JP2005276996A - Flat display device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平面表示装置の製造方法に係り、特に、絶縁基板上に形成された非晶質または多結晶半導体膜にレーザ光を照射して膜質の改善あるいは結晶粒の拡大あるいは単結晶化を行って形成した半導体膜に作り込んだ薄膜トランジスタを有するアクティブ基板で構成された平面表示装置の製造に好適なものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a flat panel display device, and in particular, irradiates an amorphous or polycrystalline semiconductor film formed on an insulating substrate with a laser beam to improve film quality, enlarge crystal grains, or make a single crystal. This is suitable for manufacturing a flat display device including an active substrate having a thin film transistor formed in a semiconductor film formed by the above method.
液晶表示装置あるいは有機EL表示装置は、ガラスや溶融石英などの絶縁基板上に形成した非晶質シリコン薄膜(アモルファスシリコン薄膜とも称する)に作り込まれた薄膜トランジスタで構成される画素回路を有するアクティブ基板(以下、表示パネル、あるいは単にパネルまたは基板とも称する)で構成される。この基板に配置される回路として、当該基板上に直接マトリクス配列された走査線と信号線の交叉部に画素を構成して表示領域を構成する上記画素回路と、この表示領域の外側に配置されて画素を駆動するための駆動回路(ドライバとも称する)と、必要に応じてその他の回路(周辺回路)が配置される。そして、駆動回路は、画素を選択する走査線駆動回路と、選択された画素に表示信号を供給する信号線駆動回路で構成される。画素回路は、走査線駆動回路で選択され、選択された薄膜トランジスタ(画素トランジスタ)のスイッチングにより画素を点灯または消灯することで画像を形成している。現在は、これら走査線駆動回路と信号線駆動回路は、所謂半導体チップとして基板に実装されている。 A liquid crystal display device or an organic EL display device is an active substrate having a pixel circuit composed of a thin film transistor formed on an amorphous silicon thin film (also referred to as an amorphous silicon thin film) formed on an insulating substrate such as glass or fused silica. (Hereinafter also referred to as a display panel, or simply a panel or a substrate). As the circuit arranged on the substrate, the pixel circuit constituting the display area by forming pixels at the intersection of the scanning lines and the signal lines arranged in a matrix directly on the substrate, and arranged outside the display area. A driving circuit (also referred to as a driver) for driving the pixels and other circuits (peripheral circuits) are arranged as necessary. The driving circuit includes a scanning line driving circuit that selects a pixel and a signal line driving circuit that supplies a display signal to the selected pixel. The pixel circuit is selected by the scanning line driving circuit, and forms an image by turning on or off the pixel by switching of the selected thin film transistor (pixel transistor). At present, the scanning line driving circuit and the signal line driving circuit are mounted on a substrate as so-called semiconductor chips.
この基板上に画素トランジスタを駆動する走査線駆動回路や信号線駆動回路を構成する所謂ドライバ回路を同時に形成することが可能になれば、飛躍的な製造コスト低減および信頼性の向上が期待できる。しかし、現状ではトランジスタの能動層を形成するシリコン薄膜の結晶性が悪いため、移動度に代表される薄膜トランジスタの性能が低く、高速・高機能が要求される回路の製作は困難である。これら高速・高機能の回路を製作するためには、高移動度の薄膜トランジスタを必要とし、これを実現するためにシリコン薄膜の結晶性を改善する必要がある。 If it becomes possible to simultaneously form a scanning line driving circuit for driving a pixel transistor and a so-called driver circuit constituting a signal line driving circuit on this substrate, a drastic reduction in manufacturing cost and improvement in reliability can be expected. However, under the present circumstances, since the silicon thin film forming the active layer of the transistor has poor crystallinity, the performance of the thin film transistor represented by mobility is low, and it is difficult to manufacture a circuit that requires high speed and high function. In order to manufacture these high-speed and high-function circuits, a high-mobility thin film transistor is required, and in order to realize this, it is necessary to improve the crystallinity of the silicon thin film.
この結晶性改善の手法として、従来からエキシマレーザアニールが採用されている。この方法はガラスなどの絶縁基板上に形成された非晶質シリコン薄膜(移動度は1cm2/Vs以下)にエキシマレーザを照射して、非晶質シリコン薄膜を多結晶シリコン薄膜(ポリシリコン薄膜とも称する)に変化させることで、移動度を改善するものである。エキシマレーザの照射により得られた多結晶薄膜は、結晶粒径が数100nm程度、移動度も150cm2/Vs程度であり、画素回路のトランジスタを駆動するためには十分な性能であるが、画素を駆動するドライバ回路などの高移動度のトランジスタに適用するには性能不足である。 As a method for improving the crystallinity, excimer laser annealing has been conventionally employed. In this method, an amorphous silicon thin film (mobility of 1 cm 2 / Vs or less) formed on an insulating substrate such as glass is irradiated with an excimer laser, and the amorphous silicon thin film is converted into a polycrystalline silicon thin film (polysilicon thin film). In other words, the mobility is improved. The polycrystalline thin film obtained by excimer laser irradiation has a crystal grain size of about several hundreds of nanometers and a mobility of about 150 cm 2 / Vs, which is sufficient for driving a transistor of a pixel circuit. Insufficient performance to apply to a high mobility transistor such as a driver circuit for driving the transistor.
また、結晶粒界には数10nm〜100nmの突起が形成され、トランジスタの耐圧を低下させる原因となっている。更に、エキシマレーザはパルス間のエネルギのバラツキが大きいためプロセスマージンが狭い上に、有毒なガスを使用するため設備コストが大きく、また高価な発振管を定期的に交換する必要があるため、運転コストが極めて大きいなどの欠点もある。 In addition, protrusions of several tens of nm to 100 nm are formed at the crystal grain boundary, which causes a reduction in the breakdown voltage of the transistor. In addition, excimer lasers have a large process variation due to large variations in energy between pulses, and because toxic gases are used, equipment costs are high, and expensive oscillators need to be replaced periodically. There are also disadvantages such as extremely high costs.
