積するステップと、エネルギー源から
放射され非晶質材料を結晶粒からなる多結晶材料へ変質
させるエネルギー線を透過させるフォトマスクであっ
て、前記エネルギー線を透過させ前記非晶質材料に照射
したときに、それぞれの前記結晶粒の成長が互いに直行
しない方向へ開始されるように成形され、細長の形状を
した透過領域および、前記透過領域の周辺において前記
エネルギー線を遮断する遮断領域を備えているフォトマ
スクを使用し、エネルギー線を照射して前記非晶質材料
を前記多結晶材料へ変質させる変質ステップであって、
前記エネルギー線が前記透過領域を透過して前記非晶質
材料に照射されたときに該非晶質材料の表面に投射され
る平面パターンの長手方向に対して垂直な方向へ前記透
明基板を一定間隔移動させる移動ステップ、並びに、該
移動ステップごとに前記エネルギー線を前記非晶質材料
へ照射する照射ステップを含む変質ステップと、を備え
ている。好ましくは、前記照射ステップにおいて、前記
エネルギー線を照射したときにそれぞれの前記結晶粒の
成長が互いにほぼ平行した方向へ開始される。本発明に
従った実施の形態によるフォトマスクは、エネルギー源
から放射され非晶質材料を多結晶材料へ変質させるエネ
ルギー線を透過させるフォトマスクであって、互いにほ
ぼ平行に延伸する第１の長手方向線および第２の長手方
向線と、該第１の長手方向線および該第２の長手方向線
のそれぞれの一端において、該第１の長手方向線および
該第２の長手方向線が互いに向かい合う方向へ、９０度
より大きな角度で屈折するようにそれぞれ繋がっている
第１の傾斜方向線および第２の傾斜方向線と、前記第１
の長手方向線および前記第２の長手方向線のそれぞれの
他端において、該第１の長手方向線および該第２の長手
方向線が互いに向かい合う方向へ、９０度より大きな角
度で屈折するようにそれぞれ繋がっている第３の傾斜方
向線および第４の傾斜方向線とによって囲まれ、前記エ
ネルギー線を透過させる透過領域および、前記透過領域
の周囲において前記エネルギー線を遮断する遮断領域を
備え、前記第１および第２の長手方向線が延伸する方向
の前記透過領域の長さは、前記第１および第２の長手方
向線が延伸する方向に対して垂直な方向の前記透過領域
の長さよりも長い。
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明によ
る実施の形態を説明する。尚、本実施の形態は本発明を
限定するものではない。
る実施の形態を説明する。尚、本実施の形態は本発明を
限定するものではない。
【００２２】図１（Ａ）は、本発明に係る実施の形態に
従った製造方法により製造された液晶表示素子１００お
よびＴＦＴアレイ基板１３０の概略を示した拡大断面図
である。
従った製造方法により製造された液晶表示素子１００お
よびＴＦＴアレイ基板１３０の概略を示した拡大断面図
である。
【００２３】液晶表示素子１００は、液晶１１０をカラ
ーフィルタ基板１２０とＴＦＴアレイ基板１３０との間
に封止している。カラーフィルタ基板１２０には、共通
電極１４０が設けられ、ＴＦＴアレイ基板１３０には、
表示電極１５０が設けられている。共通電極１４０およ
び表示電極１５０によって液晶１１０に電界が与えられ
る構造になっている。
ーフィルタ基板１２０とＴＦＴアレイ基板１３０との間
に封止している。カラーフィルタ基板１２０には、共通
電極１４０が設けられ、ＴＦＴアレイ基板１３０には、
表示電極１５０が設けられている。共通電極１４０およ
び表示電極１５０によって液晶１１０に電界が与えられ
る構造になっている。
【００２４】さらに、表示電極１５０は、ＴＦＴアレイ
基板１３０に配設されたＴＦＴ２００のドレインに接続
されている。ＴＦＴ２００は、ＴＦＴアレイ基板１３０
の上にマトリックス状に多数形成されている。
基板１３０に配設されたＴＦＴ２００のドレインに接続
されている。ＴＦＴ２００は、ＴＦＴアレイ基板１３０
の上にマトリックス状に多数形成されている。
【００２５】尚、本実施の形態において、ＴＦＴ２００
は正スタガ型であるが、逆スタガ型のＴＦＴが使用され
ていもよい。また、本実施の形態によるＴＦＴアレイ基
板１３０は液晶表示素子に使用されているが、ＴＦＴア
レイ基板１３０はＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓ
ｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどに使用されてもよい。
は正スタガ型であるが、逆スタガ型のＴＦＴが使用され
ていもよい。また、本実施の形態によるＴＦＴアレイ基
板１３０は液晶表示素子に使用されているが、ＴＦＴア
レイ基板１３０はＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓ
ｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどに使用されてもよい。
【００２６】図１（Ｂ）は、本発明に係る実施の形態に
従った製造方法により製造されたＴＦＴアレイ基板１３
０に使用されるＴＦＴ２００の拡大断面図である。ＴＦ
Ｔ２００は、絶縁性のガラス基板２１０上に形成され
る。尚、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造方法について
は、図９において説明する。
従った製造方法により製造されたＴＦＴアレイ基板１３
０に使用されるＴＦＴ２００の拡大断面図である。ＴＦ
Ｔ２００は、絶縁性のガラス基板２１０上に形成され
る。尚、ＴＦＴアレイ基板１３０の製造方法について
は、図９において説明する。
【００２７】ＴＦＴ２００を形成するために、絶縁性の
ガラス基板２１０上に絶縁膜２２０が堆積され、その絶
縁膜２２０上に多結晶のポリシリコン２３０が形成され
る。ポリシリコン２３０は、次のように形成される。ま
ず、非晶質のアモルファスシリコンが絶縁膜２２０上に
堆積される。次に、アモルファスシリコンに、エネルギ
ー源から放射されたエネルギー線、例えば、エキシマレ
ーザがフォトマスク（図２または図３を参照）を介して
照射される。それによって、アモルファスシリコンは、
融解し、固体／液体の界面を生じ、固体／液体の界面に
おける温度勾配を利用して再度結晶化する（ラテラル成
長）。従って、アモルファスシリコンはエネルギー線に
よって多結晶のポリシリコン２３０に変質し、ＴＦＴの
チャネル部分２５５を形成する。さらに、ポリシリコン
２３０の上に、ゲート絶縁膜２４０が堆積され、ゲート
電極２５０が形成される。次に、ゲート電極２５０をマ
スクとして不純物が注入され、チャネル部分２５５の両
側に自己整合的にソース領域２６０およびドレイン領域
２７０がポリシリコン２３０に形成される。次に、ソー
ス領域２６０およびドレイン領域２７０へ貫通するコン
タクトホールを形成する。さらに、ソース領域２６０に
接続されるソース電極２８０およびドレイン領域２７０
に接続されるドレイン電極２９０が形成される。
ガラス基板２１０上に絶縁膜２２０が堆積され、その絶
縁膜２２０上に多結晶のポリシリコン２３０が形成され
る。ポリシリコン２３０は、次のように形成される。ま
