JP2003257885A - レーザ照射方法およびレーザ照射装置、並びに半導体装置の作製方法 - Google Patents

レーザ照射方法およびレーザ照射装置、並びに半導体装置の作製方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 線状ビームを形成するための光学系は複雑な
ものになっている。このような光学系に対して光学調整
を行うのは非常に困難である上、フットプリントが大き
くなるため、装置が大型化するという問題がある。さら
に、被照射体に対する反射率が高いレーザ光を用いる
と、前記レーザ光が被照射体に垂直に入射した場合には
戻り光が発生し、レーザの出力や周波数の変動や、ロッ
ドの破壊などの悪影響を及ぼす要因となる。 【解決手段】本発明は、レーザ光を凸レンズに対して斜
めに入射することで、非点収差などの収差を生じさせ、
照射面またはその近傍におけるレーザ光の形状を線状と
することを特徴とする。本発明は、非常に簡易な構成で
あるため、光学調整が容易であり、コンパクトな装置と
なる。さらに、被照射体に対して斜めに入射するため、
戻り光を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光の照射方法
およびそれを行うためのレーザ照射装置（レーザと該レ
ーザから出力されるレーザ光を被照射体まで導くための
光学系を含む装置）に関する。また、レーザ光の照射を
工程に含んで作製された半導体装置の作製方法に関す
る。なお、ここでいう半導体装置には、液晶表示装置や
発光装置等の電気光学装置及び該電気光学装置を部品と
して含む電子装置も含まれるものとする。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガラス等の絶縁基板上に形成され
た半導体膜に対し、レーザアニールを施して、結晶化さ
せたり、結晶性を向上させ結晶性半導体膜を得たり、不
純物元素の活性化を行う技術が広く研究されている。な
お、本明細書中において、結晶性半導体膜とは、結晶化
領域が存在する半導体膜のことを言い、全面が結晶化し
ている半導体膜も含む。
【０００３】エキシマレーザ等のパルスレーザ光を、照
射面において、数ｃｍ角の四角いスポットや、長さ１０
０ｍｍ以上の線状となるように光学系にて成形し、レー
ザ光を移動させて(あるいはレーザ光の照射位置を被照
射面に対し相対的に移動させて)アニールを行う方法が
生産性が高く工業的に優れている。また、ここでいう
「線状」は、厳密な意味で「線」を意味しているのでは
なく、アスペクト比の大きい長方形（もしくは長楕円
形）を意味する。例えば、アスペクト比が２以上（好ま
しくは１０〜１００００）のもの指す。なお、線状とす
るのは被照射体に対して十分なアニールを行うためのエ
ネルギー密度を確保するためである。
【０００４】図７に、照射面においてレーザ光の形状を
線状にするための光学系の構成の例を示す。この構成は
極めて一般的なものであり、あらゆる前記光学系は図７
の構成に準じている。この構成は、レーザ光の断面形状
を線状に変換するだけでなく、同時に、照射面における
レーザ光のエネルギー均一化を果たすものである。一般
にビームのエネルギーの均一化を行う光学系をビームホ
モジナイザと呼ぶ。
【０００５】レーザ７１から出たレーザ光は、シリンド
リカルアレイレンズ７３により、レーザ光の進行方向に
対して直角方向に分割される。該方向を本明細書中で
は、第１の方向と呼ぶことにする。前記第１の方向は、
光学系の途中でミラーが入ったとき、前記ミラーが曲げ
た光の方向に曲がるものとする。この構成では、７分割
となっている。その後、シリンドリカルレンズ７４に
て、レーザ光は照射面７９にて１つに合成される。これ
により、線状ビームの長尺方向のエネルギーの均一化と
長さが決定される。
【０００６】次に、図７の側面図について説明する。レ
ーザ７１から出たレーザ光は、シリンドリカルアレイレ
ンズ７２ａと７２ｂにより、レーザ光の進行方向および
前記第１の方向に直角方向に分割される。前記方向を本
明細書中では、第２の方向と呼ぶことにする。前記第２
の方向は、光学系の途中でミラーが入ったとき、前記ミ
ラーが曲げた光の方向に曲がるものとする。この構成で
は、４分割となっている。これらの分割されたレーザ光
は、シリンドリカルアレイレンズ７４により、いったん
１つのレーザ光にまとめられる。ミラー７７で反射さ
れ、その後、ダブレットシリンドリカルレンズ７８によ
り、照射面７９にて再び１つのレーザ光に集光される。
ダブレットシリンドリカルレンズとは、２枚のシリンド
リカルレンズで構成されているレンズのことを言う。こ
れにより、線状ビームの短尺方向のエネルギー均一化と
短尺方向の長さが決定される。
【０００７】例えば、レーザ７１として、レーザの出口
で１０ｍｍ×３０ｍｍ（共にビームプロファイルにおけ
る半値幅）であるエキシマレーザを用い、図７に示した
構成を持つ光学系により成形すると、照射面７９におい
てエネルギー分布の一様な１２５ｍｍ×０．４ｍｍの線
状ビームとすることができる。
【０００８】このとき、上記光学系の母材は例えば全て
石英とすれば高い透過率が得られる。また、コーティン
グは、使用するエキシマレーザの波長に対する透過率が
９９％以上得られるものを使用すると良い。
【０００９】そして、上記の構成で形成された線状ビー
ムをそのレーザ光の短尺方向に徐々にずらしながら重ね
て照射することにより、非晶質半導体の全面に対し、レ
ーザアニールを施して、結晶化させたり、結晶性を向上
させ結晶性半導体膜を得たり、不純物元素の活性化を行
うことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７で
示したように、線状ビームを形成するための光学系は複
雑なものになっている。このような光学系に対して光学
調整を行うのは非常に困難である上、フットプリントが
大きくなるため、装置が大型化するという問題がある。
【００１１】さらに、被照射体に対する反射率が高いレ
ーザ光を用いると、前記レーザ光が被照射体に垂直に入
射した場合には、被照射体に入射したときと同じ光路を
戻る、いわゆる戻り光が発生する。戻り光はレーザの出
力や周波数の変動や、ロッドの破壊などの悪影響を及ぼ
す要因となる。
【００１２】そこで本発明は、従来より簡易な光学系を
用いて線状ビームを形成し、このような線状ビームを用
いて効率良くアニールを行うことのできるレーザ照射装
置およびこのようなレーザ照射装置を用いたレーザ照射
方法を提供することを課題とする。また、前記レーザ照
射方法を工程に含む半導体装置の作製方法を提供するこ
とを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光を凸
レンズに対して斜めに入射することで、非点収差などの
収差を生じさせ、照射面またはその近傍におけるレーザ
光の形状を線状とすることを特徴とする。
【００１４】本明細書で開示するレーザ照射装置に関す
る発明の構成は、レーザと、前記レーザから射出された
レーザ光の進行方向に対して斜めに設置され、前記レー
ザ光の形状を照射面またはその近傍において線状にする
凸レンズと、を有することを特徴としている。
【００１５】また、レーザ照射装置に関する発明の他の
構成は、レーザと、前記レーザから射出されたレーザ光
の進行方向に対して斜めに設置され、照射面またはその
近傍において前記レーザ光の形状を線状にする凸レンズ
とを有するレーザ照射装置であって、前記レーザから射
出され、前記凸レンズを経由したレーザ光が基板上に形
成された被照射体に入射するときのビーム幅をｗ、前記
基板の厚さをｄとすると、前記レーザ光は前記被照射体
に対して、 θ≧ａｒｃtan（ｗ／（２×ｄ）） を満たす入射角θで入射することを特徴としている。
【００１６】上記各構成において、前記レーザは、連続
発振またはパルス発振の固体レーザまたは気体レーザま
たは金属レーザであることを特徴としている。なお、前
記固体レーザとしては連続発振またはパルス発振のＹＡ
Ｇレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3レ
ーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライ
ドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等があり、前記気体
レーザとしては連続発振またはパルス発振のエキシマレ
ーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、CO2レーザ等があり、
前記金属レーザとしてはヘリウムカドミウムレーザ、銅
蒸気レーザ、金蒸気レーザが挙げられる。
【００１７】また、上記各構成において、前記レーザ光
は、非線形光学素子により高調波に変換されていること
が望ましい。例えば、ＹＡＧレーザは、基本波として、
波長１０６５ｎｍのレーザ光を出すことで知られてい
る。このレーザ光の珪素膜に対する吸収係数は非常に低
く、このままでは半導体膜の１つである非晶質珪素膜の
結晶化を行うことは技術的に困難である。ところが、こ
のレーザ光は非線形光学素子を用いることにより、より
短波長に変換することができ、高調波として、第２高調
波（５３２ｎｍ）、第３高調波（３５５ｎｍ）、第４高
調波（２６６ｎｍ）、第５高調波（２１３ｎｍ）が挙げ
られる。これらの高調波は非晶質珪素膜に対し吸収係数
が高いので、非晶質珪素膜の結晶化に用いる事ができ
る。
【００１８】また、上記各構成において、前記凸レンズ
は、非球面レンズであることを特徴としている。さら
に、凸レンズとしてメニスカス、両凸レンズ、平凸レン
ズなどが挙げられるが、本発明における凸レンズはこれ
らのうちいずれのレンズでもよいし、レーザ光の入射面
を凸レンズの２面のうちどちらの面としてもよい。
【００１９】また、上記構成において、前記基板は、ガ
ラス基板、石英基板やシリコン基板、プラスチック基
板、金属基板、ステンレス基板、可撓性基板などを用い
ることができる。前記ガラス基板として、バリウムホウ
ケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどの
ガラスからなる基板が挙げられる。また、可撓性基板と
は、ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＥＮ、アクリルなどからなるフ
ィルム状の基板のことであり、可撓性基板を用いて半導
体装置を作製すれば、軽量化が見込まれる。可撓性基板
の表面、または表面および裏面にアルミ膜（ＡｌＯＮ、
ＡｌＮ、ＡｌＯなど）、炭素膜（ＤＬＣ（ダイヤモンド
ライクカーボン）など）、ＳｉＮなどのバリア層を単層
または多層にして形成すれば、耐久性などが向上するの
で望ましい。
【００２０】また、本明細書で開示するレーザ照射方法
に関する発明の構成は、レーザ光の進行方向に対して斜
めに設置された凸レンズにより、照射面またはその近傍
において線状ビームを形成し、前記線状ビームを被照射
体に対して相対的に移動しながら照射することを特徴と
している。
【００２１】また、レーザ照射方法に関する発明の他の
構成は、レーザ光の進行方向に対して斜めに設置された
凸レンズにより、照射面またはその近傍において線状ビ
ームを形成し、前記線状ビームが基板上に形成された被
照射体に入射するときのビーム幅をｗ、前記基板の厚さ
をｄとすると、前記線状ビームは前記被照射体に対し
て、 θ≧ａｒｃtan（ｗ／（２×ｄ）） を満たす入射角θで入射し、前記線状ビームを前記被照
射体に対して相対的に移動しながら照射することを特徴
としている。
【００２２】上記各構成において、前記レーザは、連続
発振またはパルス発振の固体レーザまたは気体レーザま
たは金属レーザであることを特徴としている。なお、前
記固体レーザとしては連続発振またはパルス発振のＹＡ
Ｇレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3レ
ーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライ
ドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等があり、前記気体
レーザとしては連続発振またはパルス発振のエキシマレ
ーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、ＣＯ2レーザ等があ
り、前記金属レーザとしてはヘリウムカドミウムレー
ザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザ等が挙げられる。
【００２３】また、上記各構成において、前記レーザ光
は、非線形光学素子により高調波に変換されていること
が望ましい。
【００２４】また、上記各構成において、前記凸レンズ
は、非球面レンズであることを特徴としている。さら
に、凸レンズとしてメニスカス、両凸レンズ、平凸レン
ズなどが挙げられるが、本発明における凸レンズはこれ
らのうちいずれのレンズでもよいし、レーザ光の入射面
を凸レンズの２面のうちどちらの面としてもよい。
【００２５】また、上記構成において、前記基板は、ガ
ラス基板、石英基板やシリコン基板、プラスチック基
板、金属基板、ステンレス基板、可撓性基板などを用い
ることができる。
【００２６】また、本明細書で開示する半導体装置の作
製方法に関する発明の構成は、レーザ光の進行方向に対
して斜めに設置された凸レンズにより、照射面またはそ
の近傍において線状ビームを形成し、前記線状ビームを
半導体膜に対して相対的に移動しながら照射することを
特徴としている。
【００２７】また、半導体装置の作製方法に関する発明
の他の構成は、レーザ光の進行方向に対して斜めに設置
された凸レンズにより、照射面またはその近傍において
線状ビームを形成し、前記線状ビームが基板上に形成さ
れた半導体膜に入射するときのビーム幅をｗ、前記基板
の厚さをｄとすると、前記線状ビームは前記半導体膜に
対して、 θ≧ａｒｃtan（ｗ／（２×ｄ）） を満たす入射角θで入射し、前記線状ビームを前記半導
体膜に対して相対的に移動しながら照射することを特徴
としている。
【００２８】上記各構成において、前記レーザは、連続
発振またはパルス発振の固体レーザまたは気体レーザま
たは金属レーザであることを特徴としている。なお、前
記固体レーザとしては連続発振またはパルス発振のＹＡ
Ｇレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3レ
ーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライ
ドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等があり、前記気体
レーザとしては連続発振またはパルス発振のエキシマレ
ーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、ＣＯ2レーザ等があ
り、前記金属レーザとしてはヘリウムカドミウムレー
ザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザ等が挙げられる。
【００２９】また、上記各構成において、前記レーザ光
は、非線形光学素子により高調波に変換されていること
が望ましい。
【００３０】また、上記各構成において、前記凸レンズ
は、非球面レンズであることを特徴としている。さら
に、凸レンズとしてメニスカス、両凸レンズ、平凸レン
ズなどが挙げられるが、本発明における凸レンズはこれ
らのうちいずれのレンズでもよいし、レーザ光の入射面
を凸レンズの２面のうちどちらの面としてもよい。
【００３１】また、上記構成において、前記基板は、ガ
ラス基板、石英基板やシリコン基板、プラスチック基
板、金属基板、ステンレス基板、可撓性基板などを用い
ることができる。
【００３２】また、上記各構成において、前記半導体膜
は、珪素を含む膜であることが望ましい。
【００３３】本発明は、非常に簡易な構成であるため、
光学調整が容易であり、コンパクトな装置となる。ま
た、複数のレーザ光を用いて照射する場合においても、
光学系が簡易であるため、容易に全てのレーザ光の形状
を同一のものとすることを可能とする。一様なアニール
を行うために、複数のレーザ光の形状を同一なものとす
ることは大変重要なことである。このような複数のレー
ザ光を用いて大面積基板に照射すれば、スループットを
向上させることを可能とする。また、このような複数の
レーザ光を合成して用いることもできる。さらに、本発
明は被照射体に対して斜めに入射するため、戻り光を防
止することができ、アイソレータを設置する必要性がな
いため、より簡易な構成となっている。そのため、コス
トの低減を実現できる。また、基板上に形成されている
半導体膜に対して、効率良く照射することができ、この
ような半導体膜を用いて作製されたＴＦＴの電気的特性
のばらつきを低減することを可能とする。そして、この
ようなＴＦＴから作製された半導体装置の動作特性およ
び信頼性をも向上し得る。
【００３４】
【発明の実施の形態】本実施形態では、線状ビームを形
成する方法について図１および図２を用いて説明する。
【００３５】レーザ１０１から射出されたレーザ光は、
ミラー１０２を経由して、凸レンズ１０３に入射する。
ここで、レーザ１０１として、連続発振またはパルス発
振の固体レーザまたは気体レーザまたは金属レーザを用
いる。なお、前記固体レーザとしては、連続発振または
パルス発振のＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレ
ーザ、ＹＡｌＯ3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレー
ザ、アレキサンドライドレーザ、Ｔｉ：サファイアレー
ザ等があり、前記気体レーザとしては連続発振またはパ
ルス発振のエキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、
ＣＯ2レーザ等があり、前記金属レーザとしてはヘリウ
ムカドミウムレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザ等が
挙げられる。そして、レーザ１０１から発振されるレー
ザ光は非線形光学素子により高調波に変換してもよい。
また、レーザ１０１とミラー１０２との間、またはミラ
ー１０２と凸レンズ１０３との間にビームエキスパンダ
ーを設置して長尺方向および短尺方向ともにそれぞれ所
望の大きさに拡大してもよい。ビームエキスパンダーは
レーザから射出されたレーザ光の形状が小さい場合に特
に有効である。また、ミラーは設置しなくても良いし、
複数設置してもよい。
【００３６】レーザ光は凸レンズ１０３に対して斜めに
入射させる。このようにすることで、非点収差などの収
差により焦点位置がずれ、照射面またはその近傍におい
て線状ビーム１０６を形成することができる。なお、凸
レンズ１０３は合成石英ガラス製とすれば、高い透過率
が得られるので望ましい。また、凸レンズ１０３の表面
に施されているコーティングは、使用するレーザ光の波
長に対する透過率が９９％以上得られるものを使用する
のが望ましい。また、凸レンズは球面収差を補正した非
球面レンズとするのが望ましい。非球面レンズを用いれ
ば、集光性がよくなり、アスペクト比の向上やエネルギ
ー密度の分布が向上する。
【００３７】そして、このようにして形成される線状ビ
ーム１０６を照射しながら、例えば１０７で示す方向ま
たは１０８、１０９で示す方向に被照射体１０４に対し
て相対的に移動することで、被照射体１０４において所
望の領域または全面を照射することができる。相対的に
移動するとは、例を挙げると、ステージに配置されてい
る非照射体を操作することをいう。
【００３８】しかしながら、レーザ光の波長によって
は、被照射体１０４の表面での反射光と、被照射体１０
４が形成されている基板１０５の裏面での反射光とで干
渉してしまう場合がある。図２に被照射体１０４とし
て、基板１０上に半導体膜１１を形成する例を示す。半
導体膜１１での反射光１４と基板１０の裏面での反射光
１３とが重ならなければ、これらの光による干渉は起こ
らない。
【００３９】この場合、照射面に垂直な平面であって、
かつ前記長いビームの形状を長方形と見立てたときの短
辺を含む面または長辺を含む面のいずれか一方を入射面
と定義すると、前記レーザー光の入射角度θは、入射面
に含まれる前記短辺または前記長辺の長さがＷ、前記照
射面に設置され、かつ、前記レーザー光に対して透光性
を有する基板の厚さがｄであるとき、θ≧arctan（W/2
d）を満たすのが望ましい。ここでWは被照射体に入射す
るときのビーム長１５がｗ1、基板１０の裏面での反射
光のビーム長がｗ2であるとき、W＝（ｗ1＋ｗ2）／２で
ある。なお、レーザー光の軌跡が、前記入射面上にない
ときは、該軌跡を該入射面に射影したものの入射角度を
φとする。この入射角度θでレーザー光が入射されれ
ば、基板の表面での反射光と、前記基板の裏面からの反
射光とが干渉せず、一様なレーザー光の照射を行うこと
ができる。また、被照射体に対する入射角θをブリュー
スタ―角とすれば反射率が最も低くなるので、レーザ光
を効率的に用いることができる。以上の議論は、基板の
屈折率を１として考えた。実際は、基板の屈折率が１．
５前後のものが多く、この数値を考慮に入れると上記議
論で算出した角度よりも大きな計算値が得られる。しか