これらの問題を解決する方法として、特許文献1には、EOモジュレータ(電気光学素子)により任意の時間幅にパルス化した連続発振固体レーザの第2高調波を線状に集光し、ガラス基板上に形成したシリコン薄膜上を走査させながらレーザ光照射を行う方法が開示されている。この公報に開示の発明は、シリコンの溶融時間延長、冷却速度低減を促し、結晶粒の増大を図るというものである。
上記従来技術では、LD(レーザダイオード)励起連続発振固体レーザの第二高調波を、基板上に形成した非晶質シリコン薄膜上に走査することでレーザ光の走査方向に結晶を成長させ、500cm2/Vsを越える移動度を得ている。得られた多結晶薄膜は突起の発生がなく、この程度の移動度を持つシリコン薄膜が得られると、十分な性能の駆動回路を形成することができ、駆動回路を平板表示装置基板(パネル)に直接形成したシステム・オン・パネルが実現できる。 In the above prior art, the second harmonic of an LD (laser diode) pumped continuous wave solid-state laser is scanned on an amorphous silicon thin film formed on a substrate to grow a crystal in the scanning direction of the laser beam, and the thickness is 500 cm. A mobility exceeding 2 / Vs is obtained. The resulting polycrystalline thin film has no protrusions, and when a silicon thin film with such a degree of mobility is obtained, a drive circuit with sufficient performance can be formed, and the drive circuit can be formed into a flat panel display substrate (panel). A system-on-panel formed directly on can be realized.
しかし、この方法には、以下に説明する課題が存在することが実験の結果明らかになった。連続発振固体レーザは出力が小さい。そのため、シリコン薄膜に照射して溶融再結晶化(所謂、レーザアニール)を行う場合、レーザ照射面でのパワー密度をシリコン薄膜が溶融する程度まで高めるには、レーザ照射幅を数百ミクロンまで絞ることが要求される。即ち、一回の走査で結晶化できる幅が非常に小さい。よって、パネル内の所望の領域に選択的にレーザを照射し結晶化を行った後、結晶化領域内部にトランジスタのゲート領域すなわちチャネル領域を形成するためには、フォトレジスト工程(フォトエッチングプロセス、あるいはフォトリソグラフィープロセスとも称する)でフォトマスクと基板の精密位置合わせ技術の実現が要求される。 However, experiments have revealed that this method has the following problems. The output of a continuous wave solid-state laser is small. Therefore, when the silicon thin film is irradiated and melted and recrystallized (so-called laser annealing), the laser irradiation width is reduced to several hundred microns in order to increase the power density on the laser irradiation surface to such an extent that the silicon thin film is melted. Is required. That is, the width that can be crystallized in one scan is very small. Therefore, in order to form a gate region of a transistor, that is, a channel region in the crystallization region after selectively irradiating a laser to a desired region in the panel and performing crystallization, a photoresist process (photo-etching process, (Also referred to as a photolithography process), it is required to realize a precise alignment technique between a photomask and a substrate.
この解決策として前記した特許文献1には以下の方式が開示されている。第一の方式として、アモルファスシリコン薄膜形成工程とレーザアニール工程との間に設けた上記フォトレジスト工程において、アモルファスシリコン薄膜に上記位置合わせのためのアライメントマークを形成する。第二の方式として、結晶化に使われるレーザ、もしくはアライメントマーク形成用レーザを製造装置に搭載し、シリコン薄膜に対してレーザ加工を施してアライメントマークを形成する。しかしながら、これらの方式では、工程が増加することによりスループットが低下する。加えてレーザ加工方式では、光学系構成要素の増加により製造コストが増大する。
As a solution to this problem, the following method is disclosed in
本発明の目的は、製造工程におけるスループットを向上させると共に、製造コストを低減する平面表示装置の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a flat display device that improves the throughput in the manufacturing process and reduces the manufacturing cost.
本発明による平面表示装置の製造方法では、時間変調した連続発振固体レーザ光を照射して形成した擬似単結晶領域の平面形状をゲート部すなわちチャネル部形成のフォトレジスト工程においてアライメントマークとして使用することで、上記目的を達成する。 In the method for manufacturing a flat display device according to the present invention, the planar shape of the quasi-single crystal region formed by irradiating time-modulated continuous wave solid-state laser light is used as an alignment mark in a photoresist process for forming a gate portion, that is, a channel portion. Thus, the above object is achieved.
すなわち、絶縁基板に薄膜トランジスタで構成される回路を作り込んでアクティブ基板を得る本発明の平面表示装置の製造方法は、
平面表示装置のアクティブ基板を構成する絶縁基板上にシリコン薄膜を形成するシリコン薄膜形成工程と、
前記シリコン薄膜上に時間変調した連続発振レーザ光を同一速度で走査しながら照射して前記基板上に選択的に横方向成長多結晶シリコン薄膜を形成する横方向結晶成長工程と、
前記絶縁基板にフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー手法により、前記横方向結晶成長工程で形成した前記横方向成長多結晶シリコン薄膜をパターニングして薄膜トランジスタの能動層を形成する多結晶シリコン薄膜パターニング工程と、
を含み、
前記多結晶シリコン薄膜パターニング工程で形成した前記横方向成長多結晶領域の平面形状の一部または全部(例えば、該平面形状の角部)を一方のアライメントマークとし、前記フォトマスクに有する他方のアライメントマークとの位置合わせを行う点を特徴とする。
That is, the manufacturing method of the flat display device of the present invention to obtain an active substrate by making a circuit composed of thin film transistors on an insulating substrate,
A silicon thin film forming step of forming a silicon thin film on an insulating substrate constituting an active substrate of a flat display device;
A lateral crystal growth step of selectively forming a laterally grown polycrystalline silicon thin film on the substrate by irradiating the silicon thin film with time-modulated continuous wave laser light while scanning at the same speed;
A polycrystalline silicon thin film patterning step of forming an active layer of a thin film transistor by patterning the laterally grown polycrystalline silicon thin film formed in the lateral crystal growth step by a photolithography technique using a photomask on the insulating substrate;
Including
A part or all of the planar shape of the laterally grown polycrystalline region formed in the polycrystalline silicon thin film patterning step (for example, a corner of the planar shape) is used as one alignment mark, and the other alignment of the photomask. It is characterized in that alignment with a mark is performed.
なお、本発明は、上記の構成および後述する実施の形態で説明する構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。 Note that the present invention is not limited to the above-described configuration and the configuration described in the embodiments described later, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention.