ず、非晶質のアモルファスシリコンが絶縁膜２２０上に
堆積される。次に、アモルファスシリコンに、エネルギ
ー源から放射されたエネルギー線、例えば、エキシマレ
ーザがフォトマスク（図２または図３を参照）を介して
照射される。それによって、アモルファスシリコンは、
融解し、固体／液体の界面を生じ、固体／液体の界面に
おける温度勾配を利用して再度結晶化する（ラテラル成
長）。従って、アモルファスシリコンはエネルギー線に
よって多結晶のポリシリコン２３０に変質し、ＴＦＴの
チャネル部分２５５を形成する。さらに、ポリシリコン
２３０の上に、ゲート絶縁膜２４０が堆積され、ゲート
電極２５０が形成される。次に、ゲート電極２５０をマ
スクとして不純物が注入され、チャネル部分２５５の両
側に自己整合的にソース領域２６０およびドレイン領域
２７０がポリシリコン２３０に形成される。次に、ソー
ス領域２６０およびドレイン領域２７０へ貫通するコン
タクトホールを形成する。さらに、ソース領域２６０に
接続されるソース電極２８０およびドレイン領域２７０
に接続されるドレイン電極２９０が形成される。
【００２８】図２（Ａ）は、アモルファスシリコンに照
射されるエネルギー線が通過するフォトマスク３００の
部分的拡大図である。フォトマスク３００は、エネルギ
ー線を透過させる透明な透過領域３１０と、エネルギー
線を遮断するようにＣｒ（クロム）が付着している遮断
領域３２０とからなる。図２（Ａ）には、１つの透過領
域３１０とその周辺の遮断領域３２０とが図示されてい
る。
射されるエネルギー線が通過するフォトマスク３００の
部分的拡大図である。フォトマスク３００は、エネルギ
ー線を透過させる透明な透過領域３１０と、エネルギー
線を遮断するようにＣｒ（クロム）が付着している遮断
領域３２０とからなる。図２（Ａ）には、１つの透過領
域３１０とその周辺の遮断領域３２０とが図示されてい
る。
【００２９】本実施の形態によるフォトマスク３００の
透過領域３１０は、互いにほぼ平行に延伸する長手方向
線３３０および長手方向線３３５と、長手方向線３３０
および長手方向線３３５のそれぞれの一端３３０ａおよ
び３３５ａにおいて、長手方向線３３０および長手方向
線３３５が互いに向かい合う方向へ、それぞれ９０度よ
りも大きな角度θ１および角度θ２で屈折して繋がって
いる傾斜方向線３４０および傾斜方向線３４５と、長手
方向線３３０および長手方向線３３５のそれぞれの他端
３３０ｂおよび３３５ｂから長手方向線３３０および長
手方向線３３５が互いに向かい合う方向へ９０度よりも
大きな角度θ３および角度θ４で屈折するようにそれぞ
れ繋がっている傾斜方向線３５０および傾斜方向線３５
５とによって囲まれている。長手方向線３３０および３
３５が延伸する長手方向の透過領域３１０の長さＬは、
長手方向に対して垂直な方向の透過領域３１０の長さ
（幅）Ｗよりも長い。
透過領域３１０は、互いにほぼ平行に延伸する長手方向
線３３０および長手方向線３３５と、長手方向線３３０
および長手方向線３３５のそれぞれの一端３３０ａおよ
び３３５ａにおいて、長手方向線３３０および長手方向
線３３５が互いに向かい合う方向へ、それぞれ９０度よ
りも大きな角度θ１および角度θ２で屈折して繋がって
いる傾斜方向線３４０および傾斜方向線３４５と、長手
方向線３３０および長手方向線３３５のそれぞれの他端
３３０ｂおよび３３５ｂから長手方向線３３０および長
手方向線３３５が互いに向かい合う方向へ９０度よりも
大きな角度θ３および角度θ４で屈折するようにそれぞ
れ繋がっている傾斜方向線３５０および傾斜方向線３５
５とによって囲まれている。長手方向線３３０および３
３５が延伸する長手方向の透過領域３１０の長さＬは、
長手方向に対して垂直な方向の透過領域３１０の長さ
（幅）Ｗよりも長い。
【００３０】本実施の形態においては、傾斜方向線３４
０、３４５、３５０および３５５は、長手方向線３３０
および３３５よりも短く成形されている。
０、３４５、３５０および３５５は、長手方向線３３０
および３３５よりも短く成形されている。
【００３１】本実施の形態においては、長手方向線３３
０および３３５並びに傾斜方向線３４０、３４５、３５
０および３５５は総て直線形状である。また、角度θ
１、θ２、θ３およびθ４は総て等しく、９０度より大
きな鈍角である。長手方向線３３０および長手方向線３
３５の長さは互いにほぼ等しい。傾斜方向線３４０、３
４５、３５０および３５５の長さも互いにほぼ等しい。
０および３３５並びに傾斜方向線３４０、３４５、３５
０および３５５は総て直線形状である。また、角度θ
１、θ２、θ３およびθ４は総て等しく、９０度より大
きな鈍角である。長手方向線３３０および長手方向線３
３５の長さは互いにほぼ等しい。傾斜方向線３４０、３
４５、３５０および３５５の長さも互いにほぼ等しい。
【００３２】従って、本実施の形態において、透過領域
３１０は、長手方向Ｘを有する六角形であり、長手方向
線３３０および長手方向線３３５の中心線３６０を境に
対称な形状になっている。
３１０は、長手方向Ｘを有する六角形であり、長手方向
線３３０および長手方向線３３５の中心線３６０を境に
対称な形状になっている。
【００３３】尚、透過領域３１０の長手方向Ｘの長さＬ
および幅Ｗは、エネルギー源からのエネルギー線を加工
する光学系やエネルギー源の装置などによって制限され
る。
および幅Ｗは、エネルギー源からのエネルギー線を加工
する光学系やエネルギー源の装置などによって制限され
る。
【００３４】本実施の形態によるフォトマスク３００
は、さらに透過領域３１０の周囲にエネルギー線を遮断
する遮断領域３２０を備える。
は、さらに透過領域３１０の周囲にエネルギー線を遮断
する遮断領域３２０を備える。
【００３５】従って、本実施の形態によるフォトマスク
３００によって、エネルギー源から放射されたエネルギ
ー線がフォトマスク３００を透過し、整形される。この
フォトマスク３００を透過したエネルギー線が非晶質材
料を結晶粒からなる多結晶材料へ変質させる。
３００によって、エネルギー源から放射されたエネルギ
ー線がフォトマスク３００を透過し、整形される。この
フォトマスク３００を透過したエネルギー線が非晶質材
料を結晶粒からなる多結晶材料へ変質させる。
【００３６】一般に、結晶粒はエネルギー線を照射した
後の固体／液体の界面における温度勾配を利用して成長
するので、結晶粒はフォトマスクの透過領域の周縁から
成長が開始する。
後の固体／液体の界面における温度勾配を利用して成長
するので、結晶粒はフォトマスクの透過領域の周縁から
成長が開始する。
【００３７】また、透過領域３１０の周縁は長手方向を
有する細長の六角形の形状をしている。よって、本実施
の形態によるフォトマスク３００を使用して結晶化した
ポリシリコンは、図２（Ｂ）のような複数の結晶粒の集
合によって形成された結晶塊４００から形成される。こ
のように結晶塊４００は、複数の結晶粒の集合であり、
フォトマスク３００の透過領域の形状に基づく平面形状
を有するものである。
有する細長の六角形の形状をしている。よって、本実施
の形態によるフォトマスク３００を使用して結晶化した
ポリシリコンは、図２（Ｂ）のような複数の結晶粒の集