しながら、線状ビームの長手方向の両端のエネルギーは
減衰があるため、この部分での干渉の影響は少なく、上
記の算出値で十分に干渉減衰の効果が得られる。
【００４０】また、被照射体の表面に、反射防止膜が形
成されていてもよい。
【００４１】このようなレーザ照射装置を用いて半導体
膜のアニールを行えば、該半導体膜を結晶化させたり、
結晶性を向上させて結晶性半導体膜を得たり、不純物元
素の活性化を行うことができる。
【００４２】なお、レーザから射出されたレーザ光の種
類によってレーザ光の形状は異なり、光学系によって成
形しても元の形状の影響を受けやすい。例えば、ＸｅＣ
ｌエキシマレーザから射出されたレーザ光の形状は、矩
形状であり、固体レーザから射出されたレーザ光の形状
は、ロッド形状が円筒形であれば円状となり、スラブ型
であれば矩形状である。いずれの形状においても、本発
明を適用することは可能である。
【００４３】以上の構成でなる本発明について、以下に
示す実施例によりさらに詳細な説明を行うこととする。
【００４４】
【実施例】［実施例１］本実施例では、本発明により形
成される線状ビームについてシミュレーションを行った
例について図１および図３を用いて説明する。
【００４５】レーザ１０１として、ＹＡＧレーザを用い
る。レーザ１０１から発振されるレーザ光は、レーザ１
０１の中に含まれる非線形光学素子により第２高調波に
変換されているとする。このときレーザ光は、TEM00モ
ード、ビーム径２．２５ｍｍ、拡がり角０．３５ｍｒａ
ｄであるとする。
【００４６】次いで、焦点距離２０ｍｍの凸レンズ１０
３に対して入射角φを２０度として入射させる。そし
て、本実施例1においては凸レンズに対して平行に配置
した照射面において、形成されるレーザ光の形状につい
てシミュレーションを行った。その結果を図３に示す。
図３より、照射面において、長さ４２０μｍ、幅４０μ
ｍの線状ビームが形成されることがわかる。またその線
状ビームのエネルギー密度の分布は、ガウシアン分布で
ある。
【００４７】このシミュレーションの結果により、本発
明により照射面またはその近傍において線状ビームが形
成されることが確認できた。そして、このようなレーザ
照射装置を用いて半導体膜のアニールを行えば、該半導
体膜を結晶化させたり、結晶性を向上させて結晶性半導
体膜を得たり、不純物元素の活性化を行うことができ
る。
【００４８】［実施例２］本実施例では、複数のレーザ
を用いてレーザ光の照射を行う例について図４を用いて
説明する。
【００４９】レーザ１１１ａ〜１１１ｃとして、ＹＡＧ
レーザを用い、非線形光学素子により第２高調波に変換
する。そして、レーザ１１１ａ〜１１１ｃから射出され
たそれぞれのレーザ光はミラー１１２ａ〜１１２ｃを経
由した後、凸レンズ１１３ａ〜１１３ｃに対して斜めに
入射する。斜めに入射することで、非点収差などの収差
により焦点位置がずれ、照射面またはその近傍において
線状ビームを形成することができる。また、凸レンズは
非球面レンズを用いるのが望ましい。
【００５０】なお、レーザ１１１ａ〜１１１ｃとミラー
１１２ａ〜１１２ｃとの間、またはミラー１１２ａ〜１
１２ｃと凸レンズ１１３ａ〜１１３ｃとの間にビームエ
キスパンダーを設置して長尺方向および短尺方向ともに
それぞれ所望の大きさに拡大してもよい。また、ミラー
は設置しなくても良いし、複数設置してもよい。
【００５１】そして、このようにして形成される線状ビ
ームを照射しながら、例えば１０７で示す方向または１
０８、１０９で示す方向に被照射体１０４に対して相対
的に移動することで、被照射体１０４において所望の領
域または全面を照射することができる。
【００５２】本発明は線状ビームを形成するための光学
系が非常に簡易な構成であるため、複数のレーザ光を照
射面において同一の形状の線状ビームとすることも容易
である。そのため、どの線状ビームが照射した領域にお
いても同一のアニールが行われるため被照射体の全面が
一様の物性となり、スループットが向上する。
【００５３】なお、本実施例では、レーザを３つ用いる
例を挙げているが、レーザの数はこれに限定しないし、
同じレーザを用いなくても良い。例えば、複数の異なる
レーザを用い、所望の領域を所望のレーザによって照射
して、異なる物性を有する半導体膜を形成し、異なる特
性を有するＴＦＴを同一基板上に作製することも可能で
ある。
【００５４】［実施例３］本実施例では、複数のレーザ
を用いて被照射体の両側からレーザ光の照射を行う例に
ついて図５を用いて説明する。
【００５５】レーザ１２１ａ、１２１ｂとして、連続発
振のＹＶＯ4レーザを用い、非線形光学素子により第２
高調波に変換する。そして、レーザ１２１ａ、１２１ｂ
から射出されたそれぞれのレーザ光はミラー１２２ａ、
１２２ｂを経由した後、凸レンズ１２３ａ、１２３ｂに
対して斜めに入射する。斜めに入射することで、非点収
差などの収差により焦点位置がずれ、照射面またはその
近傍において線状ビームを形成することができる。ま
た、凸レンズは非球面レンズを用いるのが望ましい。
【００５６】なお、レーザ１２１ａ、１２１ｂとミラー
１２２ａ、１２２ｂとの間、またはミラー１２２ａ、１
２２ｂと凸レンズ１２３ａ、１２３ｂとの間にビームエ
キスパンダーを設置して長尺方向および短尺方向ともに
それぞれ所望の大きさに拡大してもよい。また、ミラー
は設置しなくても良いし、複数設置してもよい。
【００５７】そして、このようにして形成される線状ビ
ームを照射しながら、例えば１０７で示す方向または１
０８、１０９で示す方向に被照射体１０４に対して相対
的に移動することで、被照射体１０４において所望の領
域または全面を照射することができる。
【００５８】本発明は線状ビームを形成するための光学
系が非常に簡易な構成であるため、複数のレーザ光を照
射面において同一の形状の線状ビームとすることも容易
である。そのため、複数の線状ビームを重ね合わせるこ
とも容易に行うことができる。これは、被照射体によっ
ては出力の低いレーザを用いる場合であっても、本実施
例にしたがえば十分適用することが可能である。
【００５９】なお、本実施例では、レーザを２つ用いる
例を挙げているが、レーザの数はこれに限定しないし、
異なるレーザを用いて照射しても良い。
【００６０】また、本実施例は実施例２と組み合わせる
ことが可能である。
【００６１】［実施例４］本実施例では、複数のレーザ
を用いて被照射体の表面において重ね合わせてレーザ光
の照射を行う例について図６を用いて説明する。
【００６２】レーザ１３１ａ、１３１ｂとして、連続発
振のＹＬＦレーザを用い、非線形光学素子により第３高
調波に変換する。そして、レーザ１３１ａ、１３１ｂか
ら射出されたそれぞれのレーザ光は凸レンズ１３３ａ、
１３３ｂに対して斜めに入射する。斜めに入射すること
で、非点収差などの収差により焦点位置がずれ、照射面
またはその近傍において線状ビームを形成することがで
きる。また、凸レンズは非球面レンズを用いるのが望ま
しい。
【００６３】なお、レーザ１３１ａ、１３１ｂと凸レン
ズ１３３ａ、１３３ｂとの間にビームエキスパンダーを
設置して長尺方向および短尺方向ともにそれぞれ所望の
大きさに拡大してもよい。また、ミラーは設置しなくて
も良いし、複数設置してもよい。
【００６４】そして、このようにして形成される線状ビ
ームを照射しながら、例えば１０７で示す方向または１
０８、１０９で示す方向に被照射体１０４に対して相対
的に移動することで、被照射体１０４において所望の領
域または全面を照射することができる。
【００６５】本発明は線状ビームを形成するための光学
系が非常に簡易な構成であるため、複数のレーザ光を照
射面において同一の形状の線状ビームとすることも容易
である。そのため、複数の線状ビームを重ね合わせるこ
とも容易に行うことができる。これは、被照射体によっ
ては出力の低いレーザを用いる場合であっても、本実施
例にしたがえば十分適用することが可能である。
【００６６】なお、本実施例では、レーザを２つ用いる
例を挙げているが、レーザの数はこれに限定しないし、
異なる複数のレーザを用いてもよい。また、レーザを照
射面上にて合成しているが、合成した後、光学系により
線状ビームを形成してもよい。
【００６７】なお、本実施例は、実施例２または実施例
３と自由に組み合わせることが可能である。
【００６８】［実施例５］本実施例ではアクティブマト
リクス基板の作製方法について図８〜図１１を用いて説
明する。本明細書ではＣＭＯＳ回路、及び駆動回路と、
画素ＴＦＴ、保持容量とを有する画素部を同一基板上に
形成された基板を、便宜上アクティブマトリクス基板と
呼ぶ。
【００６９】まず、本実施例ではバリウムホウケイ酸ガ
ラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスか
らなる基板４００を用いる。なお、基板４００として
は、石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレ
ス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。
また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性が有するプ
ラスチック基板を用いてもよいし、可撓性基板を用いて
も良い。なお、本発明はエネルギー分布が同一である線
状ビームを容易に形成できるので、複数の線状ビームに
より大面積基板を効率良くアニールすることが可能であ
る。
【００７０】次いで、基板４００上に酸化珪素膜、窒化
珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る下地
膜４０１を公知の手段により形成する。本実施例では下
地膜４０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単
層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。
【００７１】次いで、下地膜上に半導体膜を形成する。
半導体膜は公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、ま
たはプラズマＣＶＤ法等）により２５〜２００ｎｍ（好
ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで半導体膜を成膜
し、レーザ結晶化法により結晶化させる。レーザ結晶化
法は、実施例１乃至４のいずれか一、またはこれらの実
施例を自由に組み合わせて、レーザ光を半導体膜に照射
する。用いるレーザは、連続発振またはパルス発振の固
体レーザまたは気体レーザまたは金属レーザが望まし
い。なお、前記固体レーザとしては連続発振またはパル
ス発振のＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレー
ザ、ＹＡｌＯ3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、
アレキサンドライドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等
があり、前記気体レーザとしては連続発振またはパルス
発振のエキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、CO2
レーザ等があり、前記金属レーザとしてはヘリウムカド
ミウムレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザが挙げられ
る。もちろん、レーザ結晶化法だけでなく、他の公知の
結晶化法（ＲＴＡやファーネスアニール炉を用いた熱結
晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いた熱結晶化法
等）と組み合わせて行ってもよい。前記半導体膜として
は、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜、結晶性半導体膜
などがあり、非晶質珪素ゲルマニウム膜などの非晶質構
造を有する化合物半導体膜を適用しても良い。
【００７２】本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、
５０ｎｍの非晶質珪素膜を成膜し、この非晶質珪素膜に
結晶化を助長する金属元素を用いた熱結晶化法およびレ
ーザ結晶化法を行う。金属元素としてニッケルを用い、
溶液塗布法により非晶質珪素膜上に導入した後、５５０
℃で５時間の熱処理を行って第１の結晶性珪素膜を得
る。そして、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザか
ら射出されたレーザ光を非線形光学素子により第２高調
波に変換したのち、実施例１乃至４のいずれか一に示す
光学系、またはこれらの実施例を組み合わせた光学系に
より線状ビームを形成して照射して第２の結晶性珪素幕
を得る。前記第１の結晶性珪素膜にレーザ光を照射して
第２の結晶性珪素膜とすることで、結晶性が向上する。
このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃ
ｍ2程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要
である。そして、０．５〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度
でレーザ光に対して相対的にステージを動かして照射
し、結晶性珪素膜を形成する。また、パルス発振のエキ
シマレーザを用いる場合には、周波数３００Ｈｚとし、
レーザーエネルギー密度を１００〜１０００mJ/cm2(代
表的には２００〜８００mJ/cm2)とするのが望ましい。
このとき、レーザ光を５０〜９８％オーバーラップさせ
ても良い。
【００７３】もちろん、第１の結晶性珪素膜を用いてＴ
ＦＴを作製することもできるが、第２の結晶性珪素膜は
結晶性が向上しているため、ＴＦＴの電気的特性が向上
するので望ましい。例えば、第１の結晶性珪素膜を用い
てＴＦＴを作製すると、移動度は３００ｃｍ2／Ｖｓ程
度であるが、第２の結晶性珪素膜を用いてＴＦＴを作製
すると、移動度は５００〜６００ｃｍ2／Ｖｓ程度と著
しく向上する。
【００７４】このようにして得られた結晶性半導体膜を
フォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によ
り、半導体層４０２〜４０６を形成する。
【００７５】また、半導体層４０２〜４０６を形成した
後、ＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元
素（ボロンまたはリン）のドーピングを行ってもよい。
【００７６】次いで、半導体層４０２〜４０６を覆うゲ
ート絶縁膜４０７を形成する。ゲート絶縁膜４０７はプ
ラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜
１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施
例では、プラズマＣＶＤ法により１１０ｎｍの厚さで酸
化窒化珪素膜を形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒
化珪素膜に限定されるものでなく、他の絶縁膜を単層ま
たは積層構造として用いても良い。
【００７７】また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラ
ズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）
とＯ2とを混合し、反応圧力４０Pa、基板温度３００〜
４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．
５〜０．８W/cｍ2で放電させて形成することができる。
このようにして作製される酸化珪素膜は、その後４００
〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好
な特性を得ることができる。
【００７８】次いで、ゲート絶縁膜４０７上に膜厚２０
〜１００ｎｍの第１の導電膜４０８と、膜厚１００〜４
００ｎｍの第２の導電膜４０９とを積層形成する。本実
施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電
膜４０８と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電
膜４０９を積層形成する。ＴａＮ膜はスパッタ法で形成
し、Ｔａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でス
パッタする。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲットを用いたス
パッタ法で形成した。その他に６フッ化タングステン
（ＷＦ6）を用いる熱ＣＶＤ法で形成することもでき
る。いずれにしてもゲート電極として使用するためには
低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃ
ｍ以下にすることが望ましい。
【００７９】なお、本実施例では、第１の導電膜４０８
をＴａＮ、第２の導電膜４０９をＷとしているが、特に
限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素、または前記元素を主
成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよ
い。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶
珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、Ａ
ｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。
【００８０】次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジ
ストからなるマスク４１０〜４１５を形成し、電極及び
配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第
１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件
で行う。（図８（Ｂ））本実施例では第１のエッチング
条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘
導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング用
ガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流
量比を２５：２５：１０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力
でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を
投入してプラズマを生成してエッチングを行う。基板側
（試料ステージ）にも１５０WのＲＦ（13.56MHz）電力
を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。
この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして
第１の導電層の端部をテーパー形状とする。
【００８１】この後、レジストからなるマスク４１０〜
４１５を除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッ
チング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それぞれのガス
流量比を３０：３０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコ
イル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入
してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行
う。基板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56MH
z）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印
加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第２のエッチング条件
ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。
なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチング
するためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時
間を増加させると良い。
【００８２】上記第１のエッチング処理では、レジスト
からなるマスクの形状を適したものとすることにより、
基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電