本発明の平面表示装置の製造方法により、時間変調、即ち時間によりレーザ強度を変調した連続発振固体レーザ光を線状に集光して大型基板上に選択的に形成した高移動度の擬似単結晶形成領域をフォトレジスト工程を行う際のアライメントマークとして採用することで、アライメントマーク形成工程を削減することが可能となり、要求される高性能のシリコン膜を所望の領域に高スループット、低製造コストで得ることができる。 According to the method for manufacturing a flat panel display device of the present invention, time-modulated, that is, a high-mobility pseudo single beam selectively formed on a large substrate by focusing continuous-wave solid-state laser light whose laser intensity is modulated by time into a line shape. By adopting the crystal formation area as an alignment mark when performing the photoresist process, it is possible to reduce the alignment mark formation process, and the required high-performance silicon film can be applied to the desired area with high throughput and low manufacturing cost. Can be obtained at
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings of the embodiments.
先ず、本発明の製造方法によって製造される平面表示装置を構成するパネルの構成、および薄膜トランジスタの能動層となる擬似単結晶シリコン薄膜形成方法について説明する。擬似単結晶とは、結晶の一方向が一方向と直交する他方向よりも長い帯状の形状(横方向成長多結晶)を有するものを意味する。 First, a configuration of a panel constituting a flat display device manufactured by the manufacturing method of the present invention and a method for forming a quasi-single crystal silicon thin film that becomes an active layer of a thin film transistor will be described. The quasi-single crystal means one having a strip shape (laterally grown polycrystal) in which one direction of the crystal is longer than the other direction orthogonal to the one direction.
図1は、本発明の平面表示装置の製造方法における大型基板の構成と表示装置内の結晶化領域を示す図であり、図1(a)は大型基板の全体平面図、図1(b)は図1(a)の大型基板に構成される多数のパネルの一つを拡大した平面図である。なお、大型基板とは、最終的には複数のパネルに分離されるサイズの基板であり、基材基板あるいはマザー基板とも称する。この大型基板は、一般的にはガラスであり、以下の説明における基板はガラス基板を想定している。しかし、他の同様の材料で形成した基板でも良い。図1において、大型基板として、厚さ0.3mm〜1.0mm程度のガラス基板の1主面に膜厚50nm〜200nmのSiO2あるいはSiNあるいはそれらの複合膜(下地膜、図示せず)を介して、膜厚30nm〜150nmの非晶質シリコン薄膜を形成する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a large substrate and a crystallization region in the display device in the method for manufacturing a flat display device of the present invention. FIG. 1 (a) is an overall plan view of the large substrate, and FIG. FIG. 2 is an enlarged plan view of one of a number of panels configured on the large substrate of FIG. Note that the large substrate is a substrate having a size finally separated into a plurality of panels, and is also referred to as a base substrate or a mother substrate. This large substrate is generally glass, and the substrate in the following description assumes a glass substrate. However, a substrate formed of another similar material may be used. In FIG. 1, as a large substrate, SiO 2 or SiN having a film thickness of 50 nm to 200 nm or a composite film thereof (underlayer, not shown) is formed on one main surface of a glass substrate having a thickness of about 0.3 mm to 1.0 mm. Then, an amorphous silicon thin film having a thickness of 30 nm to 150 nm is formed.
この非晶質シリコン薄膜に、エキシマレーザもしくは固体レーザ照射により全面を多結晶化(粒状結晶化)した後に、特許文献1に記載の連続発振固体レーザを用いた結晶化技術を用いて選択的に擬似単結晶化を施す。ここでいう固体レーザには、紫外光あるいは可視光波長の連続発振光を発生するものが用いられ、特に、出力の大きさ、出力の安定性、等からレーザダイオード励起YVO4レーザあるいはレーザダイオード励起YAGレーザの第二高調波(波長:532nm)が最適である。しかし、これに限定されることなく、アルゴンレーザ、YVO4あるいはYAGレーザの第3あるいは第4高調波、ファイバで結合した複数の半導体レーザ等を使用することが可能である。
The amorphous silicon thin film is polycrystallized (granular crystallization) on the entire surface by excimer laser or solid laser irradiation, and then selectively using a crystallization technique using a continuous oscillation solid laser described in
基板1内には、破線で示すように、複数のパネル1、2、3、4、・・・が形成される。代表して図1(a)の基板1中のパネル3を拡大したものを図1(b)に示す。なお、基板1内の他のパネルについてもすべてパネル3と同じ構成をとる。パネル3は信号線駆動回路領域5、走査線駆動回路領域6、画素領域(表示領域)7と、必要に応じて設けられるその他の周辺回路領域8などの薄膜トランジスタを有する回路の形成領域から構成される。
In the
パネル3内の各領域にはそれぞれ、信号線駆動回路領域5とその他周辺回路領域8には移動度300cm2/Vs以上の高移動度のシリコン膜が、走査線駆動回路領域6には信号線駆動回路領域と同程度の高移動度のシリコン膜もしくは、それよりも移動度の劣る(〜150cm2/Vs)シリコン膜が、また画素領域7には上記2領域よりも低移動度のシリコン膜が要求される。
Each region in the
上記の各領域に要求されるシリコン結晶膜を形成する為に、レーザ光照射により非晶質シリコン薄膜の結晶化を行う。信号線駆動回路領域5、およびその他の周辺回路領域8には、高移動度の性能を持つ擬似単結晶を形成する為に、連続発振固体レーザをEOモジュレータもしくはAOモジュレータでパルス化した後に線状に集光し、基板1に対して相対的に走査することで高移動度の擬似単結晶を形成する。なお、参照符号14は信号線駆動回路領域5の角部を示す。
In order to form the required silicon crystal film in each of the above regions, the amorphous silicon thin film is crystallized by laser light irradiation. In the signal line
また、走査線駆動回路領域6には、信号線駆動回路領域5と同様に連続発振固体レーザ照射により擬似単結晶を形成するか、あるいはエキシマレーザ、または固体レーザ(この場合、連続発振方式、パルス方式のどちらを用いてもよい)を照射し、中程度の移動度の多結晶を形成する。
Similarly to the signal line
そして、画素領域7にはエキシマレーザ、または固体レーザ(この場合、連続発振方式、パルス発振方式のどちらを用いてもよい)を照射し、中程度、もしくは低移動度の多結晶を形成するか、あるいは非晶質膜のままの状態を用いる。
