JP5078205B2 - レーザ照射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ光を用いた半導体膜のアニール（以下、レーザアニールという）の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処理体まで導くための光学系を含む装置）に関する。また、前記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とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、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、結晶性を向上させる技術が広く研究されている。上記半導体膜には珪素がよく用いられる。本明細書中では、半導体膜をレーザ光で結晶化し、結晶質半導体膜を得る手段をレーザ結晶化という。
【０００３】
ガラス基板は、従来よく使用されてきた合成石英ガラス基板と比較し、安価で加工性に富んでおり、大面積基板を容易に作製できる利点を持っている。これが上記研究の行われる理由である。また、結晶化に好んでレーザが使用されるのは、ガラス基板の融点が低いからである。レーザは基板の温度を余り上昇させずに、半導体膜のみ高いエネルギーを与えることが出来る。また、電熱炉を用いた加熱手段に比べて格段にスループットが高い。
【０００４】
結晶質半導体は多くの結晶粒から出来ているため、多結晶半導体膜とも呼ばれる。レーザアニールを施して形成された結晶質半導体膜は、高い移動度を有するため、この結晶質半導体膜を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、例えば、１枚のガラス基板上に、画素部用と駆動回路用のＴＦＴを作製する、アクティブマトリクス型の液晶表示装置等に盛んに利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、代表的なレーザの１つであるＹＡＧレーザを用いて半導体膜の結晶化を行うことができる。このとき、ＹＡＧレーザは非線形光学素子を用いて第２高調波に変換し、さらに光学系を用いて照射面に置ける形状が矩形状または楕円状であるレーザ光に成形するのが望ましい。しかしながら、ＹＡＧレーザは非常に高い干渉性を持つコヒーレントな光である。エキシマレーザのコヒーレント長が数μｍ〜数十μｍであるのに対し、ＹＡＧレーザのコヒーレント長は１０ｍｍ前後またはそれ以上である。そのため、照射面またはその近傍においてエネルギー分布が一様なレーザ光を形成するのが難しかった。
【０００６】
また、レーザ光を高調波に変換するために用いる非線形光学素子は、レーザ光が透過するため、十分な耐熱性、耐久性が必要とされ、大出力のレーザであるほど、前記非線形光学素子に対する劣化は大きい。
【０００７】
そこで本発明は、高い干渉性を持つレーザにおいても、照射面におけるレーザ光のエネルギー分布が一様であるレーザ照射方法およびそれを行うためのレーザ照射装置を提供することを課題とする。また、非線形光学素子の劣化を低減させながらも、高出力のレーザ光に相当するエネルギーを有するレーザ光の高調波を発生させることを課題とする。さらに、前記レーザ照射方法により、半導体膜の結晶化や不純物元素の活性化を行って得られた半導体膜を用いて半導体装置を作製する方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、複数のレーザと、前記複数のレーザの発振を制御する手段と、前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する手段と、照射面またはその近傍において前記レーザ光を集光する手段と、前記レーザ光を少なくとも１方向に移動させる手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
上記発明の構成において、前記レーザは、連続発振またはパルス発振の固体レーザ、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種であることを特徴としている。前記固体レーザとして、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：サファイアレーザなどが挙げられる。
【００１０】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザ光のうち少なくとも１つのレーザ光は、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している。前記複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する前に、高調波に変換することは、前記非線形光学素子の劣化を低減し、コストダウンに繋がる。
【００１１】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する手段は、導波路またはＴＦＰを有することを特徴としている。これにより、大出力のレーザから射出されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有するレーザ光がつくられる。
【００１２】
また、上記発明の構成において、前記レーザ光を移動させる手段は、ガルバノメータまたはポリゴンミラー、およびｆθレンズを有することを特徴としている。これらを用いることより、前記照射面おいて前記レーザ光を移動させることができる。
【００１３】
また、上記発明の構成において、前記照射面は、前記レーザ光に対して斜めに設置されているとき、前記レーザ光の前記照射面に対する入射角度φは、前記レーザ光のビーム幅Ｗ、基板の厚さｄであるとき、
φ≧ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
を満たすことを特徴としている。この入射角度φでレーザ光が入射されれば、基板の表面での反射光と、前記基板の裏面での反射光が干渉せず、一様なレーザ光の照射を行うことが可能となる。
【００１４】
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、複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成し、照射面またはその近傍において前記レーザ光を集光し、前記レーザ光を移動させながら照射することを特徴としている。
【００１５】
上記発明の構成において、前記レーザは、連続発振またはパルス発振の固体レーザ、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種であることを特徴としている。前記固体レーザとして、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：サファイアレーザなどが挙げられる。
【００１６】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザ光のうち少なくとも１つのレーザ光は、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している。前記複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する前に、高調波に変換することは、前記非線形光学素子の劣化を低減し、コストダウンに繋がる。
【００１７】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する手段は、導波路またはＴＦＰを有することを特徴としている。これにより、大出力のレーザから射出されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有するレーザ光がつくられる。
【００１８】
また、上記発明の構成において、前記レーザ光を移動させる手段は、ガルバノメータまたはポリゴンミラー、およびｆθレンズを有することを特徴としている。これらを用いることより、前記照射面おいて前記レーザ光を移動させることができる。
【００１９】
また、上記発明の構成において、前記照射面は、前記レーザ光に対して斜めに設置されているとき、前記レーザ光の前記照射面に対する入射角度φは、前記レーザ光のビーム幅Ｗ、基板の厚さｄであるとき、
φ≧ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
を満たすことを特徴としている。この入射角度φでレーザ光が入射されれば、基板の表面での反射光と、前記基板の裏面での反射光が干渉せず、一様なレーザ光の照射を行うことが可能となる。
【００２０】
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、複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成し、照射面またはその近傍において前記レーザ光を集光し、前記レーザ光を移動させながら半導体膜に照射して結晶化を行うことを特徴としている。
【００２１】
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他の構成は、半導体膜に不純物元素を導入し、複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成し、
照射面またはその近傍において前記レーザ光を集光し、前記レーザ光を移動させながら前記半導体膜に照射して、前記不純物元素の活性化および前記半導体膜の結晶性の回復を行うことを特徴としている。
【００２２】
上記発明の構成において、前記レーザは、連続発振またはパルス発振の固体レーザ、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種であることを特徴としている。前記固体レーザとして、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：サファイアレーザなどが挙げられる。
【００２３】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザ光のうち少なくとも１つのレーザ光は、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している。前記複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する前に、高調波に変換することは、前記非線形光学素子の劣化を低減し、コストダウンに繋がる。
【００２４】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する手段は、導波路またはＴＦＰを有することを特徴としている。これにより、大出力のレーザから射出されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有するレーザ光がつくられる。
【００２５】
また、上記発明の構成において、前記レーザ光を移動させる手段は、ガルバノメータまたはポリゴンミラー、およびｆθレンズを有することを特徴としている。これらを用いることより、前記照射面おいて前記レーザ光を移動させることができる。
【００２６】
また、上記発明の構成において、前記照射面は、前記レーザ光に対して斜めに設置されているとき、前記レーザ光の前記照射面に対する入射角度φは、前記レーザ光のビーム幅Ｗ、基板の厚さｄであるとき、
φ≧ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
を満たすことを特徴としている。この入射角度φでレーザ光が入射されれば、基板の表面での反射光と、前記基板の裏面での反射光が干渉せず、一様なレーザ光の照射を行うことが可能となる。そのため、前記半導体膜の結晶化、または、不純物元素の活性化および前記半導体膜の結晶性の回復を行うことが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１を用いて説明する。
【００２８】
複数のレーザ１００を用い、前記複数のレーザ１００から発振された複数のレーザ光を１つにまとめる。このとき、少なくとも１つのレーザ光は前記複数のレーザ光は非線形光学素子１０１により、第２高調波や、第３高調波、第４高調波に変換する。もちろん、前記複数のレーザ光を全て同じ波長に変換してもよい。また、前記複数のレーザ光を１つにまとめる方法としては、ファイバーアレイ１０３、薄膜偏光素子（ＴＦＰ：Thin Film Polarizer）やその他の偏光子を用いればよい。なお、複数のレーザの発振は、制御装置１０２により自在に発振できる。
【００２９】
１つにまとめられたレーザ光は、大出力レーザから発振されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有している。また、同じレーザから発振されるレーザ光は干渉性が高いが、異なるレーザから発振されるレーザ光同士は干渉しないため、複数のレーザが１つにまとめられたレーザ光は、互いに補い合って干渉を低減することを可能とする。また、レーザ光を高調波に変換するために用いる非線形光学素子は、レーザ光が透過するため、十分な耐熱性、耐久性が必要とされ、大出力のレーザであるほど、前記非線形光学素子に対する劣化は大きい。そのため、透過するレーザ光のエネルギーが少しでも小さければ、非線形光学素子の寿命が延び、コストダウンに繋がる。そこで、複数のレーザ光を１つのレーザ光にまとめる前に、非線形光学素子により波長を変調しておくことは有効である。
【００３０】
そして、このようなレーザ光を光ファイバ、ガルバノメータ、ポリゴンメータなどを用いて、半導体膜の全面に照射することで、前記半導体膜のアニールや、不純物元素の活性化などを行うことができる。
【００３１】
また、照射面におけるレーザ光の形状は、レーザの種類によって異なるし、光学系により成形することもできる。例えば、ラムダ社製のＸｅＣｌエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ、パルス幅３０ｎｓ）Ｌ３３０８から射出されたレーザ光の形状は、１０ｍｍ×３０ｍｍ（共にビームプロファイルにおける半値幅）の矩形状である。また、ＹＡＧ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となる。このようなレーザ光を光学系により、さらに成形することにより、所望の大きさのレーザ光をつくることもできる。
【００３２】
さらに、基板に対して垂直にレーザ光を入射させる場合は、前記基板の表面で前記レーザ光の一部が反射し、入射したときと同じ光路を戻る、いわゆる戻り光となるが、該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。そのため、前記戻り光を取り除きレーザの発振を安定させるため、アイソレータを設置するのが好ましい。
【００３３】
一方、戻り光を防ぐため、基板に対して斜めにレーザ光を入射させることもできる。しかしながら、レーザ光は指向性およびエネルギー密度の高い光であるため、反射光が不適切な箇所を照射するのを防ぐためダンパーを設置して、前記反射光を吸収させるのが好ましい。なお、ダンパーには冷却水が循環しており、反射光の吸収によりダンパーの温度が上昇するのを防いでいる。
【００３４】
ここで、基板に対して斜めにレーザ光を入射させる場合について説明する。図５に示すように、レーザ光はビーム幅Ｗをもって、照射面に入射する。入射光と基板の裏面における反射光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。つまり、基板の厚さをｄとし、半導体膜の厚さは前記基板の厚さより大きいため前記半導体膜の厚さを無視すると、
ｓｉｎφ＝Ｗ／２ｄ
∴φ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
を満たす入射角φより大きければ、干渉は起こらない。つまり、
φ≧ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
のとき、干渉は起こらない。そのため、レーザ光は入射角φより大きい角度で入射させるのが望ましい。
【００３５】
なお、本実施形態において３つのレーザを用いているが、レーザの数は３つに限らず、２以上の複数であれば特に限定しない。
【００３６】
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。
【００３７】
【実施例】
［実施例１］
本実施例では、複数のレーザを用いて、基板全面にレーザ光を照射するための装置および方法について説明する。
【００３８】
複数のレーザ１００から射出したレーザ光は、非線形光学素子１０１により高調波に変調する。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、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザなどを用いることができる。本実施例では、３台のＹＶＯ4レーザを用い、第２高調波に変調する。ここでは、比較的小さな出力のレーザ光の変調を行っているため、非線形光学素子に与える劣化も小さくて済む。
【００３９】