層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。この
テーパー部の角度は１５〜４５°となる。こうして、第
１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層
から成る第１の形状の導電層４１７〜４２２（第１の導
電層４１７ａ〜４２２ａと第２の導電層４１７ｂ〜４２
２ｂ）を形成する。４１６はゲート絶縁膜であり、第１
の形状の導電層４１７〜４２２で覆われない領域は２０
〜５０ｎｍ程度エッチングされ薄くなった領域が形成さ
れる。
【００８３】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第２のエッチング処理を行う。（図８（Ｃ））ここ
では、エッチングガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、
Ｗ膜を選択的にエッチングする。この時、第２のエッチ
ング処理により第２の導電層４２８ｂ〜４３３ｂを形成
する。一方、第１の導電層４１７ａ〜４２２ａは、ほと
んどエッチングされず、第２の形状の導電層４２８〜４
３３を形成する。
【００８４】そして、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第１のドーピング処理を行い、半導体層にｎ型を付
与する不純物元素を低濃度に添加する。ドーピング処理
はイオンドープ法、若しくはイオン注入法で行えば良
い。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０13〜５
×１０14／ｃｍ2とし、加速電圧を４０〜８０ｋｅＶと
して行う。本実施例ではドーズ量を１．５×１０13／ｃ
ｍ2とし、加速電圧を６０ｋｅＶとして行う。ｎ型を付
与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的に
はリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここでは
リン（Ｐ）を用いる。この場合、導電層４２８〜４３３
がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自
己整合的に不純物領域４２３〜４２７が形成される。不
純物領域４２３〜４２７には１×１０18〜１×１０20／
cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加す
る。
【００８５】レジストからなるマスクを除去した後、新
たにレジストからなるマスク４３４ａ〜４３４ｃを形成
して第１のドーピング処理よりも高い加速電圧で第２の
ドーピング処理を行う。イオンドープ法の条件はドーズ
量を１×１０13〜１×１０15/cm2とし、加速電圧を６０
〜１２０ｋｅＶとして行う。ドーピング処理は第２の導
電層４２８ｂ〜４３２ｂを不純物元素に対するマスクと
して用い、第１の導電層のテーパー部の下方の半導体層
に不純物元素が添加されるようにドーピングする。続い
て、第２のドーピング処理より加速電圧を下げて第３の
ドーピング処理を行って図９（Ａ）の状態を得る。イオ
ンドープ法の条件はドーズ量を１×１０ 15〜１×１０17
/cm2とし、加速電圧を５０〜１００ｋｅＶとして行う。
第２のドーピング処理および第３のドーピング処理によ
り、第１の導電層と重なる低濃度不純物領域４３６、４
４２、４４８には１×１０18〜５×１０19/cm3の濃度範
囲でｎ型を付与する不純物元素を添加され、高濃度不純
物領域４３５、４３８、４４１、４４４、４４７には１
×１０19〜５×１０21/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する
不純物元素を添加される。
【００８６】もちろん、適当な加速電圧にすることで、
第２のドーピング処理および第３のドーピング処理は１
回のドーピング処理で、低濃度不純物領域および高濃度
不純物領域を形成することも可能である。
【００８７】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、新たにレジストからなるマスク４５０ａ〜４５０
ｃを形成して第４のドーピング処理を行う。この第４の
ドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層と
なる半導体層に前記一導電型とは逆の導電型を付与する
不純物元素が添加された不純物領域４５３〜４５６、４
５９、４６０を形成する。第２の導電層４２８ａ〜４３
２ａを不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付
与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を
形成する。本実施例では、不純物領域４５３〜４５６、
４５９、４６０はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンド
ープ法で形成する。（図９（Ｂ））この第４のドーピン
グ処理の際には、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体
層はレジストからなるマスク４５０ａ〜４５０ｃで覆わ
れている。第１乃至３のドーピング処理によって、不純
物領域４３８、４３９にはそれぞれ異なる濃度でリンが
添加されているが、そのいずれの領域においてもｐ型を
付与する不純物元素の濃度を１×１０19〜５×１０21at
oms/cm3となるようにドーピング処理することにより、
ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域と
して機能するために何ら問題は生じない。
【００８８】以上までの工程で、それぞれの半導体層に
不純物領域が形成される。
【００８９】次いで、レジストからなるマスク４５０ａ
〜４５０ｃを除去して第１の層間絶縁膜４６１を形成す
る。この第１の層間絶縁膜４６１としては、プラズマＣ
ＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１００〜２００
ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例で
は、プラズマＣＶＤ法により膜厚１５０ｎｍの酸化窒化
珪素膜を形成した。勿論、第１の層間絶縁膜４６１は酸
化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む
絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【００９０】次いで、図９（Ｃ）に示すように、レーザ
光を照射して、半導体層の結晶性の回復、それぞれの半
導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。レーザ
活性化は、実施例１乃至４のいずれか一、またはこれら
の実施例を自由に組み合わせて、レーザ光を半導体膜に
照射する。用いるレーザは、連続発振またはパルス発振
の固体レーザまたは気体レーザまたは金属レーザが望ま
しい。なお、前記固体レーザとしては連続発振またはパ
ルス発振のＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレー
ザ、ＹＡｌＯ3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、
アレキサンドライドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等
があり、前記気体レーザとしては連続発振またはパルス
発振のエキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、CO2
レーザ等があり、前記金属レーザとしてはヘリウムカド
ミウムレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザが挙げられ
る。このとき、連続発振のレーザを用いるのであれば、
レーザ光のエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃ
ｍ2程度（好ましくは０．０１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必
要であり、レーザ光に対して相対的に基板を０．５〜２
０００ｃｍ／ｓの速度で移動させる。また、パルス発振
のレーザを用いるのであれば、周波数３００Ｈｚとし、
レーザーエネルギー密度を５０〜１０００mJ/cm2(代表
的には５０〜５００mJ/cm2)とするのが望ましい。この
とき、レーザ光を５０〜９８％オーバーラップさせても
良い。なお、レーザアニール法の他に、熱アニール法、
またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）などを
適用することができる。
【００９１】また、第１の層間絶縁膜を形成する前に活
性化を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱に弱
い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層
間絶縁膜（珪素を主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素
膜）を形成した後で活性化処理を行うことが好ましい。
【００９２】そして、熱処理（３００〜５５０℃で１〜
１２時間の熱処理）を行うと水素化を行うことができ
る。この工程は第１の層間絶縁膜４６１に含まれる水素
により半導体層のダングリングボンドを終端する工程で
ある。第１の層間絶縁膜の存在に関係なく半導体層を水
素化することができる。水素化の他の手段として、プラ
ズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）
や、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で３００〜４５
０℃で１〜１２時間の熱処理を行っても良い。
【００９３】次いで、第１の層間絶縁膜４６１上に無機
絶縁膜材料または有機絶縁物材料から成る第２の層間絶
縁膜４６２を形成する。本実施例では、膜厚１．６μｍ
のアクリル樹脂膜を形成したが、粘度が１０〜１０００
ｃｐ、好ましくは４０〜２００ｃｐのものを用い、表面
に凸凹が形成されるものを用いる。
【００９４】本実施例では、鏡面反射を防ぐため、表面
に凸凹が形成される第２の層間絶縁膜を形成することに
よって画素電極の表面に凸凹を形成した。また、画素電
極の表面に凹凸を持たせて光散乱性を図るため、画素電
極の下方の領域に凸部を形成してもよい。その場合、凸
部の形成は、ＴＦＴの形成と同じフォトマスクで行うこ
とができるため、工程数の増加なく形成することができ
る。なお、この凸部は配線及びＴＦＴ部以外の画素部領
域の基板上に適宜設ければよい。こうして、凸部を覆う
絶縁膜の表面に形成された凸凹に沿って画素電極の表面
に凸凹が形成される。
【００９５】また、第２の層間絶縁膜４６２として表面
が平坦化する膜を用いてもよい。その場合は、画素電極
を形成した後、公知のサンドブラスト法やエッチング法
等の工程を追加して表面を凹凸化させて、鏡面反射を防
ぎ、反射光を散乱させることによって白色度を増加させ
ることが好ましい。
【００９６】そして、駆動回路５０６において、各不純
物領域とそれぞれ電気的に接続する配線４６４〜４６８
を形成する。なお、これらの配線は、膜厚５０ｎｍのＴ
ｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金
膜）との積層膜をパターニングして形成する。もちろ
ん、二層構造に限らず、単層構造でもよいし、三層以上
の積層構造にしてもよい。また、配線の材料としては、
ＡｌとＴｉに限らない。例えば、ＴａＮ膜上にＡｌやＣ
ｕを形成し、さらにＴｉ膜を形成した積層膜をパターニ
ングして配線を形成してもよい。（図１０）
【００９７】また、画素部５０７においては、画素電極
４７０、ゲート配線４６９、接続電極４６８を形成す
る。この接続電極４６８によりソース配線（４４３ａと
４４３ｂの積層）は、画素ＴＦＴと電気的な接続が形成
される。また、ゲート配線４６９は、画素ＴＦＴのゲー
ト電極と電気的な接続が形成される。また、画素電極４
７０は、画素ＴＦＴのドレイン領域４４２と電気的な接
続が形成され、さらに保持容量を形成する一方の電極と
して機能する半導体層４５８と電気的な接続が形成され
る。また、画素電極４７１としては、ＡｌまたはＡｇを
主成分とする膜、またはそれらの積層膜等の反射性の優
れた材料を用いることが望ましい。
【００９８】以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ５０
１とｐチャネル型ＴＦＴ５０２からなるＣＭＯＳ回路、
及びｎチャネル型ＴＦＴ５０３を有する駆動回路５０６
と、画素ＴＦＴ５０４、保持容量５０５とを有する画素
部５０７を同一基板上に形成することができる。こうし
て、アクティブマトリクス基板が完成する。
【００９９】駆動回路５０６のｎチャネル型ＴＦＴ５０
１はチャネル形成領域４３７、ゲート電極の一部を構成
する第１の導電層４２８ａと重なる低濃度不純物領域４
３６（ＧＯＬＤ領域）、ソース領域またはドレイン領域
として機能する高濃度不純物領域４５２と、ｎ型を付与
する不純物元素およびｐ型を付与する不純物元素が導入
された不純物領域４５１を有している。このｎチャネル
型ＴＦＴ５０１と電極４６６で接続してＣＭＯＳ回路を
形成するｐチャネル型ＴＦＴ５０２にはチャネル形成領
域４４０、ソース領域またはドレイン領域として機能す
る高濃度不純物領域４５４と、ｎ型を付与する不純物元
素およびｐ型を付与する不純物元素が導入された不純物
領域４５３を有している。また、ｎチャネル型ＴＦＴ５
０３にはチャネル形成領域４４３、ゲート電極の一部を
構成する第１の導電層４３０ａと重なる低濃度不純物領
域４４２（ＧＯＬＤ領域）、ソース領域またはドレイン
領域として機能する高濃度不純物領域４５６と、ｎ型を
付与する不純物元素およびｐ型を付与する不純物元素が
導入された不純物領域４５５を有している。
【０１００】画素部の画素ＴＦＴ５０４にはチャネル形
成領域４４６、ゲート電極の外側に形成される低濃度不
純物領域４４５（ＬＤＤ領域）、ソース領域またはドレ
イン領域として機能する高濃度不純物領域４５８と、ｎ
型を付与する不純物元素およびｐ型を付与する不純物元
素が導入された不純物領域４５７を有している。また、
保持容量５０５の一方の電極として機能する半導体層に
は、ｎ型を付与する不純物元素およびｐ型を付与する不
純物元素が添加されている。保持容量５０５は、絶縁膜
４１６を誘電体として、電極（４３２ａと４３２ｂの積
層）と、半導体層とで形成している。
【０１０１】本実施例の画素構造は、ブラックマトリク
スを用いることなく、画素電極間の隙間が遮光されるよ
うに、画素電極の端部をソース配線と重なるように配置
形成する。
【０１０２】また、本実施例で作製するアクティブマト
リクス基板の画素部の上面図を図１１に示す。なお、図
８〜図１１に対応する部分には同じ符号を用いている。
図１０中の鎖線Ａ−Ａ’は図１１中の鎖線Ａ―Ａ’で切
断した断面図に対応している。また、図１０中の鎖線Ｂ
−Ｂ’は図１１中の鎖線Ｂ―Ｂ’で切断した断面図に対
応している。
【０１０３】［実施例６］本実施例では、実施例５で作
製したアクティブマトリクス基板から、反射型液晶表示
装置を作製する工程を以下に説明する。説明には図１２
を用いる。
【０１０４】まず、実施例５に従い、図１０の状態のア
クティブマトリクス基板を得た後、図１０のアクティブ
マトリクス基板上、少なくとも画素電極４７０上に配向
膜５６７を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例
では配向膜５６７を形成する前に、アクリル樹脂膜等の
有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を
保持するための柱状のスペーサ５７２を所望の位置に形
成した。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペー
サを基板全面に散布してもよい。
【０１０５】次いで、対向基板５６９を用意する。次い
で、対向基板５６９上に着色層５７０、５７１、平坦化
膜５７３を形成する。赤色の着色層５７０と青色の着色
層５７１とを重ねて、遮光部を形成する。また、赤色の
着色層と緑色の着色層とを一部重ねて、遮光部を形成し
てもよい。
【０１０６】本実施例では、実施例５に示す基板を用い
ている。従って、実施例５の画素部の上面図を示す図１
１では、少なくともゲート配線４６９と画素電極４７０
の間隙と、ゲート配線４６９と接続電極４６８の間隙
と、接続電極４６８と画素電極４７０の間隙を遮光する
必要がある。本実施例では、それらの遮光すべき位置に
着色層の積層からなる遮光部が重なるように各着色層を
配置して、対向基板を貼り合わせた。
【０１０７】このように、ブラックマスク等の遮光層を
形成することなく、各画素間の隙間を着色層の積層から
なる遮光部で遮光することによって工程数の低減を可能
とした。
【０１０８】次いで、平坦化膜５７３上に透明導電膜か
らなる対向電極５７６を少なくとも画素部に形成し、対
向基板の全面に配向膜５７４を形成し、ラビング処理を
施した。
【０１０９】そして、画素部と駆動回路が形成されたア
クティブマトリクス基板と対向基板とをシール材５６８
で貼り合わせる。シール材５６８にはフィラーが混入さ
れていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な
間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、
両基板の間に液晶材料５７５を注入し、封止剤（図示せ
ず）によって完全に封止する。液晶材料５７５には公知
の液晶材料を用いれば良い。このようにして図１２に示
す反射型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれ
ば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の
形状に分断する。さらに、対向基板のみに偏光板（図示
しない）を貼りつけた。そして、公知の技術を用いてＦ
ＰＣを貼りつけた。
【０１１０】以上のようにして作製される液晶表示装置
はエネルギー分布の均一化が非常に容易であるレーザ光
が照射されているため一様にアニールされた半導体膜を
用いて作製されたＴＦＴを有しており、前記液晶表示装
置の動作特性や信頼性を十分なものとなり得る。そし
て、このような液晶表示装置は各種電子機器の表示部と
して用いることができる。
【０１１１】なお、本実施例は実施例１乃至５と自由に
組み合わせることが可能である。
【０１１２】［実施例７］本実施例では、実施例５で示
したアクティブマトリクス基板を作製するときのＴＦＴ
の作製方法を用いて、発光装置を作製した例について説
明する。本明細書において、発光装置とは、基板上に形
成された発光素子を該基板とカバー材の間に封入した表
示用パネルおよび該表示用パネルにＴＦＴを備えた表示
用モジュールを総称したものである。なお、発光素子
は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Elec
tro Luminescence）が得られる有機化合物を含む層（発
光層）と陽極層と、陰極層とを有する。また、有機化合
物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基
底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基
底状態に戻る際の発光（リン光）があり、これらのうち
どちらか、あるいは両方の発光を含む。
【０１１３】なお、本明細書中では、発光素子において
陽極と陰極の間に形成された全ての層を有機発光層と定
義する。有機発光層には具体的に、発光層、正孔注入
層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層等が含まれ
る。基本的に発光素子は、陽極層、発光層、陰極層が順
に積層された構造を有しており、この構造に加えて、陽
極層、正孔注入層、発光層、陰極層や、陽極層、正孔注
入層、発光層、電子輸送層、陰極層等の順に積層した構
造を有していることもある。
【０１１４】図１３は本実施例の発光装置の断面図であ
る。図１３において、基板７００上に設けられたスイッ
チングＴＦＴ６０３は図１０のｎチャネル型ＴＦＴ５０
３を用いて形成される。したがって、構造の説明はｎチ
ャネル型ＴＦＴ５０３の説明を参照すれば良い。
【０１１５】なお、本実施例ではチャネル形成領域が二
つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル
形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは
三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。
【０１１６】基板７００上に設けられた駆動回路は図１
０のＣＭＯＳ回路を用いて形成される。従って、構造の
説明はｎチャネル型ＴＦＴ５０１とｐチャネル型ＴＦＴ