Whether the
ここで、擬似単結晶の形成方法および形成した結晶領域の形状について説明する。図2は、本発明の平面表示装置の製造方法における線状レーザ光の照射による擬似単結晶の形成前と形成後のシリコン薄膜の状態の説明図であり、図2(a)は擬似単結晶の形成前、図2(b)は擬似単結晶の形成後を示す。図2(a)に示すように、擬似単結晶領域は、線状に集光したレーザ光9を、その長手方向と交差する方向(ここでは、長手方向と直交する方向)で基板上に形成されたシリコン薄膜10(この場合、出発試料は非晶質薄膜、多結晶薄膜どちらでもよい)に対して相対的に走査させて結晶化を行う。
Here, the formation method of the pseudo single crystal and the shape of the formed crystal region will be described. FIG. 2 is an explanatory view of the state of the silicon thin film before and after the formation of the pseudo single crystal by the irradiation of the linear laser beam in the method for manufacturing the flat display device of the present invention, and FIG. FIG. 2B shows the state after the formation of the pseudo single crystal. As shown in FIG. 2A, the quasi-single crystal region is formed on the substrate in a direction intersecting with the longitudinal direction (here, a direction orthogonal to the longitudinal direction) of the
線状レーザ光9を照射されたシリコン膜が溶融、再凝固する過程において、結晶粒は矢印で示したレーザ光9の走査方向、即ち横方向に成長し、レーザ光照射終了地点で結晶成長は停止する。
In the process where the silicon film irradiated with the
この横方向成長結晶を用いてトランジスタを形成する際に、図2(b)に示すように、レーザ走査方向(任意の一方向、図の横方向)に成長した結晶粒に対して平行に、ソース領域60、ドレイン領域61、チャネル領域62が形成されるように設定すれば、結晶粒界がチャネル内を横断しない薄膜トランジスタを形成することができ、移動度、閾値電圧バラつきの面で単結晶で形成した薄膜トランジスタに近い性能を得ることができる。先に述べたように、このレーザ走査方向に成長した結晶領域11を擬似単結晶領域と呼ぶ。
When forming a transistor using this laterally grown crystal, as shown in FIG. 2 (b), parallel to the crystal grains grown in the laser scanning direction (any one direction, lateral direction in the figure) If the
また、レーザ光9の照射終了地点、即ち擬似単結晶領域の終点においては、溶融したシリコンが、丁度岸壁に波が衝突するような状態で凝固するため、直線状の突起36が形成される。結果として、形成される擬似単結晶領域11は図2(b)に示すような矩形、もしくは矩形に近い形状となる。
Further, at the irradiation end point of the
図3は、本発明の平面表示装置の製造方法における擬似単結晶形成後の大型基板の状態を示す平面図である。連続発振レーザ光をEOモジュレータ、AOモジュレータ等で任意の時間幅に整形し、周期的にオン・オフを繰り返しながら大型基板1の端から端まで照射を行い、例えば図3に示すように大型基板1内に、矩形、あるいは矩形に近い形状の擬似単結晶領域11が周期的に形成される。この場合の走査開始位置は、基板1の端の角部をプリアライメント、ラフアライメントで検出して基準点とし、該基準点より任意のオフセット量を加算した座標位置まで基板を駆動させることで設定する。
FIG. 3 is a plan view showing a state of the large-sized substrate after forming the pseudo single crystal in the method for manufacturing a flat display device of the present invention. A continuous wave laser beam is shaped to an arbitrary time width by an EO modulator, an AO modulator, etc., and is irradiated from end to end of the
上記のレーザ光照射による擬似単結晶化工程を経た後、図3に示すように、基板1上には矩形の擬似単結晶領域11が周期的に並列した状態となる。この結晶化工程が終わると、不純物拡散工程を経て、その次にゲート領域(チャネル領域)のシリコン薄膜アイランド(半導体アイランド)形成の為のフォトレジスト工程へと移行する。この工程ではトランジスタのゲート領域以外の不要なシリコン薄膜を除去する。この際、図3に示したような、選択的に結晶化が行われた擬似単結晶領域11内に、正確にフォトマスクの回路パターンを転写し、薄膜トランジスタのチャネル領域を所望の結晶によって形成しなければならない。前記した特許文献1には、アライメントマークをレーザ照射による結晶化工程前にフォトレジスト工程で予め形成しておく方式、レーザ加工を施してマークを形成する方式が開示されているが、スループット、製造コストの観点から極力マーク形成工程は省略できることが望ましい。
After passing through the quasi-single crystallization step by the laser light irradiation, rectangular
そこで、本実施例では、ゲート領域の形成の為のアライメントマーク(位置決めマーク)形成工程を省略するために、このアライメントマークとして、シリコン膜結晶化工程で形成した任意の擬似単結晶領域を用いる。図2(b)に示すように、擬似単結晶領域11は走査方向に対して平行な2辺63,64と、走査の終端部における直線状突起36(レーザ照射終了領域)の辺、及び結晶成長の起点(図2(b)における擬似単結晶領域11の左辺、すなわちレーザ照射開始領域・・・多結晶粒列(微細な凸凹曲線で形成される辺))によって囲まれている。その為、結晶領域11は矩形、もしくは少なくともこれら3つの辺と1つの凸凹曲線の辺で囲まれた形状をとる。即ち、その周辺には必ず2本の辺が直交または交差する角65、66が含まれる。この角65、66をフォトマスクとのアライメントに利用する。
Therefore, in this embodiment, in order to omit the alignment mark (positioning mark) forming process for forming the gate region, an arbitrary pseudo single crystal region formed in the silicon film crystallization process is used as the alignment mark. As shown in FIG. 2B, the
図4は、本発明の平面表示装置の製造方法における露光装置の一例を説明する図である。この装置は、露光光源70、光源の光を折り返すミラー71、投影光学系72、ガラス基板73を搭載する基板ステージ74、フォトマスク17を搭載するマスクステージ76と、アライメントマーク検出用カメラ77、78、79と、カメラで取り込んだ画像に二値化処理などを施し、基準点、マーク座標を算出する画像処理装置80と、画像処理装置80により算出された基板上のマークとマスク上のマークの座標を合わせる様にマスクステージ76を駆動するドライバ81などから構成される。
FIG. 4 is a view for explaining an example of an exposure apparatus in the method for manufacturing a flat display device of the present invention. This apparatus includes an
図5は、フォトマスクと基板とのアライメント方法の一例を示す模式図である。対物レンズ、CCDカメラなどから構成される観察光学系(図示せず)により、擬似単結晶領域15の2辺の交差する点、即ち擬似単結晶領域11の角部16を撮像し、画像処理装置(図示せず)により必要に応じて2値化処理などの画像処理を行って、角部16の位置座標を算出する。しかる後に、基板、フォトマスクをXYθの3軸について駆動し、該角部16とフォトマスク17の任意の基準座標点18とを一致させる。この様に、少なくとも基板内の任意の3点について擬似単結晶領域角部(2辺の交差点)を検出し、フォトマスク17の基準座標点と一致させることを行い、基板とフォトマスクの相対位置を正確に決定する。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a method for aligning a photomask and a substrate. An observation optical system (not shown) including an objective lens, a CCD camera, and the like captures an image of a point where two sides of the pseudo single crystal region 15 intersect, that is, a