そして、ファイバーアレイ１０３にそれぞれのレーザから射出したレーザ光を入射させ、導波路１０４により１つのレーザ光にまとめられる。１つにまとめられたレーザ光は、大出力レーザから発振されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有している。また、同じレーザから発振されるレーザ光は干渉性が高いが、異なるレーザから発振されるレーザ光同士は干渉しないため、複数のレーザが１つにまとめられたレーザ光は、互いに補い合って干渉を低減することを可能とする。
【００４０】
前記導波路１０４を経たレーザ光を再び光ファイバ１０５へ入射させ、レーザ光が拡散するのを低減させる。前記光ファイバ１０５から射出したレーザ光は凸レンズ１０６により集光し、基板１０９へ到達する。前記光ファイバ１０５は柔軟性を有するため、自在に移動させることが可能である。そのため、前記光ファイバ１０５を移動させることにより、基板１０９の全面を照射する。
【００４１】
このようにして、基板の全面に照射することできる。この照射方法を用い、半導体膜のアニールや、不純物元素の活性化などを行うことができる。
【００４２】
［実施例２］
本実施例では、複数のレーザおよびガルバノメータを用い、レーザ光に対し斜めに設置された基板の全面に前記レーザ光を照射するための装置および方法について説明する。
【００４３】
実施例１にしたがって、複数のレーザから発振されたレーザ光を非線形光学素子１０１により変調し、ファイバーアレイ１０３および導波路１０４により１つにまとめ、さらに光ファイバ１０５に入射させる。
【００４４】
前記光ファイバ１０５から射出したレーザ光を凸レンズ１０６により集光させ、前記レーザ光は更にガルバノメータ１０７、fθレンズ１０８を経て基板１０９に達している。ガルバノメータ１０７が振動することにより、ガルバノメータのミラーの角度が時間変化し、基板上でのレーザ光の位置が１１１で示した矢印の方向へ移動する。ガルバノメータが半周期振動すると、基板の幅の端から端までレーザ光が移動するように調整されている。このとき、基板上でのレーザ光の位置が移動しても、レーザ光のエネルギー密度が基板上で常に一定になるようにfθレンズ１０８は調整されている。また、照射面におけるレーザ光の形状を一方向に拡大するためにシリンドリカルレンズ（図示せず）をｆθレンズ１０８と基板１０９の間に設置してもよい。
【００４５】
ガルバノメータが半周期振動すると、基板の幅の端から端までレーザ光が移動する。これにより、レーザ光の照射された部分がレーザアニールされる。レーザ光の照射領域が断続的にならないように、ガルバノメータの振動の速度を調整する。その後、ステージが１１２で示した矢印の方向に移動して、再び基板上で１１１で示した方向へのレーザ光の移動が始まる。これらの動作を繰り返させることにより、基板全面をレーザアニールすることができる。すなわち、ガルバノメータの回転による照射位置の移動とステージの移動とを繰り返すことで基板全面にレーザが照射される。
【００４６】
また、ステージを１０９で示した矢印の方向に移動させながら、１０８で示した方向へレーザ光の照射を行って、基板全面にレーザ光を照射してもよい。レーザ光の照射位置の移動方向が基板の辺に対して斜めとなるが、ステージとレーザ光の移動方向が合成されるからである。ガルバノメータにより移動するレーザ光の照射位置は往復運動をするため、効率よくレーザ光を基板に照射するためには、この照射方法により行うことが好ましい。しかしながら、プロセスの都合でレーザ光の移動方向を一定としたいのであれば、ガルバノメータを半周期振動させた後、レーザ光を遮断し、これを繰り返せばよい。
【００４７】
また、本実施例では、レーザ光に対し、基板を斜めに設置している。斜めに設置すれば、戻り光の影響を受けず、レーザの出力や周波数の変動や、ロッドの破壊などの恐れがない。さらに、半導体膜や基板を透過する波長のレーザ光を用いても、基板に入射するレーザ光と基板裏面からの反射光との干渉の影響を低減することができるので、より一様なレーザアニールを行うことができる。
【００４８】
しかしながら、レーザ光は指向性およびエネルギー密度の高い光であるため、反射光が不適切な箇所を照射するのを防ぐためダンパー（図示せず）を設置して、前記反射光を吸収させるのが好ましい。なお、ダンパーには冷却水が循環しており、反射光の吸収によりダンパーの温度が上昇するのを防いでいる。
【００４９】
［実施例３］
本実施例では、複数のレーザおよび２つのガルバノメータを用い、レーザ光に対し斜めに設置された基板の全面に前記レーザ光を照射するための装置および方法について説明する。
【００５０】
実施例２にしたがって、複数のレーザから発振されたレーザ光を非線形光学素子１０１により変調し、ファイバーアレイ１０３および導波路１０４により１つにまとめ、さらに光ファイバ１０５に入射させる。
【００５１】
前記光ファイバ１０５から射出したレーザ光を凸レンズ１０６により集光させ、前記レーザ光は更にガルバノメータ１２２ａ、１２２ｂ、fθレンズ１０８を経て基板１０９に達している。ガルバノメータ１２２ａ、１２２ｂが振動することにより、ガルバノメータ１２２ａのミラーの角度が時間変化し、基板上でのレーザ光の位置が移動する。ガルバノメータ１２２ａが半周期振動すると、基板の幅の端から端までレーザ光が移動するように調整されている。このとき、基板上でのレーザ光の位置が移動しても、レーザ光のエネルギー密度が基板上で常に一定になるようにfθレンズ１０８は調整されている。また、照射面におけるレーザ光の形状を一方向に拡大するためにシリンドリカルレンズ１２１をｆθレンズ１０８と基板１０９の間に設置している。
【００５２】
ガルバノメータ１２２ａが半周期振動すると、基板の幅の端から端までレーザ光が移動する。これにより、レーザ光の照射された部分がレーザアニールされる。レーザ光の照射領域が断続的にならないように、ガルバノメータ１２２ａの振動の速度を調整する。その後、ガルバノメータ１２２ｂの角度を変化させ、ガルバノメータ１２２ａが再び振動することで基板上で１１１でレーザ光の移動が始まる。これらの動作を繰り返させることにより、基板全面をレーザアニールすることができる。すなわち、ガルバノメータ１２２ａ、１２２ｂの回転による照射位置の移動を繰り返すことで基板全面にレーザ光が照射される。
【００５３】
また、ガルバノメータ１２２ｂを徐々に回転させながら、ガルバノメータ１２２ａを回転させて、基板全面にレーザ光を照射してもよい。レーザ光の照射位置の移動方向が基板の辺に対して斜めとなるが、２つの移動方向が合成されるからである。ガルバノメータ１２２ａにより移動するレーザ光の照射位置は往復運動をするため、効率よくレーザ光を基板に照射するためには、この照射方法により行うことが好ましい。しかしながら、プロセスの都合でレーザ光の移動方向を一定としたいのであれば、ガルバノメータ１２２ａを半周期振動させた後、レーザ光を遮断し、これを繰り返せばよい。
【００５４】
［実施例４］
本実施例では、ポリゴンミラーを用い、基板全面にレーザ光を照射するための装置および方法について説明する。
【００５５】
実施例２にしたがって、複数のレーザから発振されたレーザ光を非線形光学素子１０１により変調し、ファイバーアレイ１０３および導波路１０４により１つにまとめ、さらに光ファイバ１０５に入射させる。
【００５６】
前記光ファイバ１０５から射出したレーザ光を凸レンズ１０６により集光させ、前記レーザ光は更にポリゴンミラー１１７、fθレンズ１０８を経て基板１０９に達している。ポリゴンミラー１１３は複数のミラーからなり、ポリゴンミラー１１７が回転することにより、ミラーの角度が時間変化し、基板上でのレーザ光の位置が１１８で示した矢印の方向へ移動する。ポリゴンミラー１１７が回転する間、レーザ光は所定の位置で振動するが、基板の幅の端から端までレーザ光が移動するように調整されている。このとき、基板上でのレーザ光の位置が移動しても、レーザ光のエネルギー密度が基板上で常に一定になるようにfθレンズ１０８は調整されている。また、照射面におけるレーザ光の形状を一方向に拡大するためにシリンドリカルレンズ（図示せず）をｆθレンズ１０８と基板１０９の間に設置してもよい。
【００５７】
ポリゴンミラー１１７が回転すると、ポリゴンミラー１１７を構成するうちの１つのミラーにレーザ光が照射される間に、基板の幅の端から端までレーザ光が移動する。これにより、レーザ光の照射された部分がレーザアニールされる。レーザ光によるレーザアニールが適当に行なわれるように、ポリゴンミラーの回転の速度を調整する。その後、基板が１１２で示した矢印の方向に移動して、再び基板上で１１８で示した方向へのレーザ光の移動が始まる。前記移動の距離は、レーザ光の大きさに依存し、レーザアニールが基板全体に一様に成されるように調整する。これらの動作を繰り返させることにより、基板全面をレーザアニールすることができる。このときの基板におけるレーザ光の照射の様子を図２（Ａ）で示す。すなわち、ポリゴンミラーの回転による照射位置の移動と基板の移動とを繰り返すことで基板全面にレーザが照射される。
【００５８】
また、基板を１１２で示した矢印の方向に移動させながら、１１８で示した方向へレーザ光の照射を行っても、ポリゴンミラーの回転による照射位置の移動と基板の移動とにより基板全面にレーザが照射される。
【００５９】
ここで、基板の移動機構について説明する。不活性気体を噴射するステージ１１８に気体供給管（図示せず）から例えば窒素を供給し、窒素を噴射させる。噴射する気体の圧力により、基板１０９を浮上させる。不活性気体の噴射する流量を調節することにより、基板の移動を行うことが可能である。また、基板の保持機構１１９により、基板の位置を安定化させ、所望の位置に移動させることも可能である。
【００６０】
［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６〜図９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。
【００６１】
まず、本実施例ではコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表される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。
【００６２】
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。下地膜４０１の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜４０１ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜４０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜４０１のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜４０１ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜４０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。
【００６３】
次いで、下地膜上に半導体層４０２〜４０６を形成する。半導体層４０２〜４０６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２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）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。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。そして、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして半導体層４０２〜４０６を形成する。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、結晶質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。
【００６４】
レーザ結晶化法で結晶質半導体膜を作製するには、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザ、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、Ｔｉ：サファイアレーザ等から選ばれた複数のレーザを用いる。これらのレーザを用い、レーザから射出された複数のレーザ光を光学系により１つにまとめて半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣決定する。
【００６５】
本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、５５ｎｍの非晶質珪素膜を成膜する。そして、連続発振のＹＶＯ4レーザの第２高調波を用い、図２または図３に示すような光学系により結晶化を行って結晶質珪素膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって半導体層４０２〜４０６を形成する。
【００６６】
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。
【００６７】
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（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。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。
【００６８】
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。
【００６９】
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１００〜４００ｎｍ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を積層形成した。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した。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２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができた。
【００７０】
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としたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、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、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、第１の導電膜をタンタル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化チタン（ＴｉＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＡｌ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＣｕ膜とする組み合わせとしてもよい。
【００７１】
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６（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った。ここでは、松下電器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエッチング装置（Model Ｅ６４５−□ＩＣＰ）を用いた。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。
【００７２】
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った。基板側（試料ステージ）にも２０W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。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。
【００７３】
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〜４２２ｂ）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。
【００７４】
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６（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４２８〜４３３を形成する。
【００７５】
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／cm2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。
【００７６】