５０２の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシ
ングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もし
くはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１１７】また、配線７０１、７０３はＣＭＯＳ回路
のソース配線、７０２はドレイン配線として機能する。
また、配線７０４はソース配線７０８とスイッチングＴ
ＦＴのソース領域とを電気的に接続する配線として機能
し、配線７０５はドレイン配線７０９とスイッチングＴ
ＦＴのドレイン領域とを電気的に接続する配線として機
能する。
【０１１８】なお、電流制御ＴＦＴ６０４は図１０のｐ
チャネル型ＴＦＴ５０２を用いて形成される。従って、
構造の説明はｐチャネル型ＴＦＴ５０２の説明を参照す
れば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造とし
ているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構
造であっても良い。
【０１１９】また、配線７０６は電流制御ＴＦＴのソー
ス配線（電流供給線に相当する）であり、７０７は電流
制御ＴＦＴの画素電極７１１上に重ねることで画素電極
７１１と電気的に接続する電極である。
【０１２０】なお、７１１は、透明導電膜からなる画素
電極（発光素子の陽極）である。透明導電膜としては、
酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウム
と酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化
インジウムを用いることができる。また、前記透明導電
膜にガリウムを添加したものを用いても良い。画素電極
７１１は、上記配線を形成する前に平坦な層間絶縁膜７
１０上に形成する。本実施例においては、樹脂からなる
平坦化膜７１０を用いてＴＦＴによる段差を平坦化する
ことは非常に重要である。後に形成される発光層は非常
に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起
こす場合がある。従って、発光層をできるだけ平坦面に
形成しうるように画素電極を形成する前に平坦化してお
くことが望ましい。
【０１２１】配線７０１〜７０７を形成後、図１３に示
すようにバンク７１２を形成する。バンク７１２は１０
０〜４００ｎｍの珪素を含む絶縁膜もしくは有機樹脂膜
をパターニングして形成すれば良い。
【０１２２】なお、バンク７１２は絶縁膜であるため、
成膜時における素子の静電破壊には注意が必要である。
本実施例ではバンク７１２の材料となる絶縁膜中にカー
ボン粒子や金属粒子を添加して抵抗率を下げ、静電気の
発生を抑制する。この際、抵抗率は１×１０6〜１×１
０12Ωｍ（好ましくは１×１０8〜１×１０10Ωｍ）と
なるようにカーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すれ
ば良い。
【０１２３】画素電極７１１の上には発光層７１３が形
成される。なお、図１３では一画素しか図示していない
が、本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色
に対応した発光層を作り分けている。また、本実施例で
は蒸着法により低分子系有機発光材料を形成している。
具体的には、正孔注入層として２０ｎｍ厚の銅フタロシ
アニン（ＣｕＰｃ）膜を設け、その上に発光層として７
０ｎｍ厚のトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体
（Ａｌｑ3）膜を設けた積層構造としている。Ａｌｑ3に
キナクリドン、ペリレンもしくはＤＣＭ１といった蛍光
色素を添加することで発光色を制御することができる。
【０１２４】但し、以上の例は発光層として用いること
のできる有機発光材料の一例であって、これに限定する
必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注
入層を自由に組み合わせて発光層（発光及びそのための
キャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良
い。例えば、本実施例では低分子系有機発光材料を発光
層として用いる例を示したが、中分子系有機発光材料や
高分子系有機発光材料を用いても良い。なお、本明細書
中において、昇華性を有さず、かつ、分子数が２０以下
または連鎖する分子の長さが１０μｍ以下の有機発光材
料を中分子系有機発光材料とする。また、高分子系有機
発光材料を用いる例として、正孔注入層として２０ｎｍ
のポリチオフェン（ＰＥＤＯＴ）膜をスピン塗布法によ
り設け、その上に発光層として１００ｎｍ程度のパラフ
ェニレンビニレン（ＰＰＶ）膜を設けた積層構造として
も良い。なお、ＰＰＶのπ共役系高分子を用いると、赤
色から青色まで発光波長を選択できる。また、電荷輸送
層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いるこ
とも可能である。これらの有機発光材料や無機材料は公
知の材料を用いることができる。
【０１２５】次に、発光層７１３の上には導電膜からな
る陰極７１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜と
してアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿
論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）
を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もし
くは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの
元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０１２６】この陰極７１４まで形成された時点で発光
素子７１５が完成する。なお、ここでいう発光素子７１
５は、画素電極（陽極）７１１、発光層７１３及び陰極
７１４で形成されたダイオードを指す。
【０１２７】発光素子７１５を完全に覆うようにしてパ
ッシベーション膜７１６を設けることは有効である。パ
ッシベーション膜７１６としては、炭素膜、窒化珪素膜
もしくは窒化酸化珪素膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁
膜を単層もしくは組み合わせた積層で用いる。
【０１２８】この際、カバレッジの良い膜をパッシベー
ション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤ
ＬＣ膜を用いることは有効である。ＤＬＣ膜は室温から
１００℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性
の低い発光層７１３の上方にも容易に成膜することがで
きる。また、ＤＬＣ膜は酸素に対するブロッキング効果
が高く、発光層７１３の酸化を抑制することが可能であ
る。そのため、この後に続く封止工程を行う間に発光層
７１３が酸化するといった問題を防止できる。
【０１２９】さらに、パッシベーション膜７１６上に封
止材７１７を設け、カバー材７１８を貼り合わせる。封
止材７１７としては紫外線硬化樹脂を用いれば良く、内
部に吸湿効果を有する物質もしくは酸化防止効果を有す
る物質を設けることは有効である。また、本実施例にお
いてカバー材７１８はガラス基板や石英基板やプラスチ
ック基板（プラスチックフィルムも含む）や可撓性基板
の両面に炭素膜（好ましくはＤＬＣ膜）を形成したもの
を用いる。炭素膜以外にもアルミ膜（ＡｌＯＮ、Ａｌ
Ｎ、ＡｌＯなど）、ＳｉＮなどを用いることができる。
【０１３０】こうして図１３に示すような構造の発光装
置が完成する。なお、バンク７１２を形成した後、パッ
シベーション膜７１６を形成するまでの工程をマルチチ
ャンバー方式（またはインライン方式）の成膜装置を用
いて、大気解放せずに連続的に処理することは有効であ
る。また、さらに発展させてカバー材７１８を貼り合わ
せる工程までを大気解放せずに連続的に処理することも
可能である。
【０１３１】こうして、基板７００上にｎチャネル型Ｔ
ＦＴ６０１、６０２、スイッチングＴＦＴ（ｎチャネル
型ＴＦＴ）６０３および電流制御ＴＦＴ（ｎチャネル型
ＴＦＴ）６０４が形成される。
【０１３２】さらに、図１３を用いて説明したように、
ゲート電極に絶縁膜を介して重なる不純物領域を設ける
ことによりホットキャリア効果に起因する劣化に強いｎ
チャネル型ＴＦＴを形成することができる。そのため、
信頼性の高い発光装置を実現できる。
【０１３３】また、本実施例では画素部と駆動回路の構
成のみ示しているが、本実施例の製造工程に従えば、そ
の他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアン
プ、γ補正回路などの論理回路を同一の絶縁体上に形成
可能であり、さらにはメモリやマイクロプロセッサをも
形成しうる。
【０１３４】以上のようにして作製される発光装置はエ
ネルギー分布の均一化が非常に容易であるレーザ光が照
射されているため一様にアニールされた半導体膜を用い
て作製されたＴＦＴを有しており、前記発光装置の動作
特性や信頼性を十分なものとなり得る。そして、このよ
うな発光装置は各種電子機器の表示部として用いること
ができる。
【０１３５】なお、本実施例は実施例１乃至５と自由に
組み合わせることが可能である。
【０１３６】［実施例８］本実施例では、本発明の光学
系を用いて半導体膜の結晶化を行った例について図１お
よび図１７を用いて説明する。
【０１３７】ガラス基板上に下地膜として、プラズマＣ
ＶＤ法により酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ
＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）４００ｎｍを形成し
た。続いて、前記下地膜上に半導体膜として、プラズマ
ＣＶＤ法により非晶質珪素膜１５０ｎｍを形成した。そ
して、５００℃で３時間の熱処理を行って、半導体膜が
含有する水素を放出させた後、レーザアニール法により
半導体膜の結晶化を行った。レーザアニール法の条件
は、レーザ光としてＹＶＯ4レーザの第２高調波を用
い、図１で示した光学系における凸レンズ１０３に対す
るレーザ光の入射角φを１８°として矩形状ビームを形
成し、基板を５０ｃｍ／ｓの速度で移動させながら照射
して、半導体膜の結晶化を行った。
【０１３８】このようにして得られた結晶性半導体膜に
セコエッチングを行って、ＳＥＭにより１万倍にて表面
を観察した結果を図１７に示す。なお、セコエッチング
におけるセコ液はＨＦ：Ｈ2Ｏ＝２：１に添加剤として
Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7を用いて作製されるものである。図１７
は、図中の矢印で示す方向にレーザ光を相対的に走査さ
せて得られたものであり、走査方向に対して直角方向に
大粒径の結晶粒が形成されている様子がわかる。
【０１３９】このように、本発明を用いて結晶化を行っ
た半導体膜には大粒径の結晶粒が形成されているため、
前記半導体膜を用いてＴＦＴを作製すると、そのチャネ
ル形成領域に含まれうる結晶粒界の本数を少なくするこ
とができる。また、個々の結晶粒は実質的に単結晶と見
なせる結晶性を有することから、単結晶半導体を用いた
トランジスタと同等もしくはそれ以上の高いモビリティ
（電界効果移動度）を得ることも可能である。
【０１４０】さらに、形成された結晶粒が一方向に揃っ
ているため、キャリアが結晶粒界を横切る回数を極端に
減らすことができる。そのため、オン電流値（ＴＦＴが
オン状態にある時に流れるドレイン電流値）、オフ電流
値（ＴＦＴがオフ状態にある時に流れるドレイン電流
値）、しきい値電圧、Ｓ値及び電界効果移動度のバラツ
キを低減することも可能となり、電気的特性は著しく向
上する。
【０１４１】［実施例９］本実施例では、実施例８とは
異なる方法で半導体膜の結晶化を行った例について図１
および図１８を用いて説明する。
【０１４２】実施例８にしたがって、半導体膜として非
晶質珪素膜まで形成した。そして、特開平７−１８３５
４０号公報に記載された方法を利用し、前記半導体膜上
にスピンコート法にて酢酸ニッケル水溶液（重量換算濃
度５ｐｐｍ、体積１０ｍｌ）を塗布し、５００℃の窒素
雰囲気で１時間、５５０℃の窒素雰囲気で１２時間の熱
処理を行った。続いて、レーザアニール法により、半導
体膜の結晶性の向上を行う。レーザアニール法の条件
は、レーザ光としてＹＶＯ4レーザの第２高調波を用
い、図１で示した光学系における凸レンズ１０３に対す
るレーザ光の入射角φを１８°として矩形状ビームを形
成し、基板を５０ｃｍ／ｓの速度で移動させながら照射
して、半導体膜の結晶性の向上を行った。
【０１４３】このようにして得られた結晶性半導体膜に
セコエッチングを行って、ＳＥＭにより１万倍にて表面
を観察した。その結果を図１８に示す。図１８は、図中
の矢印で示す方向にレーザ光を相対的に走査させて得ら
れたものであり、走査方向に対して直角方向に大粒径の
結晶粒が形成されている様子がわかる。また、図１７で
示す結晶粒よりも図１８で示す結晶粒の方が、レーザ光
の相対的な走査方向に対して交差する方向に形成される
粒界が少ないことが特徴的である。
【０１４４】このように、本発明を用いて結晶化を行っ
た半導体膜には大粒径の結晶粒が形成されているため、
前記半導体膜を用いてＴＦＴを作製すると、そのチャネ
ル形成領域に含まれうる結晶粒界の本数を少なくするこ
とができる。また、個々の結晶粒は実質的に単結晶と見
なせる結晶性を有することから、単結晶半導体を用いた
トランジスタと同等もしくはそれ以上の高いモビリティ
（電界効果移動度）を得ることも可能である。
【０１４５】さらに、形成された結晶粒が一方向に揃っ
ているため、キャリアが結晶粒界を横切る回数を極端に
減らすことができる。そのため、オン電流値、オフ電流
値、しきい値電圧、Ｓ値及び電界効果移動度のバラツキ
を低減することも可能となり、電気的特性は著しく向上
する。
【０１４６】［実施例１０］本実施例では、本発明の光
学系を用いて半導体膜の結晶化を行い、その半導体膜を
用いてＴＦＴを作製した例について、図１、図１９およ
び図２０を用いて説明する。
【０１４７】本実施例では基板２０として、ガラス基板
を用い、ガラス基板上に下地膜２１として、プラズマＣ
ＶＤ法により酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ
＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）５０ｎｍ、酸化窒
化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７
％、Ｈ＝２％）１００ｎｍを積層した。次いで、下地膜
２１上に半導体膜２２として、プラズマＣＶＤ法により
非晶質珪素膜１５０ｎｍを形成した。そして、５００℃
で３時間の熱処理を行って、半導体膜が含有する水素を
放出させ、ＹＶＯ4レーザの第２高調波を図１で示した
光学系における凸レンズ１０３に対するレーザ光の入射
角φを１８°として矩形状ビームを形成し、５０ｃｍ／
ｓの速度で走査した。（図１９（Ｂ））
【０１４８】そして、第１のドーピング処理を行う。こ
れはしきい値を制御するためのチャネルドープである。
材料ガスとしてＢ2Ｈ6を用い、ガス流量３０ｓｃｃｍ、
電流密度０．０５μＡ、加速電圧６０ｋＶ、ドーズ量１
×１０14／ｃｍ2として行った。（図１９（Ｃ））
【０１４９】続いて、パターニングを行って、半導体膜
２４を所望の形状にエッチングした後、エッチングされ
た半導体膜を覆うゲート絶縁膜２７としてプラズマＣＶ
Ｄ法により膜厚１１５ｎｍの酸化窒化珪素膜を形成す
る。次いで、ゲート絶縁膜２７上に導電膜として膜厚３
０ｎｍのＴａＮ膜２８と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜２９を
積層形成する。（図１９（Ｄ））
【０１５０】フォトリソグラフィ法を用いてレジストか
らなるマスク（図示せず）を形成して、Ｗ膜、ＴａＮ
膜、ゲート絶縁膜をエッチングする。
【０１５１】そして、レジストからなるマスクを除去
し、新たにマスク３３を形成して第２のドーピング処理
を行い、半導体膜にｎ型を付与する不純物元素を導入す
る。この場合、導電層３０、３１がｎ型を付与する不純
物元素に対するマスクとなり、自己整合的に不純物領域
３４が形成される。本実施例では第２のド−ピング処理
は、半導体膜の膜厚が１５０ｎｍと厚いため２条件に分
けて行った。本実施例では、材料ガスとしてフォスフィ
ン（ＰＨ3）を用い、ドーズ量を２×１０13／ｃｍ2と
し、加速電圧を９０ｋＶとして行った後、ドーズ量を５
×１０14／ｃｍ2とし、加速電圧を１０ｋＶとして行っ
た。（図１９（Ｅ））
【０１５２】次いで、レジストからなるマスク３３を除
去した後、新たにレジストからなるマスク３５を形成し
て第３のドーピング処理を行う。この第３のドーピング
処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体
膜に前記一導電型とは逆の導電型を付与する不純物元素
が添加された不純物領域３６を形成する。導電層３０、
３１を不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付
与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域３
６を形成する。本実施例では第３のド−ピング処理にお
いても、半導体膜の膜厚が１５０ｎｍと厚いため２条件
に分けて行った。本実施例では、材料ガスとしてジボラ
ン（Ｂ2Ｈ6）を用い、ドーズ量を２×１０13／ｃｍ2と
し、加速電圧を９０ｋＶとして行った後、ドーズ量を１
×１０15／ｃｍ2とし、加速電圧を１０ｋＶとして行っ
た。（図１９（Ｆ））
【０１５３】以上までの工程で、それぞれの半導体層に
不純物領域３４、３６が形成される。
【０１５４】次いで、レジストからなるマスク３５を除
去して、プラズマＣＶＤ法により第１の層間絶縁膜３７
として膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３
２．８％、Ｏ＝６３．７％、Ｈ＝３．５％）を形成し
た。
【０１５５】次いで、熱処理により、半導体層の結晶性
の回復、それぞれの半導体層に添加された不純物元素の
活性化を行う。本実施例ではファーネスアニール炉を用
いた熱アニール法により、窒素雰囲気中にて５５０度４
時間の熱処理を行った。（図１９（Ｇ））
【０１５６】次いで、第１の層間絶縁膜３７上に無機絶
縁膜材料または有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁
膜３８を形成する。本実施例では、ＣＶＤ法により膜厚
５０ｎｍの窒化珪素膜を形成した後、膜厚４００ｎｍの
酸化珪素膜を形成した。
【０１５７】そして、熱処理を行うと水素化処理を行う
ことができる。本実施例では、ファーネスアニール炉を
用い、４１０度で１時間、窒素雰囲気中にて熱処理を行
った。
【０１５８】続いて、各不純物領域とそれぞれ電気的に
接続する配線３９を形成する。本実施例では、膜厚５０
ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍのＡｌ―Ｓｉ膜と、膜
厚５０ｎｍのＴｉ膜との積層膜をパターニングして形成
した。もちろん、二層構造に限らず、単層構造でもよい
し、三層以上の積層構造にしてもよい。また、配線の材
料としては、ＡｌとＴｉに限らない。例えば、ＴａＮ膜
上にＡｌやＣｕを形成し、さらにＴｉ膜を形成した積層
膜をパターニングして配線を形成してもよい。（図１９
（Ｈ））
【０１５９】以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ５１
とｐチャネル型ＴＦＴ５２が形成された。これらの電気
的特性を測定し、ｎチャネル型ＴＦＴ５１の電気的特性
を図２０（Ａ）に、ｐチャネル型ＴＦＴ５２の電気的特
性を図２０（Ｂ）に示す。電気的特性の測定条件は、測
定点をそれぞれ２点とし、ゲート電圧Ｖｇ＝―１６〜１
６Ｖの範囲で、ドレイン電圧Ｖｄ＝１、５Ｖとした。ま
た、図２０において、ドレイン電流（ＩＤ）、ゲート電
流（ＩＤ）は実線で、移動度（μＦＥ）は点線で示して
いる。
【０１６０】図２０より、本発明を用いて作製されたＴ
ＦＴの電気的特性は著しく向上していることがわかる。
これは、本発明を用いて結晶化を行った半導体膜には大
粒径の結晶粒が形成されているため、前記半導体膜を用
いてＴＦＴを作製すると、そのチャネル形成領域に含ま
れうる結晶粒界の本数を少なくすることができるためで
ある。さらに、形成された結晶粒は一方向に揃っている
ため、キャリアが結晶粒界を横切る回数を極端に減らす
ことができる。そのため、特に移動度が、ｎチャネル型
ＴＦＴにおいて５２４ｃｍ2／Ｖｓ、ｐチャネル型ＴＦ
Ｔにおいて２０５ｃｍ2／Ｖｓとなることがわかる。こ
のようなＴＦＴを用いて半導体装置を作製すれば、その