合によって形成された結晶塊４００から形成される。こ
のように結晶塊４００は、複数の結晶粒の集合であり、
フォトマスク３００の透過領域の形状に基づく平面形状
を有するものである。
【００３８】図２（Ｂ）は、フォトマスク３００を使用
して形成されたポリシリコンの結晶塊の１つを示した拡
大平面図である。結晶塊４００は透過領域３１０と同様
の形状を有する。即ち、本実施の形態における結晶塊４
００は、互いにほぼ平行に延伸する長手方向線４３０お
よび長手方向線４３５と、長手方向線４３０および長手
方向線４３５のそれぞれの一端４３０ａおよび４３５ａ
において、長手方向線４３０および長手方向線４３５が
互いに向かい合う方向へ、それぞれ９０度よりも大きな
角度θ１および角度θ２で屈折して繋がっており、それ
ぞれ長手方向線４３０および長手方向線４３５よりも短
い傾斜方向線４４０および傾斜方向線４４５と、長手方
向線４３０および長手方向線４３５のそれぞれの他端４
３０ｂおよび４３５ｂから長手方向線４３０および長手
方向線４３５が互いに向かい合う方向へ９０度よりも大
きな角度θ３および角度θ４で屈折するようにそれぞれ
繋がっており、長手方向線４３０および長手方向線４３
５よりも短い傾斜方向線４５０および傾斜方向線４５５
とによって周縁が囲まれている。
して形成されたポリシリコンの結晶塊の１つを示した拡
大平面図である。結晶塊４００は透過領域３１０と同様
の形状を有する。即ち、本実施の形態における結晶塊４
００は、互いにほぼ平行に延伸する長手方向線４３０お
よび長手方向線４３５と、長手方向線４３０および長手
方向線４３５のそれぞれの一端４３０ａおよび４３５ａ
において、長手方向線４３０および長手方向線４３５が
互いに向かい合う方向へ、それぞれ９０度よりも大きな
角度θ１および角度θ２で屈折して繋がっており、それ
ぞれ長手方向線４３０および長手方向線４３５よりも短
い傾斜方向線４４０および傾斜方向線４４５と、長手方
向線４３０および長手方向線４３５のそれぞれの他端４
３０ｂおよび４３５ｂから長手方向線４３０および長手
方向線４３５が互いに向かい合う方向へ９０度よりも大
きな角度θ３および角度θ４で屈折するようにそれぞれ
繋がっており、長手方向線４３０および長手方向線４３
５よりも短い傾斜方向線４５０および傾斜方向線４５５
とによって周縁が囲まれている。
【００３９】長手方向線４３０および４３５が延伸する
長手方向の透過領域３２０の長さＬは、長手方向に対し
て垂直な方向の透過領域３２０の長さ（幅）Ｗよりも長
い。
長手方向の透過領域３２０の長さＬは、長手方向に対し
て垂直な方向の透過領域３２０の長さ（幅）Ｗよりも長
い。
【００４０】本実施の形態においては、傾斜方向線４４
０、４４５、４５０および４５５は、長手方向線４３０
および４３５よりも短く成形されている。
０、４４５、４５０および４５５は、長手方向線４３０
および４３５よりも短く成形されている。
【００４１】また、図２（Ｂ）に示す結晶塊４００は、
長手方向Ｙ０、Ｙ１およびＹ２のいずれかを有する複数
の結晶粒４１０によって形成される。結晶粒４１０はそ
れぞれ長手方向Ｙ０、Ｙ１およびＹ２のいずれかを有す
る形状であり、それぞれの長手方向Ｙ０、Ｙ１およびＹ
２はそれぞれの結晶粒４１０の成長方向にほぼ一致す
る。角度θ１、角度θ２、角度θ３および角度θ４は総
て９０度以上の鈍角であるので、長手方向Ｙ０と長手方
向Ｙ１と長手方向Ｙ２とは互いに直交しない。
長手方向Ｙ０、Ｙ１およびＹ２のいずれかを有する複数
の結晶粒４１０によって形成される。結晶粒４１０はそ
れぞれ長手方向Ｙ０、Ｙ１およびＹ２のいずれかを有す
る形状であり、それぞれの長手方向Ｙ０、Ｙ１およびＹ
２はそれぞれの結晶粒４１０の成長方向にほぼ一致す
る。角度θ１、角度θ２、角度θ３および角度θ４は総
て９０度以上の鈍角であるので、長手方向Ｙ０と長手方
向Ｙ１と長手方向Ｙ２とは互いに直交しない。
【００４２】尚、長手方向Ｙ０と長手方向Ｙ１との間の
角度θ５＝１８０°−θ１であり、長手方向Ｙ０と長手
方向Ｙ２との間の角度θ６＝１８０°−θ２であり、長
手方向Ｙ２と長手方向Ｙ０との間の角度θ７＝１８０°
−θ３である。
角度θ５＝１８０°−θ１であり、長手方向Ｙ０と長手
方向Ｙ２との間の角度θ６＝１８０°−θ２であり、長
手方向Ｙ２と長手方向Ｙ０との間の角度θ７＝１８０°
−θ３である。
【００４３】従って、角度θ１、角度θ２、角度θ３お
よび角度θ４が１８０度に近づく程、長手方向Ｙ０、Ｙ
１およびＹ２は互いに平行に近づく。但し、本実施の形
態においては、角度θ１、角度θ２、角度θ３および角
度θ４が１８０度に近づくに従い、傾斜方向線４４０、
４４５、４５０および４５５のそれぞれの長さ、即ち、
傾斜方向線３４０、３４５、３５０および３５５のそれ
ぞれの長さをより長くしなければならない。しかし、上
記の通り、透過領域３１０の長手方向Ｘの長さＬは、エ
ネルギー線を加工する光学系やエネルギー源の装置など
によって制限されるので、角度θ１、角度θ２、角度θ
３および角度θ４は制限される。この制限は、長手方向
Ｘの長さＬ、幅Ｗ、使用するエネルギー線などによって
決定される。
よび角度θ４が１８０度に近づく程、長手方向Ｙ０、Ｙ
１およびＹ２は互いに平行に近づく。但し、本実施の形
態においては、角度θ１、角度θ２、角度θ３および角
度θ４が１８０度に近づくに従い、傾斜方向線４４０、
４４５、４５０および４５５のそれぞれの長さ、即ち、
傾斜方向線３４０、３４５、３５０および３５５のそれ
ぞれの長さをより長くしなければならない。しかし、上
記の通り、透過領域３１０の長手方向Ｘの長さＬは、エ
ネルギー線を加工する光学系やエネルギー源の装置など
によって制限されるので、角度θ１、角度θ２、角度θ
３および角度θ４は制限される。この制限は、長手方向
Ｘの長さＬ、幅Ｗ、使用するエネルギー線などによって
決定される。
【００４４】図３（Ａ）は、図２（Ａ）に示したフォト
マスク３００において、透過領域３１０を複数個示した
部分的拡大平面図である。図３（Ａ）に示した透過領域
３１はその長手方向に対して垂直方向（幅方向）に横並
びに配列されている。さらに、透過領域３１の幅方向へ
の配列が透過領域３１の長手方向にも幅方向へずらされ
て配列されている。しかし、図１１に示すように、フォ
トマスク３００は、長手方向が非常に長い細長の形状を
した透過領域３１を幅方向にのみ配列したものであって
もよい。
マスク３００において、透過領域３１０を複数個示した
部分的拡大平面図である。図３（Ａ）に示した透過領域
３１はその長手方向に対して垂直方向（幅方向）に横並
びに配列されている。さらに、透過領域３１の幅方向へ
の配列が透過領域３１の長手方向にも幅方向へずらされ
て配列されている。しかし、図１１に示すように、フォ
トマスク３００は、長手方向が非常に長い細長の形状を
した透過領域３１を幅方向にのみ配列したものであって
もよい。
【００４５】図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示したフォト
マスク３００を使用してエネルギー線を照射した後のポ
リシリコン２３０の部分的拡大平面図である。