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７（Ａ）の状態を得る。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０15〜１×１０17/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、４４２、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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〜４５０ｃ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、４５９、４６０を形成する。第２の導電層４２８ａ〜４３２ａ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７（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１×１０19〜５×１０21atoms/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。
【００７９】
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。
【００８０】
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ＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１００〜２００ｎｍ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。
【００８１】
次いで、図７（Ｃ）に示すように、活性化処理としてレーザ照射方法を用いる。このとき本発明にしたがって連続発振やパルス発振のエキシマレーザ、ＹＡＧレーザ等を用いて行えばよい。また、ファーネスアニール炉を用いる熱アニール法や、ラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することもできる。
【００８２】
また、第１の層間絶縁膜を形成する前に活性化処理を行っても良い。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。
【００８３】
そして、加熱処理（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３００〜４５０℃で１〜１２時間の加熱処理を行っても良い。
【００８４】
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１０〜１０００ｃｐ、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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Ｔｉ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８）
【００８８】
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４７０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。
【００８９】
以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ５０１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。
【００９０】
駆動回路５０６のｎチャネル型ＴＦＴ５０１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４３６（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ＴＦＴ５０３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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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９に示す。なお、図６〜図９に対応する部分には同じ符号を用いている。図８中の鎖線Ａ−Ａ’は図９中の鎖線Ａ―Ａ’で切断した断面図に対応している。また、図８中の鎖線Ｂ−Ｂ’は図９中の鎖線Ｂ―Ｂ’で切断した断面図に対応している。
【００９４】
なお、本実施例は実施例１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【００９５】
［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１０を用いる。
【００９６】
まず、実施例５に従い、図８の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図８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。
【００９７】
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。
【００９８】
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９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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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１０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ＦＰＣを貼りつけた。
【０１０２】
以上のようにして作製される液晶表示装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
［実施例７］
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、実施例５とは異なるアクティブマトリクス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１０を用いる。
【０１０５】
まず、実施例５に従い、図８の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図８のアクティブマトリクス基板上に配向膜１０６７を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜１０６７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。
【０１０６】
次いで、対向基板１０６８を用意する。この対向基板には、着色層１０７４、遮光層１０７５が各画素に対応して配置されたカラーフィルタが設けられている。また、駆動回路の部分にも遮光層１０７７を設けた。このカラーフィルタと遮光層１０７７とを覆う平坦化膜１０７６を設けた。次いで、平坦化膜１０７６上に透明導電膜からなる対向電極１０６９を画素部に形成し、対向基板の全面に配向膜１０７０を形成し、ラビング処理を施した。
【０１０７】
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１０７１で貼り合わせる。シール材１０７１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１０７３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１０７３には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図１１に示すアクティブマトリクス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、公知の技術を用いて偏光板等を適宜設けた。そして、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつけた。
【０１０８】
以上のようにして作製される液晶表示装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１０９】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１１０】
［実施例８］
本実施例では、本発明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ＩＣを実装し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（Electro 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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
図１２は本実施例の発光装置の断面図である。図１２において、基板７００上に設けられたスイッチングＴＦＴ６０３は図８のｎチャネル型ＴＦＴ５０３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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
基板７００上に設けられた駆動回路は図８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。
【０１１５】
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ＴＦＴ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ＴＦＴ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。
【０１１６】
なお、電流制御ＴＦＴ６０４は図８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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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７１０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。
【０１１９】
配線７０１〜７０７を形成後、図１２に示すようにバンク７１２を形成する。バンク７１２は１００〜４００ｎｍ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。
【０１２０】
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１×１０6〜１×１０12Ωｍ（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。
【０１２１】
画素電極７１１の上には発光層７１３が形成される。なお、図１２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７０ｎｍ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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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７１５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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）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。
【０１２７】
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）の両面に炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を形成したものを用いる。
【０１２８】
こうして図１２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。
【０１２９】
こうして、基板７００上にｎチャネル型ＴＦＴ６０１、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。
【０１３０】
さらに、図１２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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
さらに、発光素子を保護するための封止（または封入）工程まで行った後の本実施例の発光装置について図１３を用いて説明する。なお、必要に応じて図１２で用いた符号を引用する。
【０１３３】
図１３（Ａ）は、発光素子の封止までを行った状態を示す上面図、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）をＣ−Ｃ’で切断した断面図である。点線で示された８０１はソース側駆動回路、８０６は画素部、８０７はゲート側駆動回路である。また、９０１はカバー材、９０２は第１シール材、９０３は第２シール材であり、第１シール材９０２で囲まれた内側には封止材９０７が設けられる。
【０１３４】
なお、９０４はソース側駆動回路８０１及びゲート側駆動回路８０７に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）９０５からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１３５】
次に、断面構造について図１３（Ｂ）を用いて説明する。基板７００の上方には画素部８０６、ゲート側駆動回路８０７が形成されており、画素部８０６は電流制御ＴＦＴ６０４とそのドレインに電気的に接続された画素電極７１１を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路８０７はｎチャネル型ＴＦＴ６０１とｐチャネル型ＴＦＴ６０２とを組み合わせたＣＭＯＳ回路（図１４参照）を用いて形成される。
【０１３６】
画素電極７１１は発光素子の陽極として機能する。また、画素電極７１１の両端にはバンク７１２が形成され、画素電極７１１上には発光層７１３および発光素子の陰極７１４が形成される。
【０１３７】
陰極７１４は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線９０４を経由してＦＰＣ９０５に電気的に接続されている。さらに、画素部８０６及びゲート側駆動回路８０７に含まれる素子は全て陰極７１４およびパッシベーション膜５６７で覆われている。
【０１３８】
また、第１シール材９０２によりカバー材９０１が貼り合わされている。なお、カバー材９０１と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、第１シール材９０２の内側には封止材９０７が充填されている。なお、第１シール材９０２、封止材９０７としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第１シール材９０２はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、封止材９０７の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化防止効果をもつ物質を含有させても良い。
【０１３９】
発光素子を覆うようにして設けられた封止材９０７はカバー材９０１を接着するための接着剤としても機能する。また、本実施例ではカバー材９０１を構成するプラスチック基板９０１aの材料としてＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリルを用いることができる。
【０１４０】
また、封止材９０７を用いてカバー材９０１を接着した後、封止材９０７の側面（露呈面）を覆うように第２シール材９０３を設ける。第２シール材９０３は第１シール材９０２と同じ材料を用いることができる。
【０１４１】
以上のような構造で発光素子を封止材９０７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の発光層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置が得られる。
【０１４２】
以上のようにして作製される発光装置は干渉性の低減されたレーザ光を照射した半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１４３】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１４４】
［実施例９］
本実施例では、実施例８とは異なる画素構造を有した発光装置について説明する。説明には図１４を用いる。
【０１４５】