動作特性および信頼性をも向上することが可能となる。
【０１６１】［実施例１１］本実施例では、実施例１０
とは異なる方法で半導体膜の結晶化を行い、その半導体
膜を用いてＴＦＴを作製した例について、図１、図２１
〜図２３を用いて説明する。
【０１６２】実施例１０にしたがって、半導体膜として
非晶質珪素膜まで形成する。そして、特開平７−１８３
５４０号公報に記載された方法を利用し、前記半導体膜
上にスピンコート法にて酢酸ニッケル水溶液（重量換算
濃度５ｐｐｍ、体積１０ｍｌ）を塗布して金属含有層４
１を形成する。そして、５００℃の窒素雰囲気で１時
間、５５０℃の窒素雰囲気で１２時間の熱処理を行っ
た。（図２１（Ｂ））続いて、レーザアニール法によ
り、半導体膜の結晶性の向上を行う。レーザアニール法
の条件は、レーザ光としてＹＶＯ4レーザの第２高調波
を用い、図１で示した光学系における凸レンズ１０３に
対するレーザ光の入射角φを１８°として矩形状ビーム
を形成して、基板を２０ｃｍ／ｓまたは５０ｃｍ／ｓの
速度で移動させながら照射して、半導体膜の結晶性の向
上を行った。（図２１（Ｃ））
【０１６３】これ以降の工程は実施例１０にしたがって
行い、ｎチャネル型ＴＦＴ５１とｐチャネル型ＴＦＴ５
２が形成された。これらの電気的特性を測定し、レーザ
アニールにおいて、基板の速度を２０ｃｍ／ｓで移動さ
せて作製したｎチャネル型ＴＦＴ５１の電気的特性を図
２２（Ａ）に、ｐチャネル型ＴＦＴ５２の電気的特性を
図２２（Ｂ）に示し、基板の速度を５０ｃｍ／ｓで移動
させて作製したｎチャネル型ＴＦＴ５１の電気的特性を
図２３（Ａ）に、ｐチャネル型ＴＦＴ５２の電気的特性
を図２３（Ｂ）に示す。電気的特性の測定条件は、測定
点をそれぞれ２点とし、ゲート電圧Ｖｇ＝―１６〜１６
Ｖの範囲で、ドレイン電圧Ｖｄ＝１、５Ｖとした。ま
た、図２２、図２３において、ドレイン電流（ＩＤ）、
ゲート電流（ＩＤ）は実線で、移動度（μＦＥ）は点線
で示している。
【０１６４】図２２および図２３より、本発明を用いて
作製されたＴＦＴの電気的特性は著しく向上しているこ
とがわかる。これは、本発明を用いて結晶化を行った半
導体膜には大粒径の結晶粒が形成されているため、前記
半導体膜を用いてＴＦＴを作製すると、そのチャネル形
成領域に含まれうる結晶粒界の本数を少なくすることが
できるためである。さらに、形成された結晶粒は一方向
に揃っているおり、かつ、レーザ光の相対的な走査方向
に対して交差する方向に形成される粒界が少ないため、
キャリアが結晶粒界を横切る回数を極端に減らすことが
できる。そのため、特に移動度が、図２２ではｎチャネ
ル型ＴＦＴにおいて５１０ｃｍ2／Ｖｓ、ｐチャネル型
ＴＦＴにおいて２００ｃｍ2／Ｖｓと、図２３ではｎチ
ャネル型ＴＦＴにおいて５９５ｃｍ2／Ｖｓ、ｐチャネ
ル型ＴＦＴにおいて１９９ｃｍ2／Ｖｓと非常に優れて
いることがわかる。そして、このようなＴＦＴを用いて
半導体装置を作製すれば、その動作特性および信頼性を
も向上することが可能となる。
【０１６５】［実施例１２］実施例１０と実施例１１に
おいて、それぞれ異なる結晶化方法でＴＦＴを作製する
一例について示したが、本実施例ではその結晶性の差異
をＴＦＴの特性から検討した。
【０１６６】図２５は実施例１１に従い、結晶化におい
て触媒作用のあるニッケルを用いた熱結晶化とレーザ光
の照射を組み合わせて作製した（以下ＰＧ６と称する）
ＴＦＴのドレイン電流対ゲート電圧（ＩＤ−ＶＧ）特性
におけるチャネル長依存性を示す。一方、図２６は実施
例１０に従い、レーザ光の照射のみで作製した（以下Ｌ
Ｇ６と称する）ＴＦＴのＩＤ−ＶＧ特性におけるチャネ
ル長依存性を示す。チャネル長は（Ａ）１．５μm、
（Ｂ）２．０μm、（Ｃ）３．０μmについて示してい
る。なお、本実施例では、いずれもｎチャネル型ＴＦＴ
を用いて比較評価した。
【０１６７】図２５と図２６は半導体膜の厚さを６６nm
とした試料であり、この厚さであれば完全空乏型として
動作する。両者の図を対比して明らかなように、チャネ
ル長が２μm以下と短くなった場合に、オフ領域で顕著
な差が見られた。すなわち、ＬＧ６で作製したＴＦＴに
おいてドレイン電流が異常に跳ね上がる現象が観測され
た。この現象はチャネルドーズ量の依存性も確認された
が、いずれにしてもチャネル長が短くなるにつれてソー
ス・ドレイン間の耐圧に関してＰＧ６の方がＬＧ６より
も優れていることが判明した。
【０１６８】半導体膜の厚さが薄い完全空乏型において
ソース・ドレイン耐圧に有意差が見られたが、半導体膜
の厚さを１５０nmとした部分空乏型において同様な傾向
が観察されるかを測定した。図２７と図２８にＩＤ−Ｖ
Ｇ特性を示す。オフ領域におけるドレイン電流の異常な
跳ね上がりは、ドレイン電圧にも影響され、ドレイン電
圧が増加するとドレイン電流の異常な跳ね上がりが顕著
となる。しかし、その影響を含めて考慮してもＰＧ６の
方がソース・ドレイン間の耐圧に関して優れていること
が判明し、部分空乏型においても、ＰＧ６の方がソース
・ドレイン間耐圧は高いと判断された。
【０１６９】以上の結果は、ＴＦＴの素子寸法をサブミ
クロンレベルに微細化する場合、ＰＧ６の方が適してい
ることを示唆している。
【０１７０】［実施例１３］本発明を適用して、様々な
半導体装置（アクティブマトリクス型液晶表示装置、ア
クティブマトリクス型発光装置、アクティブマトリクス
型ＥＣ表示装置）を作製することができる。即ち、それ
ら電気光学装置を表示部に組み込んだ様々な電子機器に
本発明を適用できる。
【０１７１】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウント
ディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲ
ーション、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携
帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電
子書籍等）などが挙げられる。それらの例を図１４、図
１５及び図１６に示す。
【０１７２】図１４（Ａ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体３００１、画像入力部３００２、表示部３０
０３、キーボード３００４等を含む。本発明により作製
された半導体装置を表示部３００３に適用することで、
本発明のパーソナルコンピュータが完成する。
【０１７３】図１４（Ｂ）はビデオカメラであり、本体
３１０１、表示部３１０２、音声入力部３１０３、操作
スイッチ３１０４、バッテリー３１０５、受像部３１０
６等を含む。本発明により作製された半導体装置を表示
部３１０２に適用することで、本発明のビデオカメラが
完成する。
【０１７４】図１４（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モ
ービルコンピュータ）であり、本体３２０１、カメラ部
３２０２、受像部３２０３、操作スイッチ３２０４、表
示部３２０５等を含む。本発明により作製された半導体
装置を表示部３２０５に適用することで、本発明のモバ
イルコンピュータが完成する。
【０１７５】図１４（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体３３０１、表示部３３０２、アーム部３３０
３等を含む。本発明により作製された半導体装置を表示
部３３０２に適用することで、本発明のゴーグル型ディ
スプレイが完成する。
【０１７６】図１４（Ｅ）はプログラムを記録した記録
媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであ
り、本体３４０１、表示部３４０２、スピーカ部３４０
３、記録媒体３４０４、操作スイッチ３４０５等を含
む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄ
ｉｇｔｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ
等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネッ
トを行うことができる。本発明により作製された半導体
装置を表示部３４０２に適用することで、本発明の記録
媒体が完成する。
【０１７７】図１４（Ｆ）はデジタルカメラであり、本
体３５０１、表示部３５０２、接眼部３５０３、操作ス
イッチ３５０４、受像部（図示しない）等を含む。本発
明により作製された半導体装置を表示部３５０２に適用
することで、本発明のデジタルカメラが完成する。
【０１７８】図１５（Ａ）はフロント型プロジェクター
であり、投射装置３６０１、スクリーン３６０２等を含
む。本発明により作製された半導体装置を投射装置３６
０１の一部を構成する液晶表示装置３８０８やその他の
駆動回路に適用することで、本発明のフロント型プロジ
ェクターが完成する。
【０１７９】図１５（Ｂ）はリア型プロジェクターであ
り、本体３７０１、投射装置３７０２、ミラー３７０
３、スクリーン３７０４等を含む。本発明により作製さ
れた半導体装置を投射装置３７０２の一部を構成する液
晶表示装置３８０８やその他の駆動回路に適用すること
で、本発明のリア型プロジェクターが完成する。
【０１８０】なお、図１５（Ｃ）は、図１５（Ａ）及び
図１５（Ｂ）中における投射装置３６０１、３７０２の
構造の一例を示した図である。投射装置３６０１、３７
０２は、光源光学系３８０１、ミラー３８０２、３８０
４〜３８０６、ダイクロイックミラー３８０３、プリズ
ム３８０７、液晶表示装置３８０８、位相差板３８０
９、投射光学系３８１０で構成される。投射光学系３８
１０は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施
例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単
板式であってもよい。また、図１５（Ｃ）中において矢
印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機
能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィル
ム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【０１８１】また、図１５（Ｄ）は、図１５（Ｃ）中に
おける光源光学系３８０１の構造の一例を示した図であ
る。本実施例では、光源光学系３８０１は、リフレクタ
ー３８１１、光源３８１２、レンズアレイ３８１３、３
８１４、偏光変換素子３８１５、集光レンズ３８１６で
構成される。なお、図１５（Ｄ）に示した光源光学系は
一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に
実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィル
ムや、位相差を調節するフィルム、ＩＲフィルム等の光
学系を設けてもよい。
【０１８２】ただし、図１５に示したプロジェクターに
おいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示して
おり、反射型の電気光学装置及び発光装置での適用例は
図示していない。
【０１８３】図１６（Ａ）は携帯電話であり、本体３９
０１、音声出力部３９０２、音声入力部３９０３、表示
部３９０４、操作スイッチ３９０５、アンテナ３９０６
等を含む。本発明により作製された半導体装置を表示部
３９０４に適用することで、本発明の携帯電話が完成す
る。
【０１８４】図１６（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であ
り、本体４００１、表示部４００２、４００３、記憶媒
体４００４、操作スイッチ４００５、アンテナ４００６
等を含む。本発明により作製された半導体装置は表示部
４００２、４００３に適用することで、本発明の携帯書
籍が完成する。
【０１８５】図１６（Ｃ）はディスプレイであり、本体
４１０１、支持台４１０２、表示部４１０３等を含む。
本発明により作製された半導体装置を表示部４１０３に
適用することで、本発明のディスプレイが完成する。本
発明のディスプレイは特に大画面化した場合において有
利であり、対角１０インチ以上（特に３０インチ以上）
のディスプレイには有利である。
【０１８６】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、さまざまな分野の電子機器に適用することが可能で
ある。また、本実施例の電子機器は実施例１〜６、８〜
１２または１〜５、７〜１２の組み合わせからなる構成
を用いても実現することができる。
【０１８７】［実施例１４］本実施例では実施例1にお
いて凸レンズの代わりに、ディフラクティブオプティク
ス（回折格子）を用いて線状ビームを形成する例を図２
４を用いて説明する。
【０１８８】図２４にはレーザ４０１、ミラー４０２、
ディフラクティブオプティクス４０３、線状ビーム４０
６、非照射体１０４、ガラス基板１０５が記載されてい
る。また１０７、１０８、１０９は基板が移動する方向
が示されている。
【０１８９】レーザ４０１から射出されたレーザ光を、
ミラー４０２を経由して、ディフラクティブオプティク
ス４０３に入射すると、照射面またはその近傍において
線状ビーム４０６を形成することができる。線状ビーム
の形状は、ディフラクティブオプティクスを適宜設計
し、形成すれば良い。また線状ビームを、照射面に斜め
に入射すると干渉を防ぐことができる。
【０１９０】なお、レーザ４０１とミラー４０２との
間、またはミラー４０２とディフラクティブオプティク
ス４０３との間にビームエキスパンダーを設置して長尺
方向および短尺方向ともにそれぞれ所望の大きさに拡大
してもよい。また、ミラーは設置しなくても良いし、複
数設置してもよい。
【０１９１】そして、このようにして形成される線状ビ
ームを照射しながら、例えば１０７で示す方向または１
０８、１０９で示す方向に被照射体１０４に対して相対
的に移動することで、被照射体１０４において所望の領
域または全面を照射することができる。
【０１９２】本発明は線状ビームを形成するための光学
系が非常に簡易な構成であるため、複数のレーザ光を照
射面において同一の形状の線状ビームとすることも容易
である。そのため、どの線状ビームが照射した領域にお
いても同一のアニールが行われるため被照射体の全面が
一様の物性となり、スループットが向上する。
【０１９３】なお、本実施例同様、実施例２乃至４にお
いても、凸レンズをディフラクティブオプティクスに代
えて用いることが出来る。
【０１９４】なお、本実施例の光学系は実施例５乃至７
と自由に組み合わせることができる。
【０１９５】
【発明の効果】本発明の構成を採用することにより、以
下に示すような基本的有意性を得ることが出来る。 （ａ）非常に簡易な構成であるため、光学調整が容易で
あり、コンパクトな装置となる。これは複数の同じ種類
のレーザまたは複数の異なる種類のレーザを用いた場合
においても同様に、光学調整が容易であり、コンパクト
な装置となる。 （ｂ）被照射体に対して斜めに入射するため、戻り光を
防止することができ、より簡易な構成となる。 （ｃ）複数のレーザ光を用いてレーザ照射する場合にお
いても、光学系が簡易であるため、容易に全てのレーザ
光の形状を同一のものとすることを可能とする。そのた
め、被照射体に対して一様にアニールすることを可能と
する。これは、大面積基板の場合に特に有効である。 （ｄ）複数のレーザ光を合成することを非常に容易なも
のとしている。そのため、出力の低いレーザであっても
複数用いることで十分適用し得る。 （ｅ）スループットを向上させることを可能とする。 （ｆ）以上の利点を満たした上で、アクティブマトリク
ス型の液晶表示装置に代表される半導体装置において、
半導体装置の動作特性および信頼性の向上を実現するこ
とができる。さらに、半導体装置の製造コストの低減を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光学系の例を示す図。
【図２】 被照射体に対するレーザ光の入射角度θを求
めるための図。
【図３】 本発明により照射面において形成されるレー
ザ光の形状の例を示す図。
【図４】 複数のレーザを用いる場合の本発明の光学系
の例を示す図。
【図５】 複数のレーザを用いる場合の本発明の光学系
の例を示す図。
【図６】 複数のレーザを用いる場合の本発明の光学系
の例を示す図。
【図７】 従来の光学系の例を示す図。
【図８】 画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を
示す断面図。
【図９】 画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を
示す断面図。
【図１０】 画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程
を示す断面図。
【図１１】 画素ＴＦＴの構成を示す上面図。
【図１２】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断
面図。
【図１３】 発光装置の駆動回路及び画素部の断面構造
図。
【図１４】 半導体装置の例を示す図。
【図１５】 半導体装置の例を示す図。
【図１６】 半導体装置の例を示す図。
【図１７】 本発明を用いて半導体膜の結晶化を行っ
て、ＳＥＭにより観察した例を示す図。
【図１８】 本発明を用いて半導体膜の結晶化を行っ
て、ＳＥＭにより観察した例を示す図。
【図１９】 本発明を用いてＴＦＴを作製した例を示す
図。
【図２０】 本発明を用いてＴＦＴを作製し、電気的特
性を測定した例を示す図。
【図２１】 本発明を用いてＴＦＴを作製した例を示す
図。
【図２２】 本発明を用いてＴＦＴを作製し、電気的特
性を測定した例を示す図。
【図２３】 本発明を用いてＴＦＴを作製し、電気的特
性を測定した例を示す図。
【図２４】 本発明の光学系の例を示す図。
【図２５】 結晶化において触媒作用のあるニッケルを
用いた熱結晶化とレーザ光の照射を組み合わせて作製し
たＴＦＴのＩＤ−ＶＧ特性を示すグラフでありチャネル
長依存性を示す。
【図２６】 結晶化においてレーザ光の照射して作製し
たＩＤ−ＶＧ特性を示すグラフでありチャネル長依存性
を示す。
【図２７】 完全空乏型（膜厚６６nm）におけるＴＦＴ
のＩＤ−ＶＧ特性を示すグラフ。
【図２８】 部分空乏型（膜厚１５０nm）におけるＴＦ
ＴのＩＤ−ＶＧ特性を示すグラフ。
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） Ｈ０１Ｓ 3/00 (72)発明者 下村 明久 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 (72)発明者 磯部 敦生 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内 Ｆターム(参考） 5F052 AA02 AA17 AA24 BA02 BA07 BA11 BA14 BB01 BB02 BB03 BB04 BB05 BB06 BB07 DA02 DA03 DB02 DB03 DB07 EA12 FA06 FA19 JA01 JA04 5F072 AA02 AA03 AA05 AB01 AB05 AB20 KK30 MM08 MM09 YY08 5F110 AA30 BB02 BB04 CC02 DD01 DD02 DD03 DD05 DD13 DD14 DD15 DD17 EE01 EE02 EE03 EE04 EE06 EE09 EE14 EE23 EE28 EE44 EE45 FF04 FF28 FF30 FF36 GG01 GG02 GG13 GG24 GG25 GG32 GG43 GG45 GG47 HJ01 HJ04 HJ12 HJ13 HJ23 HL01 HL02 HL03 HL04 HL06 HL11 HM15 NN03 NN22 NN24 NN27 NN34 NN35 NN72 NN73 PP03 PP05 PP06 PP07 PP10 PP29 PP34 QQ11 QQ19 QQ23 QQ24 QQ25

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】レーザと、凸レンズとを有するレーザ照射
    装置であって、前記凸レンズは前記レーザから射出され
    るレーザ光に対して斜めに設置されることを特徴とする
    レーザ照射装置。
  2. 【請求項２】レーザと、凸レンズとを有するレーザ照射
    装置であって、前記凸レンズは前記レーザから射出され
    るレーザ光に対して斜めに設置され、被照射面は前記凸
    レンズを経由したレーザ光が前記被照射面に対して斜め
    に入射されるように設置されることを特徴とするレーザ
    照射装置。
  3. 【請求項３】レーザと、凸レンズとを有するレーザ照射
    装置であって、前記凸レンズは前記レーザから射出され
    るレーザ光に対して斜めに設置され、被照射面は前記凸
    レンズを経由したレーザ光が前記被照射面に対して斜め
    に入射されるように設置され、前記凸レンズにより被照
    射面において前記レーザ光の形状は線状になるように変
    形されることを特徴とするレーザ照射装置。
  4. 【請求項４】レーザと、凸レンズとを有し、前記凸レン