フォトマスクと基板とのアライメントを取る方法の他の例として、以下の方法もある。図6は、フォトマスクと基板とのアライメント方法の他例を示す模式図であり、図6(a)はフォトマスクと基板の配置を示す斜視図、図6(b)は図6(a)の要部を拡大した平面図である。すなわち、上記のように算出した座標同士を合わせるのではなく、図6に示したようなL字パターン20をフォトマスク17に設け、このL字パターン20と基板上の擬似単結晶領域11の周囲の直線あるいは略直線(辺)でパターンマッチングを行ってもよい。この場合、図6に示すようにL字型パターン20の辺22と擬似単結晶領域11の辺24間の距離ΔXと、L字型パターン20の辺23と擬似単結晶領域11の辺25間の距離ΔYが等しい距離となるようフォトマスク17、基板ともにXYθの3軸に対して駆動して一致させる。
As another example of the method for aligning the photomask and the substrate, there is the following method. FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the alignment method between the photomask and the substrate, FIG. 6A is a perspective view showing the arrangement of the photomask and the substrate, and FIG. 6B is FIG. 6A. It is the top view to which the principal part of was expanded. That is, instead of aligning the coordinates calculated as described above, an L-shaped
なお、本実施形態では図6に示したようなL字パターン20を擬似単結晶領域11とのアライメント取りに用いたが、フォトマスク上に設けるアライメントマークとしてのパターンは、L字パターン以外にも□形パターンなどのように、フォトマスクと基板上の擬似単結晶領域のXYθ方向の位置関係を検出できるような形状であればどのようなものでも良い。このアライメントマークを用いた位置合わせを、基板上の任意点数について行いアライメント作業を終了する。
In this embodiment, the L-shaped
なお、本実施例においては、位置合わせのためのアライメントマークとして、擬似単結晶領域の終端部(レーザ照射終端の辺)に形成される直線状突起を利用した位置合わせが最も好適であるとしたが、直線状をなすものであればレーザ照射開始辺の角部を利用してアライメント取りを行ってもよい。 In the present embodiment, as the alignment mark for alignment, it is most preferable to perform alignment using linear protrusions formed at the end of the pseudo single crystal region (side of the laser irradiation end). However, alignment may be performed using a corner portion of the laser irradiation start side as long as it is linear.
次に、本発明による表示装置の製造方法の1実施例を説明する。図7は、本発明の平面表示装置の製造方法における擬似単結晶の結晶化工程を説明する図である。また、図8は、擬似単結晶化したシリコン薄膜を有する基板の擬似単結晶領域とフォトマスクとの位置合わせ工程の一例を説明する図である。図7(a)に大型基板から製造される複数のパネル(通常は数10枚〜数100枚のパネルが形成される)のうち、隣り合う2パネルを代表として示す。ここでは、試料としてガラス基板の1主面に絶縁体薄膜を介して非晶質シリコン薄膜を形成した基板を用いた。 Next, an embodiment of a method for manufacturing a display device according to the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining a quasi-single crystal crystallization step in the method for manufacturing a flat display device of the present invention. FIG. 8 is a diagram for explaining an example of an alignment process between a pseudo single crystal region of a substrate having a pseudo single crystal silicon thin film and a photomask. FIG. 7A shows two adjacent panels as representatives among a plurality of panels manufactured from a large substrate (usually several tens to several hundreds of panels are formed). Here, a substrate in which an amorphous silicon thin film was formed on one main surface of a glass substrate via an insulator thin film was used as a sample.
図1で説明したように、各パネル上には表示領域(画素領域)7、走査線駆動回路領域5、信号線駆動回路領域6が形成される。本実施例では、表示領域中にゲート領域が多結晶シリコン膜で構成される画素トランジスタを作り込み、信号線駆動回路領域5、走査線駆動回路領域6中にゲート領域が擬似単結晶で構成される高速駆動が可能な薄膜トランジスタを形成する例を示す。なお、本実施例では、上記3領域のみを多結晶化し、薄膜トランジスタを形成する例を示すが、上記3領域以外に回路領域を設けてもよい。図7(a)に示すように、ステージ(図示せず)に非晶質シリコン薄膜26を形成した大型基板27を搭載し、エキシマレーザ光28を矢印で示した方向へ走査して基板27の全面に渡って非晶質シリコン薄膜26に照射することにより多結晶シリコン薄膜29に変換する。
As described with reference to FIG. 1, the display area (pixel area) 7, the scanning line driving
次に、図7(b)に示すように、線状に集光した固体レーザ光30をEOモジュレータで時間変調しながら矢印で示した方向に基板27と相対的に走査し、信号線駆動回路形成に必要な性能の擬似単結晶を所望の領域31、32にのみ選択的に形成する。この走査は一般的にはステージで基板27を移動することで行うが、レーザ光を移動させてもよい。
Next, as shown in FIG. 7B, the solid-
基板27の全面に渡って信号線駆動回路領域のレーザアニールによる擬似単結晶化が終了すると、基板27を面内で90°回転させ、図7(c)に示すように、走査線駆動回路形成の為に時間変調した線状レーザ光30を照射し、擬似単結晶を所望の領域34、35にのみ選択的に形成する。この場合、基板27を一度ステージから排出し、90°回転させてから再度ステージへ戻してこの擬似単結晶化すなわちレーザアニールを行ってもよいし、光学系を回転させることでレーザ光を90°回転させてもよい。なお、走査を行う際に、一定周期で、あるいは任意の周期でレーザ光のオン・オフを繰り返して照射する例を説明したが、レーザ光は常時ON状態で走査しても良い。こうして走査を繰り返し、パネル内の走査線駆動回路領域5を全て擬似単結晶化し照射が終了する。
When the quasi-single crystallization by laser annealing of the signal line driving circuit region is completed over the entire surface of the
なお、本実施例においては、レーザ光のパワー密度を、擬似単結晶を形成するパワー密度に設定し結晶化を行う例について説明したが、走査線駆動回路領域において要求される結晶が多結晶である場合には、レーザ光を多結晶粒の形成するのに適したパワー密度に設定して結晶化を行っても良い。 In this embodiment, the example in which the power density of the laser beam is set to the power density for forming the pseudo single crystal and the crystallization is performed has been described. However, the crystal required in the scanning line driver circuit region is polycrystalline. In some cases, the crystallization may be performed by setting the laser light to a power density suitable for forming polycrystalline grains.