図１４では電流制御用ＴＦＴ４５０１として図８のｎチャネル型ＴＦＴ５０１と同一構造のＴＦＴを用いる。勿論、電流制御用ＴＦＴ４５０１のゲート電極はスイッチング用ＴＦＴ４４０２のドレイン配線に電気的に接続されている。また、電流制御用ＴＦＴ４５０１のドレイン配線は画素電極４５０４に電気的に接続されている。
【０１４６】
本実施例では、導電膜からなる画素電極４５０４が発光素子の陰極として機能する。具体的には、アルミニウムとリチウムとの合金膜を用いるが、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。
【０１４７】
画素電極４５０４の上には発光層４５０５が形成される。なお、図１４では一画素しか図示していないが、本実施例ではＧ（緑）に対応した発光層を蒸着法及び塗布法（好ましくはスピンコーティング法）により形成している。具体的には、電子注入層として２０ｎｍ厚のフッ化リチウム（ＬｉＦ）膜を設け、その上に発光層として７０ｎｍ厚のＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）膜を設けた積層構造としている。
【０１４８】
次に、発光層４５０５の上には透明導電膜からなる陽極４５０６が設けられる。本実施例の場合、透明導電膜として酸化インジウムと酸化スズとの化合物もしくは酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物からなる導電膜を用いる。
【０１４９】
この陽極４５０６まで形成された時点で発光素子４５０７が完成する。なお、ここでいう発光素子４５０７は、画素電極（陰極）４５０４、発光層４５０５及び陽極４５０６で形成されたダイオードを指す。
【０１５０】
発光素子４５０７を完全に覆うようにしてパッシベーション膜４５０８を設けることは有効である。パッシベーション膜４５０８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。
【０１５１】
さらに、パッシベーション膜４５０８上に封止材４５０９を設け、カバー材４５１０を貼り合わせる。封止材４５０９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４５１０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）の両面に炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を形成したものを用いる。
【０１５２】
以上のようにして作製される発光装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１５３】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１５４】
［実施例１０］
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とはＴＦＴ構造が異なる例を挙げ、液晶表示装置を作製した例について説明する。
【０１５５】
図１５（Ａ）に示すアクティブマトリクス基板は、ｎチャネル型ＴＦＴ５８３とｐチャネル型ＴＦＴ５８２を有する駆動回路５８６と、画素ＴＦＴ５８４と保持容量５８５を有する画素部５８７とが形成されている。
【０１５６】
これらのＴＦＴは基板５１０にゲート配線５１２〜５１７を形成したのち、前記ゲート配線上に絶縁膜５１１を形成し、前記絶縁膜上の半導体層にチャネル形成領域やソース領域、ドレイン領域及びＬＤＤ領域などを設けて形成する。半導体層は実施例１〜実施例４のいずれか一と同様に本発明を用いて形成する。
【０１５７】
ゲート配線５１２〜５１７は、その厚さを２００〜４００nm、好ましくは２５０nmの厚さで形成し、その上層に形成する被膜の被覆性（ステップカバレージ）を向上させるために、端部をテーパー形状となるように形成する。テーパー部の角度は５〜３０度、好ましくは１５〜２５度で形成する。テーパー部はドライエッチング法で形成され、エッチングガスと基板側に印加するバイアス電圧により、その角度を制御する。
【０１５８】
また、不純物領域は、第１〜第３のドーピング工程によって形成する。まず、第１のドーピング工程を行って、ｎチャネル型ＴＦＴのＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域を形成する。ドーピングの方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法で行えば良い。ｎ型を付与する不純物元素（ドナー）としてリン（Ｐ）を添加し、マスクにより第１の不純物領域が形成される。そして、新たにｎチャネル型ＴＦＴのＬＤＤ領域を覆うマスクを形成して、第２のドーピング工程はｎチャネル型ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域を形成して行う。
【０１５９】
第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域を形成する。ドーピングの方法はイオンドープ法やイオン注入法でｐ型を付与する不純物元素（アクセプタ）を添加すればよい。このとき、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層にはマスクを形成するため、ｐ型を付与する不純物元素が添加されない。本実施例では、ｐチャネル型ＴＦＴにおいてＬＤＤ領域を作製していないが、もちろん、作製してもよい。
【０１６０】
このようにして、ｎチャネル型ＴＦＴ５８３にはチャネル形成領域５２９の外側にＬＤＤ領域５３０、ソース領域またはドレイン領域５３１が形成される。ｐチャネル型ＴＦＴ５８２も同様な構成とし、チャネル形成領域５２７、ソース領域またはドレイン領域５２８から成っている。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。
【０１６１】
画素部５８７において、ｎチャネル型ＴＦＴで形成される画素ＴＦＴ５８４はオフ電流の低減を目的としてマルチゲート構造で形成され、チャネル形成領域５３２の外側にＬＤＤ領域５３３、ソース領域またはドレイン領域５３４が設けられている。
【０１６２】
層間絶縁膜は酸化珪素、窒化珪素、または酸化窒化珪素などの無機材料から成り、５０〜５００nmの厚さの第１の層間絶縁膜５４０と、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）などの有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜５４１とで形成する。このように、第２の層間絶縁膜を有機絶縁物材料で形成することにより、表面を良好に平坦化させることができる。また、有機樹脂材料は一般に誘電率が低いので、寄生容量を低減することができる。しかし、吸湿性があり保護膜としては適さないので、第１の層間絶縁膜５４０と組み合わせて形成することが好ましい。
【０１６３】
その後、所定のパターンのレジストマスクを形成し、それぞれの半導体層に形成されたソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。コンタクトホールの形成はドライエッチング法により行う。この場合、エッチングガスにＣＦ4、Ｏ2、Ｈｅの混合ガスを用い有機樹脂材料から成る第２の層間絶縁膜５４１をまずエッチングし、その後、続いてエッチングガスをＣＦ4、Ｏ2として第１の層間絶縁膜５４０をエッチングする。
【０１６４】
そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真空蒸着法で形成し、レジストマスクパターンを形成し、エッチングによって配線５４３〜５４９を形成する。このようにして、アクティブマトリクス基板を形成することができる。
【０１６５】
図１５（Ａ）のアクティブマトリクス基板を用いて、アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を説明する。図１５（Ｂ）はアクティブマトリクス基板と対向基板５５４とをシール材５５８で貼り合わせた状態を示している。最初に、図１５（Ａ）の状態のアクティブマトリクス基板上に柱状のスペーサ５５１、５５２を形成する。画素部に設けるスペーサ５５１は画素電極上のコンタクト部に重ねて設ける。スペーサは用いる液晶材料にも依存するが、３〜１０μmの高さとする。コンタクト部では、コンタクトホールに対応した凹部が形成されるので、この部分に合わせてスペーサを形成することにより液晶の配向の乱れを防ぐことができる。その後、配向膜５５３を形成しラビング処理を行う。対向基板５５４には透明導電膜５５５、配向膜５５６を形成する。その後、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせ液晶を注入する。
【０１６６】
以上のようにして作製される液晶表示装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１６７】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１６８】
［実施例１１］
本実施例では、実施例１０で示したアクティブマトリクス基板を用いて、発光装置を作製した例について説明する。
【０１６９】
図１６では電流制御用ＴＦＴ４５０１として図１５のｎチャネル型ＴＦＴ５８３と同一構造のＴＦＴを用いる。勿論、電流制御用ＴＦＴ４５０１のゲート電極はスイッチング用ＴＦＴ４４０２のドレイン配線に電気的に接続されている。また、電流制御用ＴＦＴ４５０１のドレイン配線は画素電極４５０４に電気的に接続されている。
【０１７０】
本実施例では、導電膜からなる画素電極４５０４が発光素子の陰極として機能する。具体的には、アルミニウムとリチウムとの合金膜を用いるが、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。
【０１７１】
画素電極４５０４の上には発光層４５０５が形成される。なお、図１６では一画素しか図示していないが、本実施例ではＧ（緑）に対応した発光層を蒸着法及び塗布法（好ましくはスピンコーティング法）により形成している。具体的には、電子注入層として２０ｎｍ厚のフッ化リチウム（ＬｉＦ）膜を設け、その上に発光層として７０ｎｍ厚のＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）膜を設けた積層構造としている。
【０１７２】
次に、発光層４５０５の上には透明導電膜からなる陽極４５０６が設けられる。本実施例の場合、透明導電膜として酸化インジウムと酸化スズとの化合物もしくは酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物からなる導電膜を用いる。
【０１７３】
この陽極４５０６まで形成された時点で発光素子４５０７が完成する。なお、ここでいう発光素子４５０７は、画素電極（陰極）４５０４、発光層４５０５及び陽極４５０６で形成されたダイオードを指す。
【０１７４】
発光素子４５０７を完全に覆うようにしてパッシベーション膜４５０８を設けることは有効である。パッシベーション膜４５０８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。
【０１７５】
さらに、パッシベーション膜４５０８上に封止材４５０９を設け、カバー材４５１０を貼り合わせる。封止材４５０９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４５１０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）の両面に炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を形成したものを用いる。
【０１７６】
以上のようにして作製される発光装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１７７】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１７８】
［実施例１２］
本発明を適用して、様々な電気光学装置（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。
【０１７９】
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１７、図１８及び図１９に示す。
【０１８０】
図１７（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３００３、キーボード３００４等を含む。本発明を表示部３００３に適用することができる。
【０１８１】
図１７（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３１０６等を含む。本発明を表示部３１０２に適用することができる。
【０１８２】
図１７（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。本発明は表示部３２０５に適用できる。
【０１８３】
図１７（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３３０３等を含む。本発明は表示部３３０２に適用することができる。
【０１８４】
図１７（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３４０３、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（Ｄｉｇｔｉａｌ 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。本発明は表示部３４０２に適用することができる。
【０１８５】
図１７（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。本発明を表示部３５０２に適用することができる。
【０１８６】
図１８（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。本発明は投射装置３６０１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ができる。
【０１８７】
図１８（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３７０３、スクリーン３７０４等を含む。本発明は投射装置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ができる。
【０１８８】
なお、図１８（Ｃ）は、図１８（Ａ）及び図１８（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、３７０２は、光源光学系３８０１、ミラー３８０２、３８０４〜３８０６、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３８０９、投射光学系３８１０で構成される。投射光学系３８１０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１８（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。
【０１８９】
また、図１８（Ｄ）は、図１８（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、３８１４、偏光変換素子３８１５、集光レンズ３８１６で構成される。なお、図１８（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。
【０１９０】
ただし、図１８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。
【０１９１】
図１９（Ａ）は携帯電話であり、本体３９０１、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。本発明を表示部３９０４に適用することができる。
【０１９２】
図１９（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。本発明は表示部４００２、４００３に適用することができる。
【０１９３】
図１９（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。本発明は表示部４１０３に適用することができる。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。
【０１９４】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、さまざま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または７、１〜５および８または９、１０または１１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。
【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）レーザ光の高い干渉性を低減できる。
（ｂ）大出力レーザから射出されたレーザ光に相当するエネルギーを有するレーザ光を作ることができる。