    ズは前記レーザから射出されるレーザ光に対して斜めに
    設置され、被照射面は前記凸レンズを経由したレーザ光
    が前記被照射面に対して斜めに入射されるように設置さ
    れ、前記凸レンズにより被照射面において前記レーザ光
    の形状は線状になるように変形されるレーザ照射装置で
    あって、基板上に設置された被照射体に入射する前記レ
    ーザ光のビーム長をｗ、前記基板の厚さをｄとすると、
    前記被照射体に対して入射する前記レーザ光の入射角θ
    は、 θ≧ａｒｃtan（ｗ／（２×ｄ）） を満たすことを特徴とするレーザ照射装置。
  5. 【請求項５】請求項４において、前記被照射体に対して
    入射する前記レーザ光の入射角θがブリュ−スター角で
    あることを特徴とするレーザ照射装置。
  6. 【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか一項にお
    いて、前記凸レンズは、非球面レンズであることを特徴
    とするレーザ照射装置。
  7. 【請求項７】レーザと、ディフラクティブオプティクス
    とを有するレーザ照射装置であって、前記ディフラクテ
    ィブオプティクスは前記レーザから射出されるレーザ光
    が被照射面に対して斜めに入射されるように設置される
    ことを特徴とするレーザ照射装置。
  8. 【請求項８】レーザと、ディフラクティブオプティクス
    とを有するレーザ照射装置であって、前記ディフラクテ
    ィブオプティクスは前記レーザから射出されるレーザ光
    が被照射面に対して斜めに入射されるように設置され、
    前記ディフラクティブオプティクスにより被照射面にお
    いて前記レーザ光の形状は線状になるように変形される
    ことを特徴とするレーザ照射装置。
  9. 【請求項９】レーザと、ディフラクティブオプティクス
    とを有し、前記ディフラクティブオプティクスは前記レ
    ーザから射出されるレーザ光が被照射面に対して斜めに
    入射されるように設置され、前記ディフラクティブオプ
    ティクスにより被照射面において前記レーザ光の形状は
    線状になるように変形されるレーザ照射装置であって、
    基板上に設置された被照射体に入射する前記レーザ光の
    ビーム長をｗ、前記基板の厚さをｄとすると、前記被照
    射体に対して入射する前記レーザ光の入射角θは、 θ≧ａｒｃtan（ｗ／（２×ｄ）） を満たすことを特徴とするレーザ照射装置。
  10. 【請求項１０】請求項９において、前記被照射体に対し
    て入射する前記レーザ光の入射角θがブリュ−スター角
    であることを特徴とするレーザ照射装置。
  11. 【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか一項におい
    て、前記レーザは、連続発振またはパルス発振の固体レ
    ーザまたは気体レーザまたは金属レーザであることを特
    徴とするレーザ照射装置。
  12. 【請求項１２】請求項１乃至１１のいずれか一項におい
    て、前記レーザは、連続発振またはパルス発振のＹＡＧ
    レーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3レー
    ザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライド
    レーザ、Ｔｉ：サファイアレーザから選ばれた一種であ
    ることを特徴とするレーザ照射装置。
  13. 【請求項１３】請求項１乃至１１のいずれか一項におい
    て、前記レーザは、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、ＣＯ2レ
    ーザから選ばれた一種であることを特徴とするレーザ照
    射装置。
  14. 【請求項１４】請求項１乃至１１のいずれか一項におい
    て、前記レーザは、連続発振またはパルス発振のヘリウ
    ムカドミウムレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザから
    選ばれた一種であることを特徴とするレーザ照射装置。
  15. 【請求項１５】請求項１乃至１４のいずれか一項におい
    て、前記レーザ光は、非線形光学素子により高調波に変
    換されていることを特徴とするレーザ照射装置。
  16. 【請求項１６】レーザと、凸レンズとを有し、前記凸レ
    ンズは前記レーザから射出されるレーザ光に対して斜め
    に設置されるレーザ照射装置を用いたレーザ照射方法で
    あって、前記レーザからレーザ光が射出し、前記レーザ
    光が前記凸レンズに対して斜めに入射し、前記凸レンズ
    により被照射面において前記レーザ光の形状が線状にな
    るように変形し、前記線状のレーザ光と被照射体を相対
    的に移動しながら照射することを特徴とするレーザ照射
    方法。
  17. 【請求項１７】レーザと、凸レンズとを有し、前記凸レ
    ンズは前記レーザから射出されるレーザ光に対して斜め
    に設置され、被照射面は前記凸レンズを経由したレーザ
    光が前記被照射面に対して斜めに入射されるように設置
    されるレーザ照射装置を用いたレーザ照射方法であっ
    て、前記レーザからレーザ光が射出し、前記レーザ光が
    前記凸レンズに対して斜めに入射し、被照射面は前記凸
    レンズを経由したレーザ光が前記被照射面に対して斜め
    に入射されるように設置され、前記凸レンズにより被照
    射面において前記レーザ光の形状が線状になるように変
    形し、前記線状のレーザ光と被照射体を相対的に移動し
    ながら照射することを特徴とするレーザ照射方法。
  18. 【請求項１８】レーザと、凸レンズとを有し、前記凸レ
    ンズは前記レーザから射出されるレーザ光に対して斜め
    に設置され、被照射面は前記凸レンズを経由したレーザ
    光が前記被照射面に対して斜めに入射されるように設置
    されるレーザ照射装置を用いたレーザ照射方法であっ
    て、前記レーザからレーザ光が射出し、前記レーザ光が
    前記凸レンズに対して斜めに入射し、前記凸レンズによ
    り被照射面において前記レーザ光の形状が線状になるよ
    うに変形し、前記線状のレーザ光と被照射体を相対的に
    移動しながら照射し、基板上に設置された被照射体に入
    射する前記レーザ光のビーム長をｗ、前記基板の厚さを
    ｄとすると、前記被照射体に対して入射する前記レーザ
    光の入射角θは、 θ≧ａｒｃtan（ｗ／（２×ｄ）） を満たすことを特徴とするレーザ照射方法。
  19. 【請求項１９】請求項１８のいずれか一項において、前
    記被照射体に対して入射する前記レーザ光の入射角θが
    ブリュ−スター角であることを特徴とするレーザ照射方
    法。
  20. 【請求項２０】請求項１６乃至１９のいずれか一項にお
    いて、前記凸レンズとして、非球面レンズを用いること
    を特徴とするレーザ照射方法。
  21. 【請求項２１】レーザと、ディフラクティブオプティク
    スとを有し、前記ディフラクティブオプティクスは前記
    レーザから射出されるレーザ光が被照射面に対して斜め
    に入射されるように設置されるレーザ照射装置を用いた
    レーザ照射方法であって、前記レーザからレーザ光が射
    出し、前記レーザ光が前記ディフラクティブオプティク
    スに入射し、前記ディフラクティブオプティクスにより
    被照射面において前記レーザ光の形状が線状になるよう
    に変形し、前記線状のレーザ光と被照射体を相対的に移
    動しながら照射することを特徴とするレーザ照射方法。
  22. 【請求項２２】レーザと、ディフラクティブオプティク
    スとを有し、前記ディフラクティブオプティクスは前記
    レーザから射出されるレーザ光が被照射面に対して斜め
    に入射されるように設置されるレーザ照射装置を用いた
    レーザ照射方法であって、前記レーザからレーザ光が射
    出し、前記レーザ光が前記ディフラクティブオプティク
    スに入射し、前記ディフラクティブオプティクスにより
    被照射面において前記レーザ光の形状は線状になるよう
    に変形し、前記線状のレーザ光と被照射体を相対的に移
    動しながら照射し、基板上に設置された被照射体に入射
    する前記レーザ光のビーム長をｗ、前記基板の厚さをｄ
    とすると、前記被照射体に対して入射する前記レーザ光
    の入射角θは、 θ≧ａｒｃtan（ｗ／（２×ｄ）） を満たすことを特徴とするレーザ照射方法。
  23. 【請求項２３】請求項２２において、前記被照射体に対
    して入射する前記レーザ光の入射角θがブリュ−スター
    角であることを特徴とするレーザ照射方法。
  24. 【請求項２４】請求項１６乃至２３のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、連続発振またはパルス発振の固
    体レーザまたは気体レーザまたは金属レーザから発振さ
    れたものであることを特徴とするレーザ照射方法。
  25. 【請求項２５】請求項１６乃至２４のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、連続発振またはパルス発振のＹ
    ＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3
    レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドラ
    イドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザから選ばれた一種
    から発振されたものであることを特徴とするレーザ照射
    方法。
  26. 【請求項２６】請求項１６乃至２４のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、ＣＯ
    2レーザから選ばれた一種から発振されたものであるこ
    とを特徴とするレーザ照射方法。
  27. 【請求項２７】請求項１６乃至２４のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、連続発振またはパルス発振のヘ
    リウムカドミウムレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザ
    から選ばれた一種から発振されたものであることを特徴
    とするレーザ照射方法。
  28. 【請求項２８】請求項１６乃至２７のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、非線形光学素子により高調波に
    変換されていることを特徴とするレーザ照射方法。
  29. 【請求項２９】基板上に半導体膜を形成し、前記半導体
    膜とレーザ光とを相対的に移動しながら照射することに
    より前記半導体膜を結晶化し、前記結晶化された半導体
    膜に不純物元素を添加し、前記不純物元素が添加された
    半導体膜と前記レーザ光とを相対的に移動しながら照射
    することにより活性化する半導体装置の作製方法であっ
    て、凸レンズを経由した前記レーザ光の形状が前記半導
    体膜において線状になるように変形されることを特徴と
    する半導体装置の作製方法。
  30. 【請求項３０】基板上に半導体膜を形成し、前記半導体
    膜とレーザ光とを相対的に移動しながら照射することに
    より前記半導体膜を結晶化し、前記結晶化された半導体
    膜に不純物元素を添加し、前記不純物元素が添加された
    半導体膜と前記レーザ光とを相対的に移動しながら照射
    することにより活性化する半導体装置の作製方法であっ
    て、凸レンズを経由した前記レーザ光の形状が前記半導
    体膜において線状になるように変形され、かつ前記凸レ
    ンズを経由したレーザ光が前記半導体膜に対して斜めに
    入射することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  31. 【請求項３１】基板上に半導体膜を形成し、前記半導体
    膜とレーザ光とを相対的に移動しながら照射することに
    より前記半導体膜を結晶化し、前記結晶化された半導体
    膜に不純物元素を添加し、前記不純物元素が添加された
    半導体膜と前記レーザ光とを相対的に移動しながら照射
    することにより活性化する半導体装置の作製方法であっ
    て、凸レンズを経由した前記レーザ光の形状が前記半導
    体膜において線状になるように変形され、かつ前記凸レ
    ンズを経由したレーザ光が前記半導体膜に対して斜めに
    入射し、前記半導体膜に入射する前記レーザ光のビーム
    長をｗ、前記基板の厚さをｄとすると、前記半導体膜に
    対して入射する前記レーザ光の入射角θは、 θ≧ａｒｃtan（ｗ／（２×ｄ）） を満たすことを特徴とする半導体装置の作製方法。
  32. 【請求項３２】請求項３１において、前記被照射体に対
    して入射する前記レーザ光の入射角θがブリュ−スター
    角であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  33. 【請求項３３】請求項２９乃至３２のいずれか一項にお
    いて、前記凸レンズとして、非球面レンズを用いること
    を特徴とする半導体装置の作製方法。
  34. 【請求項３４】基板上に半導体膜を形成し、前記半導体
    膜とレーザ光とを相対的に移動しながら照射することに
    より前記半導体膜を結晶化し、前記結晶化された半導体
    膜に不純物元素を添加し、前記不純物元素が添加された
    半導体膜と前記レーザ光とを相対的に移動しながら照射
    することにより活性化する半導体装置の作製方法であっ
    て、ディフラクティブオプティクスを経由した前記レー
    ザ光の形状が前記半導体膜において線状になるように変
    形されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  35. 【請求項３５】基板上に半導体膜を形成し、前記半導体
    膜とレーザ光とを相対的に移動しながら照射することに
    より前記半導体膜を結晶化し、前記結晶化された半導体
    膜に不純物元素を添加し、前記不純物元素が添加された
    半導体膜と前記レーザ光とを相対的に移動しながら照射
    することにより活性化する半導体装置の作製方法であっ
    て、ディフラクティブオプティクスを経由した前記レー
    ザ光の形状が前記半導体膜において線状になるように変
    形され、かつ前記ディフラクティブオプティクスを経由
    したレーザ光が前記半導体膜に対して斜めに入射するこ
    とを特徴とする半導体装置の作製方法。
  36. 【請求項３６】基板上に半導体膜を形成し、前記半導体
    膜とレーザ光とを相対的に移動しながら照射することに
    より前記半導体膜を結晶化し、前記結晶化された半導体
    膜に不純物元素を添加し、前記不純物元素が添加された
    半導体膜と前記レーザ光とを相対的に移動しながら照射
    することにより活性化する半導体装置の作製方法であっ
    て、ディフラクティブオプティクスを経由した前記レー
    ザ光の形状が前記半導体膜において線状になるように変
    形され、かつ前記ディフラクティブオプティクスを経由
    したレーザ光が前記半導体膜に対して斜めに入射し、前
    記半導体膜に入射する前記レーザ光のビーム長をｗ、前
    記基板の厚さをｄとすると、前記半導体膜に対して入射
    する前記レーザ光の入射角θは、 θ≧ａｒｃtan（ｗ／（２×ｄ）） を満たすことを特徴とする半導体装置の作製方法。
  37. 【請求項３７】請求項３６において、前記被照射体に対
    して入射する前記レーザ光の入射角θがブリュ−スター
    角であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  38. 【請求項３８】請求項２９乃至３７のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、連続発振またはパルス発振の固
    体レーザまたは気体レーザまたは金属レーザから発振さ
    れたものであることを特徴とする半導体装置の作製方
    法。
  39. 【請求項３９】請求項２９乃至３８のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、連続発振またはパルス発振のＹ
    ＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3
    レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドラ
    イドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザから選ばれた一種
    から発振されたものであることを特徴とする半導体装置
    の作製方法。
  40. 【請求項４０】請求項２９乃至３８のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、ＣＯ
    2レーザから選ばれた一種から発振されたものであるこ
    とを特徴とする半導体装置の作製方法。
  41. 【請求項４１】請求項２９乃至３８のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、連続発振またはパルス発振のヘ
    リウムカドミウムレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザ
    から選ばれた一種から発振されたものであることを特徴
    とする半導体装置の作製方法。
  42. 【請求項４２】請求項２９乃至４１のいずれか一項にお
    いて、前記レーザ光は、非線形光学素子により高調波に
    変換されていることを特徴とする半導体装置の作製方
    法。
  43. 【請求項４３】請求項２９乃至４２において、前記半導
    体膜は、珪素を含む膜であることを特徴とする半導体装
    置の作製方法。
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KR1020020058161A KR20030026906A (ko) 2001-09-25 2002-09-25 레이저 조사 방법 및 레이저 조사 장치 및 반도체 장치를제조하는 방법
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DE60233706T DE60233706D1 (de) 2001-09-25 2002-09-25 Laserbestrahlungsverfahren und Laserbestrahlungsvorrichtung und Herstellungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347741A (ja) * 2004-05-06 2005-12-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザ照射装置
JP2007235118A (ja) * 2006-02-02 2007-09-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体膜の結晶化方法、半導体装置の製造方法、及びレーザ照射装置
JP2009065138A (ja) * 2007-08-16 2009-03-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザ照射装置、レーザ照射方法及び半導体装置の製造方法
US7566669B2 (en) 2004-06-18 2009-07-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
WO2010082476A1 (ja) * 2009-01-16 2010-07-22 昭和電工株式会社 半導体素子の製造方法及び半導体素子、並びに半導体装置
JP2010192387A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Shin Etsu Polymer Co Ltd 導電パターン形成基板の製造方法
US8395084B2 (en) 2005-05-02 2013-03-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
US9296068B2 (en) 2004-03-26 2016-03-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method and laser irradiation apparatus