また、本実施例においては、表示部の結晶化にエキシマレーザを用いる例について記したが、この表示部の結晶化に時間変調した連続発振固体レーザ、またはパルス発振固体レーザを用いてもよい。さらに、エキシマレーザ照射による多結晶化と固体レーザ照射による選択的擬似単結晶化工程は、エキシマレーザと固体レーザについてそれぞれ別なアニール室において別工程として行ってもよいし、エキシマレーザ光学系と固体レーザ光学系からのレーザ光を一つのアニール室に導いて行ってもよい。 In this embodiment, an example in which an excimer laser is used for crystallization of the display portion is described. However, a continuous wave solid-state laser or a pulsed oscillation solid laser that is time-modulated may be used for crystallization of the display portion. Furthermore, the polycrystallization by excimer laser irradiation and the selective quasi-single crystallization process by solid laser irradiation may be performed in separate annealing chambers for the excimer laser and the solid laser, or the excimer laser optical system and the solid laser. Laser light from the laser optical system may be guided to one annealing chamber.
以上の動作を繰り返して、基板全面を走査してレーザアニールを終了する。これにより、基板27内の各パネルには、その画素部が移動度150cm2/Vs程度の多結晶シリコン膜が、走査線駆動回路領域および信号線駆動回路領域(その他周辺回路領域も含む)は移動度300cm2/Vs〜400cm2/Vsの横方向に帯状に結晶化したシリコン(擬似単結晶シリコン)薄膜に変換される。
By repeating the above operation, the entire surface of the substrate is scanned to complete laser annealing. Thereby, each panel in the
基板27のレーザアニール工程が全て終了した後に、フォトレジスト工程(フォトリソグラフィープロセス)により薄膜トランジスタ形成に必要となる領域のシリコン薄膜以外を除去して所謂アイランドを形成するフォトエッチングを行う。この工程では、露光装置にロードした基板27上に感光性樹脂(フォトレジスト)を滴下してレジスト膜(図示せず)を形成した後に、図8(a)に示すように回路パターンの描画されたフォトマスク37をフォトレジスト膜形成後の基板27上に配置し、露光を行う。
After all of the laser annealing steps of the
まず、露光装置にロードした基板のプリアライメント、ラフアライメントを行い、図1に示した基板1内のパネル3内の結晶化領域角部14に対応する角部40を、対物レンズ、CCDカメラなどから構成される観察光学系(図示せず)を通して検出する。次に、その角部40を含む領域39(図8(b)参照)を撮像し、画像処理装置(図示せず)により必要に応じて2値化処理などの画像処理を行って角部40の位置座標を算出する。
First, pre-alignment and rough alignment of the substrate loaded in the exposure apparatus are performed, and the
この算出した座標を基に、図8(b)に示したように、予め位置座標の分かっているフォトマスク37上の任意の基準座標点38と該領域39の角部40を合わせるよう、フォトマスク37を(または基板を)XYθ方向に駆動する。座標が一致した後、図1に示した基板上のパネル4の角部を用いて同様の処理を行い、フォトマスク37、または基板27をXYθ方向に対して駆動させ、基板27とフォトマスク37の位置合わせを完了する。
On the basis of the calculated coordinates, as shown in FIG. 8B, a photo-coordinate is made so that an arbitrary reference coordinate
本実施例においては、このアライメント処理すなわち基板27とフォトマスク37の位置合わせを基板27上の2点について行う例を示したが、このアライメント処理を任意の回数行ってもよい。こうして基板27とフォトマスク37の位置合わせを終了し、露光、エッチング工程を経て図8(c)に示すように、パネル上に信号線駆動回路領域41、走査線駆動回路領域42、画素領域43のゲート領域が形成される。
In this embodiment, an example in which the alignment process, that is, the alignment of the
次に、本発明の表示装置の製造方法の他の実施例について説明する。図9は、擬似単結晶化したシリコン薄膜を有する基板とフォトマスクとの位置合わせ工程の他例を説明する図である。図9(a)に大型基板から製造される複数のパネル(通常は数10枚〜数100枚のパネルが形成される)のうち、隣り合う2パネルを代表として示す。ここでは、試料としてガラス基板の1主面に絶縁体薄膜を介して非晶質シリコン薄膜を形成した基板を用いる。図1に示すように各パネル上には表示領域(画素領域)7、走査線駆動回路領域5、信号線駆動回路領域6が形成される。
Next, another embodiment of the method for manufacturing a display device of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining another example of the alignment process between a substrate having a quasi-single-crystallized silicon thin film and a photomask. FIG. 9A shows two adjacent panels as representatives among a plurality of panels manufactured from a large substrate (usually several tens to several hundreds of panels are formed). Here, a substrate in which an amorphous silicon thin film is formed on one main surface of a glass substrate via an insulator thin film is used as a sample. As shown in FIG. 1, a display area (pixel area) 7, a scanning line driving
本実施例では図1に示す表示領域7の画素の薄膜トランジスタのゲート領域が多結晶シリコン薄膜で構成され、同じく信号線駆動回路領域5、走査線駆動回路領域6のゲート領域が擬似単結晶シリコン薄膜で構成される高速駆動が可能な薄膜トランジスタ形成する例を示す。なお、本実施例では、上記3領域のみを多結晶化し、トランジスタを形成する例を示したが、上記3領域以外にも他の周辺回路部を設けてもよい。
In this embodiment, the gate region of the thin film transistor of the pixel in the
図7(a)に示したように、ステージ(図示せず)に非晶質シリコン薄膜26を形成した大型基板27を搭載し、エキシマレーザ光28を矢印で示した方向へ走査し、基板27の全面に渡って照射することにより非晶質シリコン薄膜26を多結晶シリコン薄膜29に変換する。次に、図7(b)に示すように、線状に集光した固体レーザ光30をEOモジュレータで時間変調しながら矢印で示した方向に基板27に対して相対的に走査し、信号線駆動回路形成に必要な性能の擬似単結晶を所望の領域31、32にのみ選択的に形成する。この走査は一般的にはステージにより基板を移動することで行うが、レーザ光を移動させてもよい。
As shown in FIG. 7A, a
基板27の全面に渡って図1(b)に示した信号線駆動回路領域6の擬似単結晶化が終了すると、基板を90°回転させ、図6(c)に示すように、走査線駆動回路形成の為に時間変調した線状レーザ光30を照射し、擬似単結晶を所望の領域34、35にのみ選択的に形成する。この場合、基板27を一度ステージから排出し、90°回転させてから再度基板をステージへ戻しアニール処理を行ってもよいし、光学系を回転させることでレーザ光を90°回転させてもよい。なお、走査を行う際に、一定周期で、あるいは任意の周期でレーザ光のオン・オフを繰り返して照射する例を説明したが、レーザ光は常時ON状態で走査しても良い。こうして走査を繰り返し、図1(b)に示したパネル内の走査線駆動回路領域5を全て擬似単結晶化し照射が終了する。
When the quasi-single crystallization of the signal line driving
なお、本実施例においては、レーザ光を擬似単結晶を形成するパワー密度に設定し結晶化を行う例について説明したが、走査線駆動回路領域において要求される結晶が多結晶である場合には、パワー密度を多結晶粒を形成するに適したパワー密度に設定して結晶化を行っても良い。 In this embodiment, the example in which the laser light is set to the power density for forming the pseudo single crystal and the crystallization is performed has been described. However, when the crystal required in the scanning line driving circuit region is a polycrystal, The crystallization may be performed by setting the power density to a power density suitable for forming polycrystalline grains.