（ｃ）非線形光学素子の劣化を低減できる。
（ｄ）基板に対してレーザ光を斜めに入射すれば、戻り光の影響がなく、特に固体レーザを用いる場合に有効である。
（ｅ）以上の利点を満たした上で、レーザ照射方法およびそれを行うレーザ照射装置において効率よくレーザ光の照射を行うことができ、さらに、コストダウンを実現することができる。また、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。
スループットを向上させることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す図。
【図２】 本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す図。
【図３】 本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す図。
【図４】 本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す図。
【図５】 レーザ光を基板に対して斜めに照射するときの条件について説明する図。
【図６】 画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す断面図。
【図７】 画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す断面図。
【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の構成を示す上面図。
【図１０】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図。
【図１１】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図。
【図１２】 発光装置の駆動回路及び画素部の断面構造図。
【図１３】（Ａ）発光装置の上面図。
（Ｂ）発光装置の駆動回路及び画素部の断面構造図。
【図１４】 発光装置の画素部の断面構造図。
【図１５】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図。
【図１６】 発光装置の画素部の断面構造図。
【図１７】 半導体装置の例を示す図。
【図１８】 半導体装置の例を示す図。
【図１９】 半導体装置の例を示す図。
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ光を用いた半導体膜のアニール（以下、レーザアニールという）の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処理体まで導くための光学系を含む装置）に関する。また、前記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とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、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、結晶性を向上させる技術が広く研究されている。上記半導体膜には珪素がよく用いられる。本明細書中では、半導体膜をレーザ光で結晶化し、結晶質半導体膜を得る手段をレーザ結晶化という。
【０００３】
ガラス基板は、従来よく使用されてきた合成石英ガラス基板と比較し、安価で加工性に富んでおり、大面積基板を容易に作製できる利点を持っている。これが上記研究の行われる理由である。また、結晶化に好んでレーザが使用されるのは、ガラス基板の融点が低いからである。レーザは基板の温度を余り上昇させずに、半導体膜のみ高いエネルギーを与えることが出来る。また、電熱炉を用いた加熱手段に比べて格段にスループットが高い。
【０００４】
結晶質半導体は多くの結晶粒から出来ているため、多結晶半導体膜とも呼ばれる。レーザアニールを施して形成された結晶質半導体膜は、高い移動度を有するため、この結晶質半導体膜を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、例えば、１枚のガラス基板上に、画素部用と駆動回路用のＴＦＴを作製する、アクティブマトリクス型の液晶表示装置等に盛んに利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、代表的なレーザの１つであるＹＡＧレーザを用いて半導体膜の結晶化を行うことができる。このとき、ＹＡＧレーザは非線形光学素子を用いて第２高調波に変換し、さらに光学系を用いて照射面に置ける形状が矩形状または楕円状であるレーザ光に成形するのが望ましい。しかしながら、ＹＡＧレーザは非常に高い干渉性を持つコヒーレントな光である。エキシマレーザのコヒーレント長が数μｍ〜数十μｍであるのに対し、ＹＡＧレーザのコヒーレント長は１０ｍｍ前後またはそれ以上である。そのため、照射面またはその近傍においてエネルギー分布が一様なレーザ光を形成するのが難しかった。
【０００６】
また、レーザ光を高調波に変換するために用いる非線形光学素子は、レーザ光が透過するため、十分な耐熱性、耐久性が必要とされ、大出力のレーザであるほど、前記非線形光学素子に対する劣化は大きい。
【０００７】
そこで本発明は、高い干渉性を持つレーザにおいても、照射面におけるレーザ光のエネルギー分布が一様であるレーザ照射方法およびそれを行うためのレーザ照射装置を提供することを課題とする。また、非線形光学素子の劣化を低減させながらも、高出力のレーザ光に相当するエネルギーを有するレーザ光の高調波を発生させることを課題とする。さらに、前記レーザ照射方法により、半導体膜の結晶化や不純物元素の活性化を行って得られた半導体膜を用いて半導体装置を作製する方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、複数のレーザと、前記複数のレーザの発振を制御する手段と、前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する手段と、照射面またはその近傍において前記レーザ光を集光する手段と、前記レーザ光を少なくとも１方向に移動させる手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
上記発明の構成において、前記レーザは、連続発振またはパルス発振の固体レーザ、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種であることを特徴としている。前記固体レーザとして、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：サファイアレーザなどが挙げられる。
【００１０】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザ光のうち少なくとも１つのレーザ光は、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している。前記複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する前に、高調波に変換することは、前記非線形光学素子の劣化を低減し、コストダウンに繋がる。
【００１１】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する手段は、導波路またはＴＦＰを有することを特徴としている。これにより、大出力のレーザから射出されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有するレーザ光がつくられる。
【００１２】
また、上記発明の構成において、前記レーザ光を移動させる手段は、ガルバノメータまたはポリゴンミラー、およびｆθレンズを有することを特徴としている。これらを用いることより、前記照射面おいて前記レーザ光を移動させることができる。
【００１３】
また、上記発明の構成において、前記照射面は、前記レーザ光に対して斜めに設置されているとき、前記レーザ光の前記照射面に対する入射角度φは、前記レーザ光のビーム幅Ｗ、基板の厚さｄであるとき、
φ≧ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
を満たすことを特徴としている。この入射角度φでレーザ光が入射されれば、基板の表面での反射光と、前記基板の裏面での反射光が干渉せず、一様なレーザ光の照射を行うことが可能となる。
【００１４】
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、複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成し、照射面またはその近傍において前記レーザ光を集光し、前記レーザ光を移動させながら照射することを特徴としている。
【００１５】
上記発明の構成において、前記レーザは、連続発振またはパルス発振の固体レーザ、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種であることを特徴としている。前記固体レーザとして、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：サファイアレーザなどが挙げられる。
【００１６】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザ光のうち少なくとも１つのレーザ光は、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している。前記複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する前に、高調波に変換することは、前記非線形光学素子の劣化を低減し、コストダウンに繋がる。
【００１７】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する手段は、導波路またはＴＦＰを有することを特徴としている。これにより、大出力のレーザから射出されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有するレーザ光がつくられる。
【００１８】
また、上記発明の構成において、前記レーザ光を移動させる手段は、ガルバノメータまたはポリゴンミラー、およびｆθレンズを有することを特徴としている。これらを用いることより、前記照射面おいて前記レーザ光を移動させることができる。
【００１９】
また、上記発明の構成において、前記照射面は、前記レーザ光に対して斜めに設置されているとき、前記レーザ光の前記照射面に対する入射角度φは、前記レーザ光のビーム幅Ｗ、基板の厚さｄであるとき、
φ≧ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
を満たすことを特徴としている。この入射角度φでレーザ光が入射されれば、基板の表面での反射光と、前記基板の裏面での反射光が干渉せず、一様なレーザ光の照射を行うことが可能となる。
【００２０】
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、複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成し、照射面またはその近傍において前記レーザ光を集光し、前記レーザ光を移動させながら半導体膜に照射して結晶化を行うことを特徴としている。
【００２１】
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他の構成は、半導体膜に不純物元素を導入し、複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成し、
照射面またはその近傍において前記レーザ光を集光し、前記レーザ光を移動させながら前記半導体膜に照射して、前記不純物元素の活性化および前記半導体膜の結晶性の回復を行うことを特徴としている。
【００２２】
上記発明の構成において、前記レーザは、連続発振またはパルス発振の固体レーザ、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種であることを特徴としている。前記固体レーザとして、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：サファイアレーザなどが挙げられる。
【００２３】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザ光のうち少なくとも１つのレーザ光は、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している。前記複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する前に、高調波に変換することは、前記非線形光学素子の劣化を低減し、コストダウンに繋がる。
【００２４】
また、上記発明の構成において、前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する手段は、導波路またはＴＦＰを有することを特徴としている。これにより、大出力のレーザから射出されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有するレーザ光がつくられる。
【００２５】
また、上記発明の構成において、前記レーザ光を移動させる手段は、ガルバノメータまたはポリゴンミラー、およびｆθレンズを有することを特徴としている。これらを用いることより、前記照射面おいて前記レーザ光を移動させることができる。
【００２６】
また、上記発明の構成において、前記照射面は、前記レーザ光に対して斜めに設置されているとき、前記レーザ光の前記照射面に対する入射角度φは、前記レーザ光のビーム幅Ｗ、基板の厚さｄであるとき、
φ≧ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
を満たすことを特徴としている。この入射角度φでレーザ光が入射されれば、基板の表面での反射光と、前記基板の裏面での反射光が干渉せず、一様なレーザ光の照射を行うことが可能となる。そのため、前記半導体膜の結晶化、または、不純物元素の活性化および前記半導体膜の結晶性の回復を行うことが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１を用いて説明する。
【００２８】
複数のレーザ１００を用い、前記複数のレーザ１００から発振された複数のレーザ光を１つにまとめる。このとき、少なくとも１つのレーザ光は前記複数のレーザ光は非線形光学素子１０１により、第２高調波や、第３高調波、第４高調波に変換する。もちろん、前記複数のレーザ光を全て同じ波長に変換してもよい。また、前記複数のレーザ光を１つにまとめる方法としては、ファイバーアレイ１０３、薄膜偏光素子（ＴＦＰ：Thin Film Polarizer）やその他の偏光子を用いればよい。なお、複数のレーザの発振は、制御装置１０２により自在に発振できる。
【００２９】
１つにまとめられたレーザ光は、大出力レーザから発振されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有している。また、同じレーザから発振されるレーザ光は干渉性が高いが、異なるレーザから発振されるレーザ光同士は干渉しないため、複数のレーザが１つにまとめられたレーザ光は、互いに補い合って干渉を低減することを可能とする。また、レーザ光を高調波に変換するために用いる非線形光学素子は、レーザ光が透過するため、十分な耐熱性、耐久性が必要とされ、大出力のレーザであるほど、前記非線形光学素子に対する劣化は大きい。そのため、透過するレーザ光のエネルギーが少しでも小さければ、非線形光学素子の寿命が延び、コストダウンに繋がる。そこで、複数のレーザ光を１つのレーザ光にまとめる前に、非線形光学素子により波長を変調しておくことは有効である。
【００３０】
そして、このようなレーザ光を光ファイバ、ガルバノメータ、ポリゴンメータなどを用いて、半導体膜の全面に照射することで、前記半導体膜のアニールや、不純物元素の活性化などを行うことができる。
【００３１】
また、照射面におけるレーザ光の形状は、レーザの種類によって異なるし、光学系により成形することもできる。例えば、ラムダ社製のＸｅＣｌエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ、パルス幅３０ｎｓ）Ｌ３３０８から射出されたレーザ光の形状は、１０ｍｍ×３０ｍｍ（共にビームプロファイルにおける半値幅）の矩形状である。また、ＹＡＧ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となる。このようなレーザ光を光学系により、さらに成形することにより、所望の大きさのレーザ光をつくることもできる。
【００３２】
さらに、基板に対して垂直にレーザ光を入射させる場合は、前記基板の表面で前記レーザ光の一部が反射し、入射したときと同じ光路を戻る、いわゆる戻り光となるが、該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。そのため、前記戻り光を取り除きレーザの発振を安定させるため、アイソレータを設置するのが好ましい。