マスク３００を使用してエネルギー線を照射した後のポ
リシリコン２３０の部分的拡大平面図である。
【００４６】フォトマスク３００を介してエネルギー線
を照射するときに、ガラス基板２１０（図１（Ｂ）参
照）が照射ごとに移動する。それによって、図３（Ｂ）
に示すようなポリシリコン２３０が得られる。
を照射するときに、ガラス基板２１０（図１（Ｂ）参
照）が照射ごとに移動する。それによって、図３（Ｂ）
に示すようなポリシリコン２３０が得られる。
【００４７】ポリシリコン２３０は、図３（Ｂ）に示す
ように、長手方向Ｘを有する細長の形状をしておりかつ
ほぼ同一形状をした多数の結晶塊４００が長手方向Ｘを
ほぼ一致するように羅列した結晶塊列４０２を隣接する
ように多数平行に並べることによって形成されている。
ように、長手方向Ｘを有する細長の形状をしておりかつ
ほぼ同一形状をした多数の結晶塊４００が長手方向Ｘを
ほぼ一致するように羅列した結晶塊列４０２を隣接する
ように多数平行に並べることによって形成されている。
【００４８】ポリシリコン２３０は、ＴＦＴ２００のチ
ャネル部を形成する活性層に使用される。
ャネル部を形成する活性層に使用される。
【００４９】各結晶塊４００の間には、多数の結晶塊４
００の傾斜方向線によって形成されたジグザグ状の粒界
線４０４が形成される。従って、ポリシリコン２３０
は、粒界線４０４が形成されているジグザグ領域４１１
と、結晶塊４００の長手方向線によって形成され、各粒
界の長手方向がそれぞれほぼ平行な平行領域４２０とを
有する。尚、粒界線４０４が屈折する角度θ８は角度θ
１、角度θ２、角度θ３および角度θ４に依存する。即
ち、角度θ８＝２（１８０−θ１）、θ８＝２（１８０
−θ２） 、θ８＝２（１８０−θ３） または θ８
＝２（１８０−θ４）のいずれかである。
００の傾斜方向線によって形成されたジグザグ状の粒界
線４０４が形成される。従って、ポリシリコン２３０
は、粒界線４０４が形成されているジグザグ領域４１１
と、結晶塊４００の長手方向線によって形成され、各粒
界の長手方向がそれぞれほぼ平行な平行領域４２０とを
有する。尚、粒界線４０４が屈折する角度θ８は角度θ
１、角度θ２、角度θ３および角度θ４に依存する。即
ち、角度θ８＝２（１８０−θ１）、θ８＝２（１８０
−θ２） 、θ８＝２（１８０−θ３） または θ８
＝２（１８０−θ４）のいずれかである。
【００５０】図４は、本実施の形態におけるポリシリコ
ン２３０を活性層として使用してＴＦＴ５６０、５７
０、５８０および５９０を形成したときの配置を模式的
に示した平面図である。
ン２３０を活性層として使用してＴＦＴ５６０、５７
０、５８０および５９０を形成したときの配置を模式的
に示した平面図である。
【００５１】ＴＦＴ５６０およびＴＦＴ５８０はジグザ
グ領域４１１に配置され、ＴＦＴ５７０およびＴＦＴ５
９０は平行領域４２０に配置されている。
グ領域４１１に配置され、ＴＦＴ５７０およびＴＦＴ５
９０は平行領域４２０に配置されている。
【００５２】ＴＦＴ５７０およびＴＦＴ５９０のチャネ
ルをキャリアが流れる方向と、平行領域４２０における
結晶粒の長手方向とがほぼ一致している。
ルをキャリアが流れる方向と、平行領域４２０における
結晶粒の長手方向とがほぼ一致している。
【００５３】ＴＦＴ５６０およびＴＦＴ５８０はキャリ
アのチャネルをキャリアが流れる方向と、ジグザグ領域
４１１における結晶粒の長手方向とは斜めに交差する。
アのチャネルをキャリアが流れる方向と、ジグザグ領域
４１１における結晶粒の長手方向とは斜めに交差する。
【００５４】一般に、ポリシリコンをＴＦＴの半導体材
料として用いる場合、キャリアは結晶粒の粒界において
散乱される。キャリアが散乱されることによって移動度
が低下してしまう。従って、キャリアがＴＦＴのソース
−ドレイン間を流れるときに通過する粒界の数は少ない
ほど好ましい。よって、キャリアの流れる方向とポリシ
リコンの結晶粒の長手方向とは平行していることが好ま
しい。それによって、キャリアの移動度がより高いＴＦ
Ｔを得ることができる。
料として用いる場合、キャリアは結晶粒の粒界において
散乱される。キャリアが散乱されることによって移動度
が低下してしまう。従って、キャリアがＴＦＴのソース
−ドレイン間を流れるときに通過する粒界の数は少ない
ほど好ましい。よって、キャリアの流れる方向とポリシ
リコンの結晶粒の長手方向とは平行していることが好ま
しい。それによって、キャリアの移動度がより高いＴＦ
Ｔを得ることができる。
【００５５】従って、ＴＦＴ５７０および５９０におい
ては、キャリア移動度が比較的高く、図８に示したＴＦ
Ｔ６０および８０と同程度のキャリア移動度が得られ
る。
ては、キャリア移動度が比較的高く、図８に示したＴＦ
Ｔ６０および８０と同程度のキャリア移動度が得られ
る。
【００５６】ＴＦＴ５６０および５８０におけるキャリ
ア移動度については、図５を参照して説明する。
ア移動度については、図５を参照して説明する。
【００５７】図５（Ａ）は、図８に示した従来のＴＦＴ
９０におけるチャネル部分をキャリア移動度が理解し易
いように模式的に示した図である。
９０におけるチャネル部分をキャリア移動度が理解し易
いように模式的に示した図である。
【００５８】図５（Ｂ）は、図４に示した本発明による
ＴＦＴ５６０および５８０におけるチャネル部分をキャ
リア移動度が理解し易いように模式的に示した図であ
る。
ＴＦＴ５６０および５８０におけるチャネル部分をキャ
リア移動度が理解し易いように模式的に示した図であ
る。
【００５９】ＴＦＴのチャネル長およびチャネル幅はそ
れぞれＬおよびＷで示されている。ポリシリコンの結晶
粒の粒界が破線で示されている。各結晶粒の幅はｐとす
る。また、Ｇはゲート電極であり、Ｓはポリシリコンで
ある。さらに、矢印Ｚはキャリアがチャネル内を流れる
方向を示す。
れぞれＬおよびＷで示されている。ポリシリコンの結晶
粒の粒界が破線で示されている。各結晶粒の幅はｐとす
る。また、Ｇはゲート電極であり、Ｓはポリシリコンで
ある。さらに、矢印Ｚはキャリアがチャネル内を流れる
方向を示す。
【００６０】図５（Ａ）においては、キャリアの流れる
方向に対して粒界が９０°の角度をなしている。一方、
図５（Ｂ）においては、キャリアの流れる方向に対して
角度ηで交差している。角度ηは、図２における、角度
θ１、角度θ２、角度θ３および角度θ４に依存する。
即ち、η＝１８０−θ１、η＝１８０−θ２ 、η＝１
８０−θ３ またはη＝１８０−θ４のいずれかであ
る。
方向に対して粒界が９０°の角度をなしている。一方、
図５（Ｂ）においては、キャリアの流れる方向に対して
角度ηで交差している。角度ηは、図２における、角度
θ１、角度θ２、角度θ３および角度θ４に依存する。
即ち、η＝１８０−θ１、η＝１８０−θ２ 、η＝１
８０−θ３ またはη＝１８０−θ４のいずれかであ
る。
【００６１】ＴＦＴ９０のチャネル部においてキャリア
が通過する結晶粒の数はＬ／ｐ個である。一方で、ＴＦ
Ｔ５６０またはＴＦＴ５８０のチャネル部においてキャ
リアが通過する結晶粒の数はｓｉｎ（η）・Ｌ／ｐ個で
ある。０°＜η＜９０°なので、キャリアの通過する結