なお、本実施例においては、図1(b)に示した表示領域7の結晶化にエキシマレーザを用いる例について記したが、表示部の結晶化に時間変調した連続発振固体レーザ、またはパルス発振固体レーザを用いてもよい。また、エキシマレーザ照射による多結晶化と固体レーザ照射による選択的擬似単結晶化工程は、エキシマレーザと固体レーザについてそれぞれ別なアニール室において別工程として行ってもよいし、エキシマレーザ光学系と固体レーザ光学系からのレーザ光を一つのアニール室に導いて行ってもよい。以上の動作を繰り返して、基板全面を走査してアニールを終了する。
In the present embodiment, an example in which an excimer laser is used for crystallization of the
これにより、基板27内の各パネルは、画素領域には移動度150cm2/Vs程度の多結晶シリコン膜が、走査線駆動回路領域および信号線駆動回路領域(その他周辺回路領域も含む)は移動度300cm2/Vs〜400cm2/Vsの擬似単結晶シリコン薄膜に変換される。レーザアニール工程が全て終了した後に、フォトレジスト工程によりトランジスタ形成に必要となる領域のシリコン薄膜以外を除去する。
Thereby, in each panel in the
先ず、基板27上に感光性樹脂(フォトレジスト)を滴下してレジスト膜(図示せず)を形成した後に、回路パターンが描画されたフォトマスクをレジスト膜形成後の基板27上に配置し、露光を行う。ここでは、フォトマスク上のL字パターンと擬似単結晶領域を使ってアライメントを行う例について説明する。前記図1に示した基板1内のパネル3の信号線駆動回路形成領域5の角部14とフォトマスクのパターンとのアライメント取りを行う。
First, after a photosensitive resin (photoresist) is dropped on the
図9(a)に示すように、ステージ上にロードした基板27のプリアライメント、ラフアライメントを行い、観察光学系(図示せず)の視野内に、ロードされた基板27上の信号線駆動回路領域45と、フォトマスク37上のパターン47が同時に観察可能な位置となるまで、基板27とフォトマスク37を駆動させる。観察光学系からこの状態を観察した状態を表すと図9(b)のような関係となる。この状態をモニターしながら、信号線駆動回路領域11の1辺48とフォトマスク37のパターン47の1辺49間の距離ΔXと、信号線駆動回路領域11の1辺50とフォトマスク37のパターン47の1辺51間の距離ΔYが、それぞれ等しくなるようXYθ方向に基板を駆動し、ΔX、ΔYを一致させる。一致した後に、基板11上の他の任意の擬似単結晶領域の角部を用いて同様の走査を行い、アライメント取りを終了する。
As shown in FIG. 9A, pre-alignment and rough alignment of the
本実施例においては、基板11上の任意の2点において位置合わせを行いアライメント処理を完了しているが、基板上の任意の点数において位置合わせを行ってもよいことは勿論である。こうしてアライメント取りを終了し、露光、エッチング工程を経て図8(c)に示すように、パネル上に信号線駆動回路領域41、走査線駆動回路領域42、画素領域43のゲートが形成される。
In this embodiment, the alignment process is completed by performing alignment at two arbitrary points on the
ここで、前記したアニール工程を含む表示装置の製造工程を説明する。図10は、本発明による平面表示装置の製造方法の全治工程図である。図10に示すように、まずガラス基板上に絶縁膜(下地膜)が形成される。その上に非晶質シリコン(アモルファスシリコン:a−Si)薄膜が形成され、レーザアニールが実施される。先に述べた実施例に従えば、基板の角部などでアライメントを行い、画素領域および周辺回路領域に時間変調した固体連続発振レーザ光を照射し、それぞれ目的の結晶を成長させる。必要なアニールが終了すると、基板をレーザアニール装置から搬出し次工程へ送られる。 Here, a manufacturing process of the display device including the above-described annealing process will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating the entire process of the method for manufacturing a flat display device according to the present invention. As shown in FIG. 10, first, an insulating film (underlying film) is formed on a glass substrate. An amorphous silicon (amorphous silicon: a-Si) thin film is formed thereon, and laser annealing is performed. According to the embodiment described above, alignment is performed at the corners of the substrate, and the target crystal is grown by irradiating the pixel region and the peripheral circuit region with time-modulated solid-state oscillation laser light. When the necessary annealing is completed, the substrate is unloaded from the laser annealing apparatus and sent to the next process.