【００３３】
一方、戻り光を防ぐため、基板に対して斜めにレーザ光を入射させることもできる。しかしながら、レーザ光は指向性およびエネルギー密度の高い光であるため、反射光が不適切な箇所を照射するのを防ぐためダンパーを設置して、前記反射光を吸収させるのが好ましい。なお、ダンパーには冷却水が循環しており、反射光の吸収によりダンパーの温度が上昇するのを防いでいる。
【００３４】
ここで、基板に対して斜めにレーザ光を入射させる場合について説明する。図５に示すように、レーザ光はビーム幅Ｗをもって、照射面に入射する。入射光と基板の裏面における反射光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。つまり、基板の厚さをｄとし、半導体膜の厚さは前記基板の厚さより大きいため前記半導体膜の厚さを無視すると、
ｓｉｎφ＝Ｗ／２ｄ
∴φ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
を満たす入射角φより大きければ、干渉は起こらない。つまり、
φ≧ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
のとき、干渉は起こらない。そのため、レーザ光は入射角φより大きい角度で入射させるのが望ましい。
【００３５】
なお、本実施形態において３つのレーザを用いているが、レーザの数は３つに限らず、２以上の複数であれば特に限定しない。
【００３６】
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。
【００３７】
【実施例】
［実施例１］
本実施例では、複数のレーザを用いて、基板全面にレーザ光を照射するための装置および方法について説明する。
【００３８】
複数のレーザ１００から射出したレーザ光は、非線形光学素子１０１により高調波に変調する。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、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザなどを用いることができる。本実施例では、３台のＹＶＯ4レーザを用い、第２高調波に変調する。ここでは、比較的小さな出力のレーザ光の変調を行っているため、非線形光学素子に与える劣化も小さくて済む。
【００３９】
そして、ファイバーアレイ１０３にそれぞれのレーザから射出したレーザ光を入射させ、導波路１０４により１つのレーザ光にまとめられる。１つにまとめられたレーザ光は、大出力レーザから発振されたレーザ光に相当するエネルギー密度を有している。また、同じレーザから発振されるレーザ光は干渉性が高いが、異なるレーザから発振されるレーザ光同士は干渉しないため、複数のレーザが１つにまとめられたレーザ光は、互いに補い合って干渉を低減することを可能とする。
【００４０】
前記導波路１０４を経たレーザ光を再び光ファイバ１０５へ入射させ、レーザ光が拡散するのを低減させる。前記光ファイバ１０５から射出したレーザ光は凸レンズ１０６により集光し、基板１０９へ到達する。前記光ファイバ１０５は柔軟性を有するため、自在に移動させることが可能である。そのため、前記光ファイバ１０５を移動させることにより、基板１０９の全面を照射する。
【００４１】
このようにして、基板の全面に照射することできる。この照射方法を用い、半導体膜のアニールや、不純物元素の活性化などを行うことができる。
【００４２】
［実施例２］
本実施例では、複数のレーザおよびガルバノメータを用い、レーザ光に対し斜めに設置された基板の全面に前記レーザ光を照射するための装置および方法について説明する。
【００４３】
実施例１にしたがって、複数のレーザから発振されたレーザ光を非線形光学素子１０１により変調し、ファイバーアレイ１０３および導波路１０４により１つにまとめ、さらに光ファイバ１０５に入射させる。
【００４４】
前記光ファイバ１０５から射出したレーザ光を凸レンズ１０６により集光させ、前記レーザ光は更にガルバノメータ１０７、fθレンズ１０８を経て基板１０９に達している。ガルバノメータ１０７が振動することにより、ガルバノメータのミラーの角度が時間変化し、基板上でのレーザ光の位置が１１１で示した矢印の方向へ移動する。ガルバノメータが半周期振動すると、基板の幅の端から端までレーザ光が移動するように調整されている。このとき、基板上でのレーザ光の位置が移動しても、レーザ光のエネルギー密度が基板上で常に一定になるようにfθレンズ１０８は調整されている。また、照射面におけるレーザ光の形状を一方向に拡大するためにシリンドリカルレンズ（図示せず）をｆθレンズ１０８と基板１０９の間に設置してもよい。
【００４５】
ガルバノメータが半周期振動すると、基板の幅の端から端までレーザ光が移動する。これにより、レーザ光の照射された部分がレーザアニールされる。レーザ光の照射領域が断続的にならないように、ガルバノメータの振動の速度を調整する。その後、ステージが１１２で示した矢印の方向に移動して、再び基板上で１１１で示した方向へのレーザ光の移動が始まる。これらの動作を繰り返させることにより、基板全面をレーザアニールすることができる。すなわち、ガルバノメータの回転による照射位置の移動とステージの移動とを繰り返すことで基板全面にレーザが照射される。
【００４６】
また、ステージを１０９で示した矢印の方向に移動させながら、１０８で示した方向へレーザ光の照射を行って、基板全面にレーザ光を照射してもよい。レーザ光の照射位置の移動方向が基板の辺に対して斜めとなるが、ステージとレーザ光の移動方向が合成されるからである。ガルバノメータにより移動するレーザ光の照射位置は往復運動をするため、効率よくレーザ光を基板に照射するためには、この照射方法により行うことが好ましい。しかしながら、プロセスの都合でレーザ光の移動方向を一定としたいのであれば、ガルバノメータを半周期振動させた後、レーザ光を遮断し、これを繰り返せばよい。
【００４７】
また、本実施例では、レーザ光に対し、基板を斜めに設置している。斜めに設置すれば、戻り光の影響を受けず、レーザの出力や周波数の変動や、ロッドの破壊などの恐れがない。さらに、半導体膜や基板を透過する波長のレーザ光を用いても、基板に入射するレーザ光と基板裏面からの反射光との干渉の影響を低減することができるので、より一様なレーザアニールを行うことができる。
【００４８】
しかしながら、レーザ光は指向性およびエネルギー密度の高い光であるため、反射光が不適切な箇所を照射するのを防ぐためダンパー（図示せず）を設置して、前記反射光を吸収させるのが好ましい。なお、ダンパーには冷却水が循環しており、反射光の吸収によりダンパーの温度が上昇するのを防いでいる。
【００４９】
［実施例３］
本実施例では、複数のレーザおよび２つのガルバノメータを用い、レーザ光に対し斜めに設置された基板の全面に前記レーザ光を照射するための装置および方法について説明する。
【００５０】
実施例２にしたがって、複数のレーザから発振されたレーザ光を非線形光学素子１０１により変調し、ファイバーアレイ１０３および導波路１０４により１つにまとめ、さらに光ファイバ１０５に入射させる。
【００５１】
前記光ファイバ１０５から射出したレーザ光を凸レンズ１０６により集光させ、前記レーザ光は更にガルバノメータ１２２ａ、１２２ｂ、fθレンズ１０８を経て基板１０９に達している。ガルバノメータ１２２ａ、１２２ｂが振動することにより、ガルバノメータ１２２ａのミラーの角度が時間変化し、基板上でのレーザ光の位置が移動する。ガルバノメータ１２２ａが半周期振動すると、基板の幅の端から端までレーザ光が移動するように調整されている。このとき、基板上でのレーザ光の位置が移動しても、レーザ光のエネルギー密度が基板上で常に一定になるようにfθレンズ１０８は調整されている。また、照射面におけるレーザ光の形状を一方向に拡大するためにシリンドリカルレンズ１２１をｆθレンズ１０８と基板１０９の間に設置している。
【００５２】
ガルバノメータ１２２ａが半周期振動すると、基板の幅の端から端までレーザ光が移動する。これにより、レーザ光の照射された部分がレーザアニールされる。レーザ光の照射領域が断続的にならないように、ガルバノメータ１２２ａの振動の速度を調整する。その後、ガルバノメータ１２２ｂの角度を変化させ、ガルバノメータ１２２ａが再び振動することで基板上で１１１でレーザ光の移動が始まる。これらの動作を繰り返させることにより、基板全面をレーザアニールすることができる。すなわち、ガルバノメータ１２２ａ、１２２ｂの回転による照射位置の移動を繰り返すことで基板全面にレーザ光が照射される。
【００５３】
また、ガルバノメータ１２２ｂを徐々に回転させながら、ガルバノメータ１２２ａを回転させて、基板全面にレーザ光を照射してもよい。レーザ光の照射位置の移動方向が基板の辺に対して斜めとなるが、２つの移動方向が合成されるからである。ガルバノメータ１２２ａにより移動するレーザ光の照射位置は往復運動をするため、効率よくレーザ光を基板に照射するためには、この照射方法により行うことが好ましい。しかしながら、プロセスの都合でレーザ光の移動方向を一定としたいのであれば、ガルバノメータ１２２ａを半周期振動させた後、レーザ光を遮断し、これを繰り返せばよい。
【００５４】
［実施例４］
本実施例では、ポリゴンミラーを用い、基板全面にレーザ光を照射するための装置および方法について説明する。
【００５５】
実施例２にしたがって、複数のレーザから発振されたレーザ光を非線形光学素子１０１により変調し、ファイバーアレイ１０３および導波路１０４により１つにまとめ、さらに光ファイバ１０５に入射させる。
【００５６】
前記光ファイバ１０５から射出したレーザ光を凸レンズ１０６により集光させ、前記レーザ光は更にポリゴンミラー１１７、fθレンズ１０８を経て基板１０９に達している。ポリゴンミラー１１３は複数のミラーからなり、ポリゴンミラー１１７が回転することにより、ミラーの角度が時間変化し、基板上でのレーザ光の位置が１１８で示した矢印の方向へ移動する。ポリゴンミラー１１７が回転する間、レーザ光は所定の位置で振動するが、基板の幅の端から端までレーザ光が移動するように調整されている。このとき、基板上でのレーザ光の位置が移動しても、レーザ光のエネルギー密度が基板上で常に一定になるようにfθレンズ１０８は調整されている。また、照射面におけるレーザ光の形状を一方向に拡大するためにシリンドリカルレンズ（図示せず）をｆθレンズ１０８と基板１０９の間に設置してもよい。
【００５７】
ポリゴンミラー１１７が回転すると、ポリゴンミラー１１７を構成するうちの１つのミラーにレーザ光が照射される間に、基板の幅の端から端までレーザ光が移動する。これにより、レーザ光の照射された部分がレーザアニールされる。レーザ光によるレーザアニールが適当に行なわれるように、ポリゴンミラーの回転の速度を調整する。その後、基板が１１２で示した矢印の方向に移動して、再び基板上で１１８で示した方向へのレーザ光の移動が始まる。前記移動の距離は、レーザ光の大きさに依存し、レーザアニールが基板全体に一様に成されるように調整する。これらの動作を繰り返させることにより、基板全面をレーザアニールすることができる。このときの基板におけるレーザ光の照射の様子を図２（Ａ）で示す。すなわち、ポリゴンミラーの回転による照射位置の移動と基板の移動とを繰り返すことで基板全面にレーザが照射される。
【００５８】
また、基板を１１２で示した矢印の方向に移動させながら、１１８で示した方向へレーザ光の照射を行っても、ポリゴンミラーの回転による照射位置の移動と基板の移動とにより基板全面にレーザが照射される。
【００５９】
ここで、基板の移動機構について説明する。不活性気体を噴射するステージ１１８に気体供給管（図示せず）から例えば窒素を供給し、窒素を噴射させる。噴射する気体の圧力により、基板１０９を浮上させる。不活性気体の噴射する流量を調節することにより、基板の移動を行うことが可能である。また、基板の保持機構１１９により、基板の位置を安定化させ、所望の位置に移動させることも可能である。
【００６０】
［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６〜図９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。
【００６１】
まず、本実施例ではコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表される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。
【００６２】
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。下地膜４０１の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜４０１ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜４０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜４０１のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜４０１ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜４０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。
【００６３】
次いで、下地膜上に半導体層４０２〜４０６を形成する。半導体層４０２〜４０６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２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）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。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。そして、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして半導体層４０２〜４０６を形成する。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、結晶質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。
【００６４】
レーザ結晶化法で結晶質半導体膜を作製するには、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザ、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、Ｔｉ：サファイアレーザ等から選ばれた複数のレーザを用いる。これらのレーザを用い、レーザから射出された複数のレーザ光を光学系により１つにまとめて半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣決定する。
【００６５】
本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、５５ｎｍの非晶質珪素膜を成膜する。そして、連続発振のＹＶＯ4レーザの第２高調波を用い、図２または図３に示すような光学系により結晶化を行って結晶質珪素膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって半導体層４０２〜４０６を形成する。
【００６６】
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。
【００６７】
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（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。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。
【００６８】
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。
【００６９】
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１００〜４００ｎｍ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を積層形成した。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した。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２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができた。
【００７０】
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としたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、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、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、第１の導電膜をタンタル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化チタン（ＴｉＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＡｌ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＣｕ膜とする組み合わせとしてもよい。