晶粒の数は、ＴＦＴ９０に比べてＴＦＴ５６０またはＴ
ＦＴ５８０のほうが少ない。従って、キャリアが横切る
粒界の数は、ＴＦＴ９０に比べてＴＦＴ５６０またはＴ
ＦＴ５８０のほうが少ない。よって、ＴＦＴ５６０また
はＴＦＴ５８０は、ＴＦＴ９０に比べてキャリアの移動
度が高い。尚、設計において要求されるキャリアの移動
度が得られるように、角度ηは任意に設定してよい。さ
らに、図２に示す傾斜方向線３４０、３４５、３５０お
よび３５５の長さを長くすることによって、ηをゼロに
より近づけてもよい。それによって、ＴＦＴ５６０また
はＴＦＴ５８０のキャリア移動度は、ＴＦＴ５７０およ
び５９０のキャリア移動度と同程度にすることができ
る。
が通過する結晶粒の数はＬ／ｐ個である。一方で、ＴＦ
Ｔ５６０またはＴＦＴ５８０のチャネル部においてキャ
リアが通過する結晶粒の数はｓｉｎ（η）・Ｌ／ｐ個で
ある。０°＜η＜９０°なので、キャリアの通過する結
晶粒の数は、ＴＦＴ９０に比べてＴＦＴ５６０またはＴ
ＦＴ５８０のほうが少ない。従って、キャリアが横切る
粒界の数は、ＴＦＴ９０に比べてＴＦＴ５６０またはＴ
ＦＴ５８０のほうが少ない。よって、ＴＦＴ５６０また
はＴＦＴ５８０は、ＴＦＴ９０に比べてキャリアの移動
度が高い。尚、設計において要求されるキャリアの移動
度が得られるように、角度ηは任意に設定してよい。さ
らに、図２に示す傾斜方向線３４０、３４５、３５０お
よび３５５の長さを長くすることによって、ηをゼロに
より近づけてもよい。それによって、ＴＦＴ５６０また
はＴＦＴ５８０のキャリア移動度は、ＴＦＴ５７０およ
び５９０のキャリア移動度と同程度にすることができ
る。
【００６２】図６は、図２（Ａ）に示したフォトマスク
３００の透過領域３１０の他の形態を示す図である。
３００の透過領域３１０の他の形態を示す図である。
【００６３】図６（Ａ）において、透過領域３１０にお
ける傾斜方向線３４０、３４５、３５０および３５５
は、それぞれ長手方向線３３０および３３５が向かい合
う透過領域３１０の内側の方向へ歪曲し、楕円の弧の形
状をなしている。
ける傾斜方向線３４０、３４５、３５０および３５５
は、それぞれ長手方向線３３０および３３５が向かい合
う透過領域３１０の内側の方向へ歪曲し、楕円の弧の形
状をなしている。
【００６４】図６（Ｂ）においては、透過領域３１０に
おける傾斜方向線３４０、３４５、３５０および３５５
が、それぞれ長手方向線３３０および３３５が向かい合
う方向とは逆の透過領域３１０の外側の方向へ歪曲して
いる。それによって、透過領域３１０は楕円形状をなし
ている。
おける傾斜方向線３４０、３４５、３５０および３５５
が、それぞれ長手方向線３３０および３３５が向かい合
う方向とは逆の透過領域３１０の外側の方向へ歪曲して
いる。それによって、透過領域３１０は楕円形状をなし
ている。
【００６５】図６（Ｃ）においては、透過領域３１０に
おける傾斜方向線３４０および３４５は透過領域３１０
の内側の方向へ歪曲し、楕円の弧の形状をなし、傾斜方
向線３５０および３５５は透過領域３１０の外側の方向
へ歪曲している。
おける傾斜方向線３４０および３４５は透過領域３１０
の内側の方向へ歪曲し、楕円の弧の形状をなし、傾斜方
向線３５０および３５５は透過領域３１０の外側の方向
へ歪曲している。
【００６６】図６（Ｄ）においては、透過領域３１０に
おける傾斜方向線３４０、３４５、３５０および３５５
の代わりに、複数の短辺６４０ａおよび６４０ｂからな
る傾斜方向線６４０と、短辺６４５ａおよび６４５ｂか
らなる傾斜方向線６４５と、短辺６５０ａおよび６５０
ｂからなる傾斜方向線６５０と、６５５ａおよび６５５
ｂからなる傾斜方向線６５５とが形成されている。
おける傾斜方向線３４０、３４５、３５０および３５５
の代わりに、複数の短辺６４０ａおよび６４０ｂからな
る傾斜方向線６４０と、短辺６４５ａおよび６４５ｂか
らなる傾斜方向線６４５と、短辺６５０ａおよび６５０
ｂからなる傾斜方向線６５０と、６５５ａおよび６５５
ｂからなる傾斜方向線６５５とが形成されている。
【００６７】それによって、透過領域３１０は六角形だ
けでなく、十角形にすることもできる。さらに、短辺を
増加させ、または減少させることによって、透過領域３
１０は六角形および十角形以外の多角形にすることもで
きる。
けでなく、十角形にすることもできる。さらに、短辺を
増加させ、または減少させることによって、透過領域３
１０は六角形および十角形以外の多角形にすることもで
きる。
【００６８】図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）また
は図６（Ｄ）による透過領域を有する実施の形態による
フォトマスクを使用する場合には、短辺または傾斜方向
線の部分の透過領域に該当するポリシリコンには、他の
透過領域の短辺または傾斜方向線の部分と重複してエネ
ルギー線が照射される。それによって、エネルギー線が
照射されずにチャネル部が非晶質のまま残存してしまう
ことがない。
は図６（Ｄ）による透過領域を有する実施の形態による
フォトマスクを使用する場合には、短辺または傾斜方向
線の部分の透過領域に該当するポリシリコンには、他の
透過領域の短辺または傾斜方向線の部分と重複してエネ
ルギー線が照射される。それによって、エネルギー線が
照射されずにチャネル部が非晶質のまま残存してしまう
ことがない。
【００６９】尚、傾斜方向線は、短辺を含む概念であ
る。即ち、傾斜方向線は複数の短辺から形成されるだけ
でなく、単一の短辺から形成されてもよい。図３（Ａ）
または図６（Ａ）から図６（Ｄ）に示したフォトマスク
３００を用いて、ＴＦＴアレイ基板１３０は製造され
る。図９（Ａ）から図９（Ｆ）は、本発明に係る実施の
形態に従ったアレイ基板の製造方法のフロー図である。
図９（Ａ）に示すように、まず、絶縁性のガラス基板２
１０上にＰＥ−ＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅ
ｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）法を用いて、不純物の拡散を防ぐ絶縁膜２２０を
形成する。図９（Ｂ）に示すように、次に、絶縁膜２２
０の上に活性層となるアモルファスシリコン２２９を約
５０ｎｍの膜厚にＰＥ−ＣＶＤ法を用いて堆積する。次
に、５００℃でアニールすることでアモルファスシリコ
ン２２９中の水素を離脱させる。アモルファスシリコン
２２９に低濃度のボロン（Ｂ）をイオン注入すること
で、アモルファスシリコン２２９を低濃度の不純物層と
してもよい。図９（Ｃ）に示すように、次に、エネルギ
ー源を有するエキシマレーザ発生装置１０００から放射
されたエネルギー線、例えば、ＥＬＡ（Ｅｘｃｉｍｅｒ
Ｌａｓｅｒ Ａｎｎｅａｌ）法によるエキシマレーザ
光がフォトマスク３００を介してアモルファスシリコン
２２９に照射される。エキシマレーザの強度は、アモル
ファスシリコン２２９が溶融できる程度の強度であり、
例えば、４００ｍｊ／ｃｍ２から６００ｍｊ／ｃｍ２で
ある。それによって、図２（Ｂ）においても説明したよ
うに、アモルファスシリコン２２９は溶融し、さらに再