レーザアニール後、フォトエッチング工程により薄膜トランジスタの形成に必要なシリコン箔膜のみを残すアイランド形成を行い、ゲート絶縁膜形成、ゲート電極形成、不純物拡散、活性化、層間縁膜形成、ソース・ドレイン電極形成、保護膜(パシベーション膜)形成を経てアクティブ基板(薄膜トランジスタ基板、TFT基板)が完成する。この後、このTFT基板に配向膜を形成し、ラビング工程を経たTFT基板を一方の基板とし、他方の基板であるカラーフィルタ基板を重ね、カラーフィルタ基板とTFT基板との間に液晶を封入するLCD(パネル)工程、信号及び電源の端子を接続後、バックライトなどと共に筐体に組み込むモジュール工程を経て、高速駆動回路および必要に応じてインターフェース回路などの高速回路をガラス基板上に形成した液晶表示装置(いわゆるシステム・オン・パネル)が完成する。 After laser annealing, island formation that leaves only the silicon foil film necessary for thin film transistor formation is performed by photoetching process, gate insulating film formation, gate electrode formation, impurity diffusion, activation, interlayer edge film formation, source / drain electrode formation Then, an active substrate (thin film transistor substrate, TFT substrate) is completed through formation of a protective film (passivation film). Thereafter, an alignment film is formed on the TFT substrate, the TFT substrate that has undergone the rubbing process is used as one substrate, the color filter substrate that is the other substrate is stacked, and the liquid crystal is sealed between the color filter substrate and the TFT substrate. Liquid crystal in which high-speed drive circuits and high-speed circuits such as interface circuits as necessary are formed on a glass substrate through LCD (panel) processes, module processes that are connected to the case together with backlights after connecting signal and power terminals. A display device (so-called system on panel) is completed.
図11は、本発明を適用した平面表示装置の一例である液晶表示装置を構成するパネルの等価回路を説明する図である。パネルであるアクティブ基板(TFT基板)の大部分は画素領域(表示領域)7で占められ、その外周の一辺に信号線駆動回路領域5が、また他の一辺に走査線駆動回路領域6を有している。画素領域7には薄膜トランジスタ200と液晶セル201および付加容量202からなる多数の画素がマトリクス状に配置されている。ここでは、3色の液晶セルR,G,Bで形成される3つのサブ画素で1つのカラー画素を構成している。
FIG. 11 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a panel constituting a liquid crystal display device which is an example of a flat display device to which the present invention is applied. Most of the active substrate (TFT substrate) which is a panel is occupied by a pixel region (display region) 7, and a signal line
そして、信号線駆動回路領域6には走査線G−1、G0、・・・・Gend、Gend+1に選択信号を供給する走査線駆動回路が作り込まれ、信号線駆動回路領域5には信号線DiR,DiG,DiB、Di+1R,Di+1G,Di+1B、・・・に映像信号を印加する信号線駆動回路が作り込まれている。
A scanning line driving circuit for supplying selection signals to the scanning lines G-1, G0,..., Gend, Gend + 1 is formed in the signal line driving
走査線駆動回路と信号線駆動回路には、インターフェース回路基板100から選択信号と映像信号がそれぞれ与えられる。インターフェース回路基板100は、タイミングコントローラを含む表示制御回路101、電源回路102等を有し、図示しない信号源(ホスト)から入力した表示信号に基づいて、上記の選択信号や映像信号を生成する。
A selection signal and a video signal are supplied from the
本発明は、上記したようなTFT基板にカラーフィルタを形成し、他方の基板には対向電極と配向膜を形成した方式、あるいはTFT基板に対向電極も形成した方式、など既知の方式の各液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置、その他のアクティブ基板を用いる平面表示装置にも同様に適用できる。 In the present invention, each liquid crystal of a known method such as a method in which a color filter is formed on the TFT substrate as described above and a counter electrode and an alignment film are formed on the other substrate, or a method in which a counter electrode is also formed on the TFT substrate. The present invention can be similarly applied to a display device, an organic electroluminescence display device, and other flat display devices using an active substrate.
1…………基板、2,3,4…………パネル、5…………信号線駆動回路領域、6…………走査線駆動回路領域、7…………画素領域、8…………その他周辺回路部、9…………線状に集光したレーザ光、10…………非晶質シリコン薄膜、11…………擬似単結晶領域、14…………信号線駆動回路領域の角部、17…………フォトマスク、18…………基準座標、20…………L字パターン、26…………非晶質シリコン薄膜、28…………エキシマレーザ光、29…………多結晶シリコン薄膜、30…………連続発振固体レーザ光、36…………直線状突起。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記シリコン薄膜上に時間変調した連続発振レーザ光を同一速度で走査しながら照射して前記基板上に選択的に横方向成長多結晶シリコン薄膜を形成する横方向結晶成長工程と、
前記横方向結晶成長工程で形成した前記横方向成長多結晶シリコン薄膜をパターニングして薄膜トランジスタの能動層を形成する多結晶シリコン薄膜パターニング工程と、
を含み、
前記絶縁基板にフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー手法により薄膜トランジスタを有する回路を作り込んでアクティブ基板を得る平面表示装置の製造方法であって、
前記多結晶シリコン薄膜パターニング工程で形成した前記横方向成長多結晶領域の平面形状の一部または全部を一方のアライメントマークとし、前記フォトマスクに有する他方のアライメントマークとして、前記絶縁基板の前記横方向成長多結晶領域と前記フォトマスクの位置合わせを行うことを特徴とする平面表示装置の製造方法。 A silicon thin film forming step of forming a silicon thin film on an insulating substrate constituting an active substrate of a flat display device;
A lateral crystal growth step of selectively forming a laterally grown polycrystalline silicon thin film on the substrate by irradiating the silicon thin film with time-modulated continuous wave laser light while scanning at the same speed;
A polycrystalline silicon thin film patterning step of patterning the laterally grown polycrystalline silicon thin film formed in the lateral crystal growth step to form an active layer of a thin film transistor;
Including
A method of manufacturing a flat panel display device by which a circuit having a thin film transistor is formed by a photolithography technique using a photomask on the insulating substrate to obtain an active substrate,
A part or all of the planar shape of the laterally grown polycrystalline region formed in the polycrystalline silicon thin film patterning step is used as one alignment mark, and the other alignment mark in the photomask is used as the lateral direction of the insulating substrate. A method of manufacturing a flat display device, comprising aligning a grown polycrystalline region and the photomask.
前記略矩形の平面形状の角部の少なくとも一つと前記フォトマスク上の任意の座標との相対位置に基づいて前記位置合わせを行うことを特徴とする請求項1に記載の平面表示装置の製造方法。 The planar shape is a substantially rectangular shape composed of two parallel sides in the lateral direction of the laterally grown polycrystalline region and another parallel side intersecting the two sides in the lateral direction,
2. The method of manufacturing a flat display device according to claim 1, wherein the alignment is performed based on a relative position between at least one corner of the substantially rectangular planar shape and an arbitrary coordinate on the photomask. .
The silicon thin film formed on the insulating substrate as a starting sample of the laterally grown polycrystalline silicon thin film is either an amorphous silicon thin film or a polycrystalline silicon thin film. A method of manufacturing a flat display device.
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