【００７１】
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６（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った。ここでは、松下電器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエッチング装置（Model Ｅ６４５−□ＩＣＰ）を用いた。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。
【００７２】
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った。基板側（試料ステージ）にも２０W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。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。
【００７３】
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〜４２２ｂ）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。
【００７４】
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６（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４２８〜４３３を形成する。
【００７５】
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／cm2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。
【００７６】
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７（Ａ）の状態を得る。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０15〜１×１０17/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、４４２、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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〜４５０ｃ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、４５９、４６０を形成する。第２の導電層４２８ａ〜４３２ａ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７（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１×１０19〜５×１０21atoms/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。
【００７９】
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。
【００８０】
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ＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１００〜２００ｎｍ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。
【００８１】
次いで、図７（Ｃ）に示すように、活性化処理としてレーザ照射方法を用いる。このとき本発明にしたがって連続発振やパルス発振のエキシマレーザ、ＹＡＧレーザ等を用いて行えばよい。また、ファーネスアニール炉を用いる熱アニール法や、ラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することもできる。
【００８２】
また、第１の層間絶縁膜を形成する前に活性化処理を行っても良い。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。
【００８３】
そして、加熱処理（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３００〜４５０℃で１〜１２時間の加熱処理を行っても良い。
【００８４】
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１０〜１０００ｃｐ、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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Ｔｉ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８）
【００８８】
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４７０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。
【００８９】
以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ５０１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。
【００９０】
駆動回路５０６のｎチャネル型ＴＦＴ５０１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４３６（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ＴＦＴ５０３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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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９に示す。なお、図６〜図９に対応する部分には同じ符号を用いている。図８中の鎖線Ａ−Ａ’は図９中の鎖線Ａ―Ａ’で切断した断面図に対応している。また、図８中の鎖線Ｂ−Ｂ’は図９中の鎖線Ｂ―Ｂ’で切断した断面図に対応している。
【００９４】
なお、本実施例は実施例１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【００９５】
［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１０を用いる。
【００９６】
まず、実施例５に従い、図８の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図８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。
【００９７】
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。
【００９８】
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９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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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１０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ＦＰＣを貼りつけた。
【０１０２】
以上のようにして作製される液晶表示装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
［実施例７］
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、実施例５とは異なるアクティブマトリクス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１０を用いる。
【０１０５】
まず、実施例５に従い、図８の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図８のアクティブマトリクス基板上に配向膜１０６７を形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜１０６７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。
【０１０６】
次いで、対向基板１０６８を用意する。この対向基板には、着色層１０７４、遮光層１０７５が各画素に対応して配置されたカラーフィルタが設けられている。また、駆動回路の部分にも遮光層１０７７を設けた。このカラーフィルタと遮光層１０７７とを覆う平坦化膜１０７６を設けた。次いで、平坦化膜１０７６上に透明導電膜からなる対向電極１０６９を画素部に形成し、対向基板の全面に配向膜１０７０を形成し、ラビング処理を施した。
【０１０７】
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１０７１で貼り合わせる。シール材１０７１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１０７３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１０７３には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図１１に示すアクティブマトリクス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、公知の技術を用いて偏光板等を適宜設けた。そして、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつけた。
【０１０８】
以上のようにして作製される液晶表示装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１０９】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１１０】
［実施例８］
本実施例では、本発明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ＩＣを実装し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（Electro 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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
図１２は本実施例の発光装置の断面図である。図１２において、基板７００上に設けられたスイッチングＴＦＴ６０３は図８のｎチャネル型ＴＦＴ５０３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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
基板７００上に設けられた駆動回路は図８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。
【０１１５】
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ＴＦＴ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ＴＦＴ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。
【０１１６】
なお、電流制御ＴＦＴ６０４は図８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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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７１０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。
【０１１９】
配線７０１〜７０７を形成後、図１２に示すようにバンク７１２を形成する。バンク７１２は１００〜４００ｎｍ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。
【０１２０】
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１×１０6〜１×１０12Ωｍ（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。
【０１２１】
画素電極７１１の上には発光層７１３が形成される。なお、図１２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７０ｎｍ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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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７１５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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）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。
【０１２７】
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）の両面に炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を形成したものを用いる。
【０１２８】
こうして図１２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。
【０１２９】
こうして、基板７００上にｎチャネル型ＴＦＴ６０１、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。
【０１３０】
さらに、図１２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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
さらに、発光素子を保護するための封止（または封入）工程まで行った後の本実施例の発光装置について図１３を用いて説明する。なお、必要に応じて図１２で用いた符号を引用する。
【０１３３】
図１３（Ａ）は、発光素子の封止までを行った状態を示す上面図、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）をＣ−Ｃ’で切断した断面図である。点線で示された８０１はソース側駆動回路、８０６は画素部、８０７はゲート側駆動回路である。また、９０１はカバー材、９０２は第１シール材、９０３は第２シール材であり、第１シール材９０２で囲まれた内側には封止材９０７が設けられる。
【０１３４】
なお、９０４はソース側駆動回路８０１及びゲート側駆動回路８０７に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）９０５からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１３５】
次に、断面構造について図１３（Ｂ）を用いて説明する。基板７００の上方には画素部８０６、ゲート側駆動回路８０７が形成されており、画素部８０６は電流制御ＴＦＴ６０４とそのドレインに電気的に接続された画素電極７１１を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路８０７はｎチャネル型ＴＦＴ６０１とｐチャネル型ＴＦＴ６０２とを組み合わせたＣＭＯＳ回路（図１４参照）を用いて形成される。
【０１３６】
画素電極７１１は発光素子の陽極として機能する。また、画素電極７１１の両端にはバンク７１２が形成され、画素電極７１１上には発光層７１３および発光素子の陰極７１４が形成される。
【０１３７】
陰極７１４は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線９０４を経由してＦＰＣ９０５に電気的に接続されている。さらに、画素部８０６及びゲート側駆動回路８０７に含まれる素子は全て陰極７１４およびパッシベーション膜５６７で覆われている。