度結晶化する。それによって、アモルファスシリコン２
２９は多結晶のポリシリコン２３０に変質する。アモル
ファスシリコン２２９にエネルギー線を照射する工程の
詳細は図１０から図１６を参照して後述する。図９
（Ｄ）には、絶縁膜２２０の表面上にあるアモルファス
シリコン２２９の総てが多結晶ポリシリコン２３０に結
晶化された状態を示す。次に、ポリシリコン２３０を写
真蝕刻法によりパターニングされたレジストパターン
（図示せず）を形成する。図９（Ｅ）に示すように、次
に、レジストパターンをマスクとしてＣＤＥ法を用いて
ポリシリコン２３０を選択的に除去する。図９（Ｆ）に
示すように、さらに、絶縁膜２２０の表面上に残された
ポリシリコン２３０にＴＦＴ２００が形成される。ＴＦ
Ｔ２００の形成は、図１（Ｂ）に示したとおりである。
このように、図９（Ａ）から図９（Ｆ）のフローに従っ
て、ＴＦＴアレイ基板１３０が製造される。ここで、図
１０から図１６を参照して、図９（Ｃ）に示したアモル
ファスシリコン２２９にエネルギー線を照射する工程に
ついて説明する。図１０は、エキシマレーザ発生装置１
０００がアモルファスシリコン２２９を有するガラス基
板２１０へエネルギー線を照射する様子を示した模式図
である。エキシマレーザ光源１０１０から発生したレー
ザ光は、照明光学系１０２０、フォトマスク３００およ
び投影レンズ１０３０を通してガラス基板２１０上のア
モルファスシリコン２２９へ達する。ガラス基板２１０
は、ＸＹＺチルトステージ１０４０に固定されており、
このチルトステージ１０４０を駆動させることによっ
て、３次元的（ＸＹＺ方向）に移動させることができ
る。ガラス基板２１０をＸ方向に一定間隔だけ移動させ
る（以下、ステッピング動作ともいう）ごとに、エキシ
マレーザ発生装置１０００はアモルファスシリコン２２
９へレーザ光を照射する。尚、フォトマスク３００を通
過したレーザ光は、投影レンズ１０３０にて縮小されて
アモルファスシリコン２２９へ照射される。図１１は、
ガラス基板２１０上においてフォトマスク３００のマス
クパターン３００ｐが走査する様子を示した図である。
図１１に示すＸ−Ｙ軸は、図１０に示したチルトステー
ジ１０４０の動作面のＸ−Ｙ軸と同じである。マスクパ
ターン３００ｐは、レーザ光をアモルファスシリコン２
２９へ照射したときにアモルファスシリコン２２９の表
面に投射されるパターンである。一般に、ステッピング
動作ではチルトステージ１０４０に搭載されたガラス基
板２１０を移動させる。しかし、理解を容易にするため
に図１１では、ガラス基板２１０は固定され、フォトマ
スク３００のマスクパターンが動作するものとして図示
する。勿論、実際にフォトマスク３００を動作させるこ
とによってマスクパターンを走査させてもよい。ガラス
基板２１０の面内において、フォトマスク３００のマス
クパターン３００ｐは、Ｘ軸の方向へ走査する。この走
査は、ステッピング動作を連続して繰り返すことによっ
て実行される動作であり、ステッピング動作ごとにレー
ザ光がアモルファスシリコン２２９へ照射される。マス
クパターン３００ｐがガラス基板２１０の端まで走査す
ると、マスクパターン３００ｐはＹ軸の方向へ移動し、
Ｘ軸の方向を折り返して走査する。本実施の形態による
アレイ基板の製造方法は、フォトマスク３００を用いて
アモルファスシリコン２２９へレーザ光を照射すること
によってポリシリコン２３０へ結晶化する。従って、本
実施の形態によるアレイ基板の製造方法は、フォトマス
ク３００を使用したときの効果を得ることができる。即
ち、本実施の形態によるアレイ基板の製造方法は、ＴＦ
Ｔ製造工程における設計を制約することなく、かつ追加
の工程を付加することなしに、キャリア移動度が高く一
定の性能を有する複数のＴＦＴを備えたアレイ基板を製
造することができる。
る。即ち、傾斜方向線は複数の短辺から形成されるだけ
でなく、単一の短辺から形成されてもよい。図３（Ａ）
または図６（Ａ）から図６（Ｄ）に示したフォトマスク
３００を用いて、ＴＦＴアレイ基板１３０は製造され
る。図９（Ａ）から図９（Ｆ）は、本発明に係る実施の
形態に従ったアレイ基板の製造方法のフロー図である。
図９（Ａ）に示すように、まず、絶縁性のガラス基板２
１０上にＰＥ−ＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅ
ｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）法を用いて、不純物の拡散を防ぐ絶縁膜２２０を
形成する。図９（Ｂ）に示すように、次に、絶縁膜２２
０の上に活性層となるアモルファスシリコン２２９を約
５０ｎｍの膜厚にＰＥ−ＣＶＤ法を用いて堆積する。次
に、５００℃でアニールすることでアモルファスシリコ
ン２２９中の水素を離脱させる。アモルファスシリコン
２２９に低濃度のボロン（Ｂ）をイオン注入すること
で、アモルファスシリコン２２９を低濃度の不純物層と
してもよい。図９（Ｃ）に示すように、次に、エネルギ
ー源を有するエキシマレーザ発生装置１０００から放射
されたエネルギー線、例えば、ＥＬＡ（Ｅｘｃｉｍｅｒ
Ｌａｓｅｒ Ａｎｎｅａｌ）法によるエキシマレーザ
光がフォトマスク３００を介してアモルファスシリコン
２２９に照射される。エキシマレーザの強度は、アモル
ファスシリコン２２９が溶融できる程度の強度であり、
例えば、４００ｍｊ／ｃｍ２から６００ｍｊ／ｃｍ２で
ある。それによって、図２（Ｂ）においても説明したよ
うに、アモルファスシリコン２２９は溶融し、さらに再
度結晶化する。それによって、アモルファスシリコン２
２９は多結晶のポリシリコン２３０に変質する。アモル
ファスシリコン２２９にエネルギー線を照射する工程の
詳細は図１０から図１６を参照して後述する。図９
（Ｄ）には、絶縁膜２２０の表面上にあるアモルファス
シリコン２２９の総てが多結晶ポリシリコン２３０に結
晶化された状態を示す。次に、ポリシリコン２３０を写
真蝕刻法によりパターニングされたレジストパターン
（図示せず）を形成する。図９（Ｅ）に示すように、次
に、レジストパターンをマスクとしてＣＤＥ法を用いて
ポリシリコン２３０を選択的に除去する。図９（Ｆ）に
示すように、さらに、絶縁膜２２０の表面上に残された
ポリシリコン２３０にＴＦＴ２００が形成される。ＴＦ
Ｔ２００の形成は、図１（Ｂ）に示したとおりである。
このように、図９（Ａ）から図９（Ｆ）のフローに従っ
て、ＴＦＴアレイ基板１３０が製造される。ここで、図
１０から図１６を参照して、図９（Ｃ）に示したアモル
ファスシリコン２２９にエネルギー線を照射する工程に
ついて説明する。図１０は、エキシマレーザ発生装置１
０００がアモルファスシリコン２２９を有するガラス基
板２１０へエネルギー線を照射する様子を示した模式図
である。エキシマレーザ光源１０１０から発生したレー
ザ光は、照明光学系１０２０、フォトマスク３００およ
び投影レンズ１０３０を通してガラス基板２１０上のア
モルファスシリコン２２９へ達する。ガラス基板２１０
は、ＸＹＺチルトステージ１０４０に固定されており、
このチルトステージ１０４０を駆動させることによっ
て、３次元的（ＸＹＺ方向）に移動させることができ