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6809012B2 (en) * 2001-01-18 2004-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of making a thin film transistor using laser annealing
TW552645B (en) 2001-08-03 2003-09-11 Semiconductor Energy Lab Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device
KR100885904B1 (ko) * 2001-08-10 2009-02-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 레이저 어닐링장치 및 반도체장치의 제작방법
JP4397571B2 (ja) * 2001-09-25 2010-01-13 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射方法およびレーザ照射装置、並びに半導体装置の作製方法
US7026227B2 (en) * 2001-11-16 2006-04-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of irradiating a laser beam, and method of fabricating semiconductor devices
US7397592B2 (en) * 2003-04-21 2008-07-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam irradiation apparatus, beam irradiation method, and method for manufacturing a thin film transistor
JP4152806B2 (ja) * 2003-05-28 2008-09-17 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ光照射装置
US7208395B2 (en) * 2003-06-26 2007-04-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
US7294874B2 (en) * 2003-08-15 2007-11-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, method for manufacturing a semiconductor device, and a semiconductor device
KR100603319B1 (ko) * 2003-11-28 2006-07-20 삼성에스디아이 주식회사 레이저 가공 장치
US8525075B2 (en) * 2004-05-06 2013-09-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus
CN101667538B (zh) * 2004-08-23 2012-10-10 株式会社半导体能源研究所 半导体器件及其制造方法
US20060072381A1 (en) * 2004-09-13 2006-04-06 Applied Kinetics, Inc. Apparatuses and methods for laser processing of head suspension components
WO2006046768A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
US7539513B2 (en) * 2005-02-02 2009-05-26 National Telephone Products, Inc. Portable phone with ergonomic image projection system
US7292616B2 (en) * 2005-02-09 2007-11-06 Ultratech, Inc. CO2 laser stabilization systems and methods
ATE439135T1 (de) * 2005-07-01 2009-08-15 Index Pharmaceuticals Ab Modulierung der reaktion auf steroide
JP2007110064A (ja) 2005-09-14 2007-04-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd レーザアニール方法及び装置
US20070119836A1 (en) * 2005-11-29 2007-05-31 Thomas Schroeder Method and apparatus for focusing a beam from an excimer laser to form a line of light on a substrate
US7352789B2 (en) * 2006-01-12 2008-04-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser light irradiation apparatus and laser light irradiation method
US7563661B2 (en) * 2006-02-02 2009-07-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Crystallization method for semiconductor film, manufacturing method for semiconductor device, and laser irradiation apparatus
US8139292B2 (en) * 2006-04-12 2012-03-20 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Structural body, a method for reading a structural color and/or diffraction light, and a truth/false discriminating method
DE102006018801A1 (de) * 2006-04-22 2007-10-25 Carl Zeiss Laser Optics Gmbh Vorrichtung sowie Verfahren zum Erhitzen eines Substrats
JP2008021890A (ja) * 2006-07-14 2008-01-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー光照射装置およびレーザー光照射方法
US7706078B2 (en) * 2006-09-14 2010-04-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser light irradiation apparatus and laser light irradiation method
US20080090396A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light exposure apparatus and method for making semiconductor device formed using the same
US7932164B2 (en) * 2008-03-17 2011-04-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor substrate by using monitor substrate to obtain optimal energy density for laser irradiation of single crystal semiconductor layers
JP5301228B2 (ja) * 2008-09-25 2013-09-25 株式会社トプコン ライン状レーザー光束照射装置
US20100078418A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Electro Scientific Industries, Inc. Method of laser micro-machining stainless steel with high cosmetic quality
US20100140768A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-10 Zafiropoulo Arthur W Systems and processes for forming three-dimensional circuits
KR20120004456A (ko) * 2009-03-20 2012-01-12 코닝 인코포레이티드 정밀 레이저 스코어링
US9446478B2 (en) * 2010-03-24 2016-09-20 Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg Device for applying laser radiation and device for reproducing a linear light distribution
CN102489875A (zh) * 2011-11-25 2012-06-13 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种利用柱面镜进行激光倾斜入射的能量补偿方法
TWI614346B (zh) * 2012-11-28 2018-02-11 應用材料股份有限公司 熱處理方法及熱處理裝置
EP2754524B1 (de) * 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
CN103300863B (zh) * 2013-06-19 2014-09-10 张英泽 外科手术用激光尺
KR102215364B1 (ko) 2013-12-02 2021-02-10 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 그 제조방법
KR102179973B1 (ko) * 2013-12-05 2020-11-18 삼성디스플레이 주식회사 레이저 결정화 장치 및 이를 이용하여 제조한 유기 발광 표시 장치
TWI566870B (zh) * 2014-09-30 2017-01-21 國立交通大學 雷射加工方法及雷射加工物
WO2017048971A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-23 Tel Epion Inc. Method for high throughput using beam scan size and beam position in beam processing system
KR102440115B1 (ko) * 2015-11-13 2022-09-05 삼성디스플레이 주식회사 엑시머 레이저 어닐링 방법
US10586817B2 (en) 2016-03-24 2020-03-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, manufacturing method thereof, and separation apparatus
KR102340066B1 (ko) 2016-04-07 2021-12-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 박리 방법 및 플렉시블 디바이스의 제작 방법
US10003023B2 (en) 2016-04-15 2018-06-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device
US10185190B2 (en) 2016-05-11 2019-01-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, module, and electronic device
US10804407B2 (en) * 2016-05-12 2020-10-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing apparatus and stack processing apparatus
KR102486989B1 (ko) * 2016-06-14 2023-01-10 삼성디스플레이 주식회사 레이저 결정화 장치 및 레이저 결정화 방법
WO2018020333A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Separation method, display device, display module, and electronic device
TW201808628A (zh) 2016-08-09 2018-03-16 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置的製造方法
CN108705192B (zh) * 2018-04-12 2023-02-24 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光系统的防回反光装置
CN108941899A (zh) * 2018-07-05 2018-12-07 大族激光科技产业集团股份有限公司 镭雕装置及其镭雕方法
KR102568795B1 (ko) 2018-08-02 2023-08-22 삼성전자주식회사 구조광 프로젝터 및 이를 포함하는 전자 장치
KR102636043B1 (ko) * 2019-01-21 2024-02-14 삼성디스플레이 주식회사 레이저 에칭 장치와 그것을 이용한 레이저 에칭 방법
KR102231118B1 (ko) * 2019-04-18 2021-03-24 김영태 다이오드 기반 레이저 장치

Family Cites Families (108)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3992682A (en) * 1974-09-19 1976-11-16 White Matthew B Two-dimensional laser scanning system
US4330363A (en) * 1980-08-28 1982-05-18 Xerox Corporation Thermal gradient control for enhanced laser induced crystallization of predefined semiconductor areas
US4410237A (en) 1980-09-26 1983-10-18 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for shaping electromagnetic beams
JPH0627907B2 (ja) * 1983-02-16 1994-04-13 株式会社日立製作所 光学的情報処理装置
JPS6240986A (ja) * 1985-08-20 1987-02-21 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd レ−ザ−加工方法
JPH0810668B2 (ja) 1985-10-31 1996-01-31 旭硝子株式会社 多結晶シリコン膜の製造方法
JPS6368287A (ja) 1986-09-09 1988-03-28 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ加工装置
US5708252A (en) * 1986-09-26 1998-01-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Excimer laser scanning system
JPS63138991A (ja) 1986-11-20 1988-06-10 株式会社　松井製作所 材料移送用密閉コンテナ
JPS63138991U (ja) 1987-03-05 1988-09-13
EP0299455A3 (en) 1987-07-17 1991-03-27 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Method and apparatus for laser exposure in an image scanning/recording apparatus
US6261856B1 (en) * 1987-09-16 2001-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method and system of laser processing
JPH01173707A (ja) 1987-12-28 1989-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザアニール方法
JPH01239837A (ja) 1988-03-19 1989-09-25 Nippon Denso Co Ltd 再結晶化方法
BG46808A1 (en) 1988-05-27 1990-03-15 Univ Plovdivski Device for laser engraving
US4908493A (en) 1988-05-31 1990-03-13 Midwest Research Institute Method and apparatus for optimizing the efficiency and quality of laser material processing
JPH02181419A (ja) 1989-01-06 1990-07-16 Hitachi Ltd レーザアニール方法
JPH03210990A (ja) * 1990-01-16 1991-09-13 Sumitomo Electric Ind Ltd レーザ加工方法
ATE174450T1 (de) 1990-07-06 1998-12-15 Tsubochi Kazuo Verfahren zur herstellung einer metallschicht
US5212710A (en) 1990-07-19 1993-05-18 Sony Corporation Laser light beam synthesizing apparatus
US5521107A (en) * 1991-02-16 1996-05-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for forming a field-effect transistor including anodic oxidation of the gate
JP3213338B2 (ja) * 1991-05-15 2001-10-02 株式会社リコー 薄膜半導体装置の製法
JPH04340725A (ja) * 1991-05-17 1992-11-27 Seiko Epson Corp 薄膜トランジスタの製造方法
US5204694A (en) 1991-07-29 1993-04-20 Xerox Corporation Ros printer incorporating a variable wavelength laser
JP2845303B2 (ja) * 1991-08-23 1999-01-13 株式会社 半導体エネルギー研究所 半導体装置とその作製方法
US5438441A (en) * 1991-11-29 1995-08-01 General Electric Company Method and apparatus for material processing with a laser controlled by a holographic element
US5204696A (en) 1991-12-16 1993-04-20 Xerox Corporation Ceramic printhead for direct electrostatic printing
US5405804A (en) * 1993-01-22 1995-04-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a semiconductor device by laser annealing a metal layer through an insulator
JPH06232069A (ja) * 1993-02-04 1994-08-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