る。ガラス基板２１０をＸ方向に一定間隔だけ移動させ
る（以下、ステッピング動作ともいう）ごとに、エキシ
マレーザ発生装置１０００はアモルファスシリコン２２
９へレーザ光を照射する。尚、フォトマスク３００を通
過したレーザ光は、投影レンズ１０３０にて縮小されて
アモルファスシリコン２２９へ照射される。図１１は、
ガラス基板２１０上においてフォトマスク３００のマス
クパターン３００ｐが走査する様子を示した図である。
図１１に示すＸ−Ｙ軸は、図１０に示したチルトステー
ジ１０４０の動作面のＸ−Ｙ軸と同じである。マスクパ
ターン３００ｐは、レーザ光をアモルファスシリコン２
２９へ照射したときにアモルファスシリコン２２９の表
面に投射されるパターンである。一般に、ステッピング
動作ではチルトステージ１０４０に搭載されたガラス基
板２１０を移動させる。しかし、理解を容易にするため
に図１１では、ガラス基板２１０は固定され、フォトマ
スク３００のマスクパターンが動作するものとして図示
する。勿論、実際にフォトマスク３００を動作させるこ
とによってマスクパターンを走査させてもよい。ガラス
基板２１０の面内において、フォトマスク３００のマス
クパターン３００ｐは、Ｘ軸の方向へ走査する。この走
査は、ステッピング動作を連続して繰り返すことによっ
て実行される動作であり、ステッピング動作ごとにレー
ザ光がアモルファスシリコン２２９へ照射される。マス
クパターン３００ｐがガラス基板２１０の端まで走査す
ると、マスクパターン３００ｐはＹ軸の方向へ移動し、
Ｘ軸の方向を折り返して走査する。本実施の形態による
アレイ基板の製造方法は、フォトマスク３００を用いて
アモルファスシリコン２２９へレーザ光を照射すること
によってポリシリコン２３０へ結晶化する。従って、本
実施の形態によるアレイ基板の製造方法は、フォトマス
ク３００を使用したときの効果を得ることができる。即
ち、本実施の形態によるアレイ基板の製造方法は、ＴＦ
Ｔ製造工程における設計を制約することなく、かつ追加
の工程を付加することなしに、キャリア移動度が高く一
定の性能を有する複数のＴＦＴを備えたアレイ基板を製
造することができる。
【００７０】
【発明の効果】本発明に従ったアレイ基板の製造方法お
よびフォトマスクによれば、ＴＦＴ製造工程における設
計を制約することなく、かつ追加の工程を付加すること
なしに、キャリア移動度が高く一定の性能を有する複数
のＴＦＴを形成することができる活性層を形成すること
ができる。
よびフォトマスクによれば、ＴＦＴ製造工程における設
計を制約することなく、かつ追加の工程を付加すること
なしに、キャリア移動度が高く一定の性能を有する複数
のＴＦＴを形成することができる活性層を形成すること
ができる。
【図１】本発明に従った液晶表示素子およびＴＦＴアレ
イ基板の実施の形態の概略を示した拡大断面図、および
本発明に従ったＴＦＴアレイ基板に使用されるＴＦＴの
拡大断面図。
イ基板の実施の形態の概略を示した拡大断面図、および
本発明に従ったＴＦＴアレイ基板に使用されるＴＦＴの
拡大断面図。
【図２】アモルファスシリコンに照射されるエネルギー
線が通過するフォトマスクの部分的拡大図、およびフォ
トマスクを使用して形成されたポリシリコンの結晶塊の
１つを示した拡大平面図。
線が通過するフォトマスクの部分的拡大図、およびフォ
トマスクを使用して形成されたポリシリコンの結晶塊の
１つを示した拡大平面図。
【図３】図２（Ａ）に示したフォトマスクにおいて、透
過領域を複数個示した部分的拡大平面図、および図３
（Ａ）に示したフォトマスクを使用してエネルギー線を
照射した後のポリシリコンの部分的拡大平面図。
過領域を複数個示した部分的拡大平面図、および図３
（Ａ）に示したフォトマスクを使用してエネルギー線を
照射した後のポリシリコンの部分的拡大平面図。
【図４】本実施の形態におけるポリシリコン２３０を活
性層として使用してＴＦＴ５６０、５７０、５８０およ
び５９０を形成したときの配置を模式的に示した平面
図。
性層として使用してＴＦＴ５６０、５７０、５８０およ
び５９０を形成したときの配置を模式的に示した平面
図。
【図５】図８に示した従来のＴＦＴにおけるチャネル部
分をキャリア移動度が理解し易いように模式的に示した
図、および図４に示した本発明によるＴＦＴにおけるチ
ャネル部分をキャリア移動度が理解し易いように模式的
に示した図。
分をキャリア移動度が理解し易いように模式的に示した
図、および図４に示した本発明によるＴＦＴにおけるチ
ャネル部分をキャリア移動度が理解し易いように模式的
に示した図。
【図６】図２（Ａ）に示したフォトマスクの透過領域の
他の形態を示す図。
他の形態を示す図。
【図７】従来のフォトマスクの部分的拡大図、およびエ
ネルギー線を照射した後のポリシリコンの各結晶粒の拡
大平面図。
ネルギー線を照射した後のポリシリコンの各結晶粒の拡
大平面図。
【図８】従来のポリシリコンを活性層として使用してＴ
ＦＴを形成したときの配置を模式的に示した平面図。
ＦＴを形成したときの配置を模式的に示した平面図。
【図９】本発明に係る実施の形態に従ったアレイ基板の
製造方法のフロー図。
製造方法のフロー図。
【図１０】エキシマレーザ発生装置１０００がアモルフ
ァスシリコン２２９を有するガラス基板２１０へエネル
ギー線を照射する様子を示した模式図。
ァスシリコン２２９を有するガラス基板２１０へエネル
ギー線を照射する様子を示した模式図。
【図１１】ガラス基板２１０上においてフォトマスク３
００のマスクパターン３００ｐが走査する様子を示した
図。
００のマスクパターン３００ｐが走査する様子を示した
図。
１００ 液晶表示素子
１１０ 液晶
１２０ ＴＦＴアレイ基板
１３０ 電流源回路
６０、７０、８０、９０、２００、５６０、５７０、５
８０、５９０ ＴＦＴ ２３０ ポリシリコン ２５０ ゲート電極 ２５５ チャネル部分 ３００ フォトマスク ３１０ 透過領域 ３２０ 遮断領域 ３３０、３３５、４３０、４３５ 長手方向線 ３４０、３４５、３５０、３５５、４４０、４４５、４
５０、４５５ 傾斜方向線 ４００ 結晶塊 ４１０ 結晶粒 ４０４ 粒界線 ４１１ グザグ領域 ４２０ 平行領域 ６４０ａ、６４０ｂ、６４５ａ、６４５ｂ、６５０ａ、
６５５ａ、６５５ｂ、６５０ｂ 短辺 ６４０、６４５、６５０、６５５ 傾斜方向線 １０００ エキシマレーザ発生装置 １０１０ エキシマレーザ光源 １０２０ 照明光学系 ３００ フォトマスク １０３０ 投影レンズ １０４０ ＸＹＺチルトステージ ３００ｐ マスクパターン ３１０ｐ 平面パターン
８０、５９０ ＴＦＴ ２３０ ポリシリコン ２５０ ゲート電極 ２５５ チャネル部分 ３００ フォトマスク ３１０ 透過領域 ３２０ 遮断領域 ３３０、３３５、４３０、４３５ 長手方向線 ３４０、３４５、３５０、３５５、４４０、４４５、４
５０、４５５ 傾斜方向線 ４００ 結晶塊 ４１０ 結晶粒 ４０４ 粒界線 ４１１ グザグ領域 ４２０ 平行領域 ６４０ａ、６４０ｂ、６４５ａ、６４５ｂ、６５０ａ、
６５５ａ、６５５ｂ、６５０ｂ 短辺 ６４０、６４５、６５０、６５５ 傾斜方向線 １０００ エキシマレーザ発生装置 １０１０ エキシマレーザ光源 １０２０ 照明光学系 ３００ フォトマスク １０３０ 投影レンズ １０４０ ＸＹＺチルトステージ ３００ｐ マスクパターン ３１０ｐ 平面パターン
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フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H092 GA59 JA24 JA28 KA04 MA30
NA21 NA25 PA01 PA06 PA13
5F052 AA02 BA12 BB07 DA02 DB03
EA15 JA01
5F110 AA01 AA30 BB02 CC02 CC07
DD02 DD11 GG02 GG13 GG25
GG32 GG45 GG52 PP03 PP06
PP23 PP35 QQ11
Claims (10)
- 【請求項１】透明基板上に非晶質材料を堆積するステッ
プと、 互いにほぼ平行に延伸する第１の長手方向線および第２
の長手方向線と、該第１の長手方向線および該第２の長
手方向線のそれぞれの一端において、該第１の長手方向
線および該第２の長手方向線が互いに向かい合う方向
へ、９０度より大きな角度で屈折するようにそれぞれ繋
がっている第１の傾斜方向線および第２の傾斜方向線
と、前記第１の長手方向線および前記第２の長手方向線
のそれぞれの他端において、該第１の長手方向線および
該第２の長手方向線が互いに向かい合う方向へ、９０度
より大きな角度で屈折するようにそれぞれ繋がっている
第３の傾斜方向線および第４の傾斜方向線とによって囲
まれエネルギー線を透過する透過領域並びに、前記透過
領域の周囲においてエネルギー線を遮断する遮断領域を
備え、 前記第１および第２の長手方向線が延伸する方向の前記
透過領域の長さは、前記第１および第２の長手方向線が
延伸する方向に対して垂直な方向の前記透過領域の長さ
よりも長いフォトマスクを使用し、エネルギー線を照射
して前記非晶質材料を前記多結晶材料へ変質させる変質
ステップであって、 前記透過領域を通過しエネルギー線が前記非晶質材料に
照射されたときに該非晶質材料の表面に投射される平面
パターンの長手方向に対して垂直な方向へ前記透明基板
を一定間隔移動させる移動ステップ、並びに、該移動ス
テップごとに前記エネルギー線を前記非晶質材料へ照射
する照射ステップを含む変質ステップと、 を備えたアレイ基板を製造する方法。 - 【請求項２】前記第１の傾斜方向線および前記第２の傾
斜方向線は、前記第１の長手方向線および前記第２の長
手方向線よりも短く、 前記第３の傾斜方向線および前記第４の傾斜方向線は、
前記第１の長手方向線および前記第２の長手方向線より
も短いことを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板を
製造する方法。 - 【請求項３】前記第１の長手方向線の長さおよび前記第
２の長手方向線の長さがほぼ等しいことを特徴とする請
求項１に記載のアレイ基板を製造する方法。 - 【請求項４】前記透過領域は前記第１の長手方向線およ
び前記第２の長手方向線の中心線を境に対称な形状であ
ることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板を製造
する方法。 - 【請求項５】前記第１の傾斜方向線、前記第２の傾斜方
向線、前記第３の傾斜方向線および前記第４の傾斜方向
線が総て直線であることを特徴とする請求項１から請求
項４のいずれかに記載のアレイ基板を製造する方法。 - 【請求項６】前記透過領域は六角形であることを特徴と
する請求項５に記載のアレイ基板を製造する方法。 - 【請求項７】前記第１の傾斜方向線、前記第２の傾斜方
向線、前記第３の傾斜方向線または前記第４の傾斜方向
線のいずれかが、弧の形状または９０度以上の角度で屈
折した形状であることを特徴とする請求項１から請求項
４のいずれかに記載のアレイ基板を製造する方法。 - 【請求項８】透明基板上に非晶質材料を堆積するステッ
プと、 エネルギー源から放射され非晶質材料を結晶粒からなる
多結晶材料へ変質させるエネルギー線を透過させるフォ
トマスクであって、前記エネルギー線を透過させ前記非
晶質材料に照射したときに、それぞれの前記結晶粒の成
長が互いに直行しない方向へ開始されるように成形さ
れ、細長の形状をした透過領域および、 前記透過領域の周辺において前記エネルギー線を遮断す
る遮断領域を備えているフォトマスクを使用し、エネル
ギー線を照射して前記非晶質材料を前記多結晶材料へ変
質させる変質ステップであって、 前記エネルギー線が前記透過領域を透過して前記非晶質
材料に照射されたときに該非晶質材料の表面に投射され
る平面パターンの長手方向に対して垂直な方向へ前記透
明基板を一定間隔移動させる移動ステップ、並びに、該
移動ステップごとに前記エネルギー線を前記非晶質材料
へ照射する照射ステップを含む変質ステップと、 を備えたアレイ基板を製造する方法。 - 【請求項９】前記照射ステップにおいて、前記エネルギ
ー線を照射したときにそれぞれの前記結晶粒の成長が互
いにほぼ平行した方向へ開始されることを特徴とする請
求項８に記載のアレイ基板を製造する方法。 - 【請求項１０】エネルギー源から放射され非晶質材料を
多結晶材料へ変質させるエネルギー線を透過させるフォ
トマスクであって、 互いにほぼ平行に延伸する第１の長手方向線および第２
の長手方向線と、 該第１の長手方向線および該第２の長手方向線のそれぞ
れの一端において、該第１の長手方向線および該第２の
長手方向線が互いに向かい合う方向へ、９０度より大き
な角度で屈折するようにそれぞれ繋がっている第１の傾
斜方向線および第２の傾斜方向線と、 前記第１の長手方向線および前記第２の長手方向線のそ
れぞれの他端において、該第１の長手方向線および該第
２の長手方向線が互いに向かい合う方向へ、９０度より
大きな角度で屈折するようにそれぞれ繋がっている第３
の傾斜方向線および第４の傾斜方向線とによって囲ま
れ、前記エネルギー線を透過させる透過領域および、 前記透過領域の周囲において前記エネルギー線を遮断す
る遮断領域を備え、 前記第１および第２の長手方向線が延伸する方向の前記
透過領域の長さは、前記第１および第２の長手方向線が
延伸する方向に対して垂直な方向の前記透過領域の長さ
よりも長いことを特徴とするフォトマスク。
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|---|---|---|---|
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| JP2001-227314 | 2001-07-27 | ||
| JP2002197697A JP4109026B2 (ja) | 2001-07-27 | 2002-07-05 | アレイ基板を製造する方法およびフォトマスク |
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|---|---|
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