US5361269A (en) 1993-06-28 1994-11-01 Yasuo Kamatani Non-mechanical laser beam scanning device employing a diffraction grating and an acousto-optic deflector for optical recording and readout
WO1995007152A1 (en) * 1993-09-08 1995-03-16 Uvtech Systems, Inc. Surface processing
US5814156A (en) 1993-09-08 1998-09-29 Uvtech Systems Inc. Photoreactive surface cleaning
US5923962A (en) * 1993-10-29 1999-07-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device
JP3431041B2 (ja) 1993-11-12 2003-07-28 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
TW264575B (ja) * 1993-10-29 1995-12-01 Handotai Energy Kenkyusho Kk
KR100299292B1 (ko) * 1993-11-02 2001-12-01 이데이 노부유끼 다결정실리콘박막형성방법및그표면처리장치
JP3326654B2 (ja) * 1994-05-02 2002-09-24 ソニー株式会社 表示用半導体チップの製造方法
JPH07308788A (ja) * 1994-05-16 1995-11-28 Sanyo Electric Co Ltd 光加工法及び光起電力装置の製造方法
TW314666B (ja) * 1994-05-31 1997-09-01 Ibm
JP3469337B2 (ja) * 1994-12-16 2003-11-25 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US5848185A (en) * 1994-12-28 1998-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and method
US5854803A (en) * 1995-01-12 1998-12-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser illumination system
JP3727034B2 (ja) 1995-01-13 2005-12-14 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置
JP3778456B2 (ja) * 1995-02-21 2006-05-24 株式会社半導体エネルギー研究所 絶縁ゲイト型薄膜半導体装置の作製方法
JPH08236443A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Fuji Xerox Co Ltd 半導体結晶の成長方法および半導体製造装置
JPH08309574A (ja) 1995-05-12 1996-11-26 Toppan Printing Co Ltd レーザ光源およびレーザ描画装置
TW297138B (ja) * 1995-05-31 1997-02-01 Handotai Energy Kenkyusho Kk
JP2001250790A (ja) 1995-05-31 2001-09-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー処理方法
JP3500227B2 (ja) 1995-06-16 2004-02-23 アンリツ株式会社 Ｙａｇレーザ加工装置
JPH0943541A (ja) * 1995-07-28 1997-02-14 Canon Inc コリメータユニット
JP3650943B2 (ja) 1995-10-05 2005-05-25 株式会社日本製鋼所 レーザーアニール処理装置
JPH09234579A (ja) * 1996-02-28 1997-09-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー照射装置
US5936721A (en) 1996-03-18 1999-08-10 Kabushiki Kaisha Topcon Guide beam direction setting apparatus
JPH09260302A (ja) 1996-03-19 1997-10-03 Seiko Instr Inc レーザ照射装置
JPH09281085A (ja) 1996-04-17 1997-10-31 Nippon Steel Corp レーザー超音波検査装置及びレーザー超音波検査方法
CA2256699C (en) * 1996-05-28 2003-02-25 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Crystallization processing of semiconductor film regions on a substrate, and devices made therewith
JP3874461B2 (ja) 1996-08-09 2007-01-31 大日本印刷株式会社 自動販売機用見本缶
JP4131752B2 (ja) * 1997-03-14 2008-08-13 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 多結晶半導体膜の製造方法
JP3917698B2 (ja) 1996-12-12 2007-05-23 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザーアニール方法およびレーザーアニール装置
US5986807A (en) * 1997-01-13 1999-11-16 Xerox Corporation Single binary optical element beam homogenizer
JPH10197709A (ja) * 1997-01-14 1998-07-31 Nippon Steel Corp バイナリーオプティクス及びそれを用いたレーザ加工装置
JPH10223554A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Japan Steel Works Ltd:The レーザ照射装置
JP3436858B2 (ja) * 1997-02-27 2003-08-18 シャープ株式会社 薄膜太陽電池の製造方法
JP4056577B2 (ja) * 1997-02-28 2008-03-05 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射方法
JPH10244392A (ja) * 1997-03-04 1998-09-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー照射装置
DE19722799A1 (de) 1997-05-30 1998-12-03 Hauni Maschinenbau Ag Verfahren zum Bearbeiten eines Streifens und Anordnung in einer Filteransetzmaschine
JP2888427B2 (ja) 1997-07-28 1999-05-10 ソニー株式会社 光磁気記録媒体の記録再生方法
EP1049144A4 (en) * 1997-12-17 2006-12-06 Matsushita Electronics Corp THIN SEMICONDUCTOR LAYER, METHOD AND DEVICE THEREOF, SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME
JP2002503551A (ja) * 1998-02-20 2002-02-05 ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー ロボット式レーザタイヤ金型清浄システムおよび使用方法
JP3586558B2 (ja) * 1998-04-17 2004-11-10 日本電気株式会社 薄膜の改質方法及びその実施に使用する装置
JP4663047B2 (ja) * 1998-07-13 2011-03-30 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置及び半導体装置の作製方法
JP3715443B2 (ja) * 1998-08-27 2005-11-09 パイオニア株式会社 光ピックアップ装置
JP3185881B2 (ja) * 1998-10-28 2001-07-11 日本電気株式会社 レーザ照射装置およびレーザ照射方法
US6535535B1 (en) * 1999-02-12 2003-03-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and semiconductor device
KR100415004B1 (ko) * 1999-03-05 2004-01-13 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 박막 반도체 장치의 제조 방법
JP4218209B2 (ja) * 1999-03-05 2009-02-04 三菱電機株式会社 レーザ加工装置
JP3504528B2 (ja) * 1999-03-18 2004-03-08 株式会社日本製鋼所 レーザ光照射装置
US6791060B2 (en) 1999-05-28 2004-09-14 Electro Scientific Industries, Inc. Beam shaping and projection imaging with solid state UV gaussian beam to form vias
TW482705B (en) 1999-05-28 2002-04-11 Electro Scient Ind Inc Beam shaping and projection imaging with solid state UV Gaussian beam to form blind vias
JP2001044120A (ja) * 1999-08-04 2001-02-16 Mitsubishi Electric Corp レーザ熱処理方法およびレーザ熱処理装置
JP4748836B2 (ja) * 1999-08-13 2011-08-17 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射装置
US6472295B1 (en) * 1999-08-27 2002-10-29 Jmar Research, Inc. Method and apparatus for laser ablation of a target material
KR100303142B1 (ko) * 1999-10-29 2001-11-02 구본준, 론 위라하디락사 액정표시패널의 제조방법
JP2001156017A (ja) * 1999-11-29 2001-06-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー装置及びレーザー光を用いた熱処理方法並びに半導体装置の作製方法
JP4514861B2 (ja) * 1999-11-29 2010-07-28 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射装置およびレーザ照射方法および半導体装置の作製方法
US6590227B2 (en) 1999-12-27 2003-07-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Active matrix display device
US7662677B2 (en) * 2000-04-28 2010-02-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating semiconductor device
DE10028635A1 (de) 2000-06-09 2001-12-20 Baasel Carl Lasertech Laserbearbeitungsanlage
JP3522654B2 (ja) 2000-06-09 2004-04-26 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置及び加工方法
US6521492B2 (en) * 2000-06-12 2003-02-18 Seiko Epson Corporation Thin-film semiconductor device fabrication method
US6396616B1 (en) 2000-10-10 2002-05-28 3M Innovative Properties Company Direct laser imaging system
JP4410926B2 (ja) 2000-11-02 2010-02-10 三菱電機株式会社 レーザアニーリング方法
JP2002139697A (ja) 2000-11-02 2002-05-17 Mitsubishi Electric Corp 複数レーザビームを用いたレーザ光学系とレーザアニーリング装置
US7015422B2 (en) * 2000-12-21 2006-03-21 Mattson Technology, Inc. System and process for heating semiconductor wafers by optimizing absorption of electromagnetic energy
US6955956B2 (en) 2000-12-26 2005-10-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
MY127193A (en) 2000-12-26 2006-11-30 Semiconductor Energy Lab Laser irradiation apparatus and method of laser irradiation
SG113399A1 (en) * 2000-12-27 2005-08-29 Semiconductor Energy Lab Laser annealing method and semiconductor device fabricating method
US6809012B2 (en) * 2001-01-18 2004-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of making a thin film transistor using laser annealing
TW480735B (en) * 2001-04-24 2002-03-21 United Microelectronics Corp Structure and manufacturing method of polysilicon thin film transistor
US6693990B1 (en) * 2001-05-14 2004-02-17 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Low thermal resistance bearing assembly for x-ray device
US6770546B2 (en) * 2001-07-30 2004-08-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
TW552645B (en) 2001-08-03 2003-09-11 Semiconductor Energy Lab Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device
TWI282126B (en) * 2001-08-30 2007-06-01 Semiconductor Energy Lab Method for manufacturing semiconductor device
US6844523B2 (en) 2001-09-07 2005-01-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser apparatus, laser irradiation method, manufacturing method for a semiconductor device, semiconductor device and electronic equipment
JP4397571B2 (ja) * 2001-09-25 2010-01-13 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射方法およびレーザ照射装置、並びに半導体装置の作製方法
US6750423B2 (en) * 2001-10-25 2004-06-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device
JP2003240932A (ja) * 2002-02-15 2003-08-27 Pentax Corp 回折型ビーム整形装置及び整形素子
US7763828B2 (en) * 2003-09-02 2010-07-27 Ultratech, Inc. Laser thermal processing with laser diode radiation

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9296068B2 (en) 2004-03-26 2016-03-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method and laser irradiation apparatus
JP2005347741A (ja) * 2004-05-06 2005-12-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザ照射装置
US7566669B2 (en) 2004-06-18 2009-07-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
KR101127890B1 (ko) 2004-06-18 2012-06-12 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 레이저 조사장치 및 레이저 조사방법
US8395084B2 (en) 2005-05-02 2013-03-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
JP2007235118A (ja) * 2006-02-02 2007-09-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体膜の結晶化方法、半導体装置の製造方法、及びレーザ照射装置
JP2009065138A (ja) * 2007-08-16 2009-03-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザ照射装置、レーザ照射方法及び半導体装置の製造方法
KR101541701B1 (ko) 2007-08-16 2015-08-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 레이저 조사 장치, 레이저 조사 방법 및 반도체 장치의 제작 방법
WO2010082476A1 (ja) * 2009-01-16 2010-07-22 昭和電工株式会社 半導体素子の製造方法及び半導体素子、並びに半導体装置
JP2010186991A (ja) * 2009-01-16 2010-08-26 Showa Denko Kk 半導体素子の製造方法及び半導体素子、並びに半導体装置
US8679882B2 (en) 2009-01-16 2014-03-25 Show A Denko K.K. Method of manufacturing semiconductor device, semiconductor device, and semiconductor apparatus
JP2010192387A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Shin Etsu Polymer Co Ltd 導電パターン形成基板の製造方法

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