【０１３８】
また、第１シール材９０２によりカバー材９０１が貼り合わされている。なお、カバー材９０１と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、第１シール材９０２の内側には封止材９０７が充填されている。なお、第１シール材９０２、封止材９０７としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第１シール材９０２はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、封止材９０７の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化防止効果をもつ物質を含有させても良い。
【０１３９】
発光素子を覆うようにして設けられた封止材９０７はカバー材９０１を接着するための接着剤としても機能する。また、本実施例ではカバー材９０１を構成するプラスチック基板９０１aの材料としてＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリルを用いることができる。
【０１４０】
また、封止材９０７を用いてカバー材９０１を接着した後、封止材９０７の側面（露呈面）を覆うように第２シール材９０３を設ける。第２シール材９０３は第１シール材９０２と同じ材料を用いることができる。
【０１４１】
以上のような構造で発光素子を封止材９０７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の発光層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置が得られる。
【０１４２】
以上のようにして作製される発光装置は干渉性の低減されたレーザ光を照射した半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１４３】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１４４】
［実施例９］
本実施例では、実施例８とは異なる画素構造を有した発光装置について説明する。説明には図１４を用いる。
【０１４５】
図１４では電流制御用ＴＦＴ４５０１として図８のｎチャネル型ＴＦＴ５０１と同一構造のＴＦＴを用いる。勿論、電流制御用ＴＦＴ４５０１のゲート電極はスイッチング用ＴＦＴ４４０２のドレイン配線に電気的に接続されている。また、電流制御用ＴＦＴ４５０１のドレイン配線は画素電極４５０４に電気的に接続されている。
【０１４６】
本実施例では、導電膜からなる画素電極４５０４が発光素子の陰極として機能する。具体的には、アルミニウムとリチウムとの合金膜を用いるが、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。
【０１４７】
画素電極４５０４の上には発光層４５０５が形成される。なお、図１４では一画素しか図示していないが、本実施例ではＧ（緑）に対応した発光層を蒸着法及び塗布法（好ましくはスピンコーティング法）により形成している。具体的には、電子注入層として２０ｎｍ厚のフッ化リチウム（ＬｉＦ）膜を設け、その上に発光層として７０ｎｍ厚のＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）膜を設けた積層構造としている。
【０１４８】
次に、発光層４５０５の上には透明導電膜からなる陽極４５０６が設けられる。本実施例の場合、透明導電膜として酸化インジウムと酸化スズとの化合物もしくは酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物からなる導電膜を用いる。
【０１４９】
この陽極４５０６まで形成された時点で発光素子４５０７が完成する。なお、ここでいう発光素子４５０７は、画素電極（陰極）４５０４、発光層４５０５及び陽極４５０６で形成されたダイオードを指す。
【０１５０】
発光素子４５０７を完全に覆うようにしてパッシベーション膜４５０８を設けることは有効である。パッシベーション膜４５０８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。
【０１５１】
さらに、パッシベーション膜４５０８上に封止材４５０９を設け、カバー材４５１０を貼り合わせる。封止材４５０９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４５１０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）の両面に炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を形成したものを用いる。
【０１５２】
以上のようにして作製される発光装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１５３】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１５４】
［実施例１０］
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とはＴＦＴ構造が異なる例を挙げ、液晶表示装置を作製した例について説明する。
【０１５５】
図１５（Ａ）に示すアクティブマトリクス基板は、ｎチャネル型ＴＦＴ５８３とｐチャネル型ＴＦＴ５８２を有する駆動回路５８６と、画素ＴＦＴ５８４と保持容量５８５を有する画素部５８７とが形成されている。
【０１５６】
これらのＴＦＴは基板５１０にゲート配線５１２〜５１７を形成したのち、前記ゲート配線上に絶縁膜５１１を形成し、前記絶縁膜上の半導体層にチャネル形成領域やソース領域、ドレイン領域及びＬＤＤ領域などを設けて形成する。半導体層は実施例１〜実施例４のいずれか一と同様に本発明を用いて形成する。
【０１５７】
ゲート配線５１２〜５１７は、その厚さを２００〜４００nm、好ましくは２５０nmの厚さで形成し、その上層に形成する被膜の被覆性（ステップカバレージ）を向上させるために、端部をテーパー形状となるように形成する。テーパー部の角度は５〜３０度、好ましくは１５〜２５度で形成する。テーパー部はドライエッチング法で形成され、エッチングガスと基板側に印加するバイアス電圧により、その角度を制御する。
【０１５８】
また、不純物領域は、第１〜第３のドーピング工程によって形成する。まず、第１のドーピング工程を行って、ｎチャネル型ＴＦＴのＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域を形成する。ドーピングの方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法で行えば良い。ｎ型を付与する不純物元素（ドナー）としてリン（Ｐ）を添加し、マスクにより第１の不純物領域が形成される。そして、新たにｎチャネル型ＴＦＴのＬＤＤ領域を覆うマスクを形成して、第２のドーピング工程はｎチャネル型ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域を形成して行う。
【０１５９】
第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域を形成する。ドーピングの方法はイオンドープ法やイオン注入法でｐ型を付与する不純物元素（アクセプタ）を添加すればよい。このとき、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層にはマスクを形成するため、ｐ型を付与する不純物元素が添加されない。本実施例では、ｐチャネル型ＴＦＴにおいてＬＤＤ領域を作製していないが、もちろん、作製してもよい。
【０１６０】
このようにして、ｎチャネル型ＴＦＴ５８３にはチャネル形成領域５２９の外側にＬＤＤ領域５３０、ソース領域またはドレイン領域５３１が形成される。ｐチャネル型ＴＦＴ５８２も同様な構成とし、チャネル形成領域５２７、ソース領域またはドレイン領域５２８から成っている。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。
【０１６１】
画素部５８７において、ｎチャネル型ＴＦＴで形成される画素ＴＦＴ５８４はオフ電流の低減を目的としてマルチゲート構造で形成され、チャネル形成領域５３２の外側にＬＤＤ領域５３３、ソース領域またはドレイン領域５３４が設けられている。
【０１６２】
層間絶縁膜は酸化珪素、窒化珪素、または酸化窒化珪素などの無機材料から成り、５０〜５００nmの厚さの第１の層間絶縁膜５４０と、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）などの有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜５４１とで形成する。このように、第２の層間絶縁膜を有機絶縁物材料で形成することにより、表面を良好に平坦化させることができる。また、有機樹脂材料は一般に誘電率が低いので、寄生容量を低減することができる。しかし、吸湿性があり保護膜としては適さないので、第１の層間絶縁膜５４０と組み合わせて形成することが好ましい。
【０１６３】
その後、所定のパターンのレジストマスクを形成し、それぞれの半導体層に形成されたソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。コンタクトホールの形成はドライエッチング法により行う。この場合、エッチングガスにＣＦ4、Ｏ2、Ｈｅの混合ガスを用い有機樹脂材料から成る第２の層間絶縁膜５４１をまずエッチングし、その後、続いてエッチングガスをＣＦ4、Ｏ2として第１の層間絶縁膜５４０をエッチングする。
【０１６４】
そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真空蒸着法で形成し、レジストマスクパターンを形成し、エッチングによって配線５４３〜５４９を形成する。このようにして、アクティブマトリクス基板を形成することができる。
【０１６５】
図１５（Ａ）のアクティブマトリクス基板を用いて、アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を説明する。図１５（Ｂ）はアクティブマトリクス基板と対向基板５５４とをシール材５５８で貼り合わせた状態を示している。最初に、図１５（Ａ）の状態のアクティブマトリクス基板上に柱状のスペーサ５５１、５５２を形成する。画素部に設けるスペーサ５５１は画素電極上のコンタクト部に重ねて設ける。スペーサは用いる液晶材料にも依存するが、３〜１０μmの高さとする。コンタクト部では、コンタクトホールに対応した凹部が形成されるので、この部分に合わせてスペーサを形成することにより液晶の配向の乱れを防ぐことができる。その後、配向膜５５３を形成しラビング処理を行う。対向基板５５４には透明導電膜５５５、配向膜５５６を形成する。その後、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせ液晶を注入する。
【０１６６】
以上のようにして作製される液晶表示装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１６７】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１６８】
［実施例１１］
本実施例では、実施例１０で示したアクティブマトリクス基板を用いて、発光装置を作製した例について説明する。
【０１６９】
図１６では電流制御用ＴＦＴ４５０１として図１５のｎチャネル型ＴＦＴ５８３と同一構造のＴＦＴを用いる。勿論、電流制御用ＴＦＴ４５０１のゲート電極はスイッチング用ＴＦＴ４４０２のドレイン配線に電気的に接続されている。また、電流制御用ＴＦＴ４５０１のドレイン配線は画素電極４５０４に電気的に接続されている。
【０１７０】
本実施例では、導電膜からなる画素電極４５０４が発光素子の陰極として機能する。具体的には、アルミニウムとリチウムとの合金膜を用いるが、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。
【０１７１】
画素電極４５０４の上には発光層４５０５が形成される。なお、図１６では一画素しか図示していないが、本実施例ではＧ（緑）に対応した発光層を蒸着法及び塗布法（好ましくはスピンコーティング法）により形成している。具体的には、電子注入層として２０ｎｍ厚のフッ化リチウム（ＬｉＦ）膜を設け、その上に発光層として７０ｎｍ厚のＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）膜を設けた積層構造としている。
【０１７２】
次に、発光層４５０５の上には透明導電膜からなる陽極４５０６が設けられる。本実施例の場合、透明導電膜として酸化インジウムと酸化スズとの化合物もしくは酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物からなる導電膜を用いる。
【０１７３】
この陽極４５０６まで形成された時点で発光素子４５０７が完成する。なお、ここでいう発光素子４５０７は、画素電極（陰極）４５０４、発光層４５０５及び陽極４５０６で形成されたダイオードを指す。
【０１７４】
発光素子４５０７を完全に覆うようにしてパッシベーション膜４５０８を設けることは有効である。パッシベーション膜４５０８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。
【０１７５】
さらに、パッシベーション膜４５０８上に封止材４５０９を設け、カバー材４５１０を貼り合わせる。封止材４５０９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４５１０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）の両面に炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を形成したものを用いる。
【０１７６】
以上のようにして作製される発光装置は干渉性の低減されたレーザ光が照射された半導体膜を用いて作製されており、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。
【０１７７】
なお、本実施例は実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることが可能である。
【０１７８】
［実施例１２］
本発明を適用して、様々な電気光学装置（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。
【０１７９】
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１７、図１８及び図１９に示す。
【０１８０】
図１７（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３００３、キーボード３００４等を含む。本発明を表示部３００３に適用することができる。
【０１８１】
図１７（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３１０６等を含む。本発明を表示部３１０２に適用することができる。
【０１８２】
図１７（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。本発明は表示部３２０５に適用できる。
【０１８３】
図１７（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３３０３等を含む。本発明は表示部３３０２に適用することができる。
【０１８４】
図１７（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３４０３、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（Ｄｉｇｔｉａｌ 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。本発明は表示部３４０２に適用することができる。
【０１８５】
図１７（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。本発明を表示部３５０２に適用することができる。
【０１８６】
図１８（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。本発明は投射装置３６０１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ができる。
【０１８７】
図１８（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３７０３、スクリーン３７０４等を含む。本発明は投射装置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ができる。
【０１８８】
なお、図１８（Ｃ）は、図１８（Ａ）及び図１８（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、３７０２は、光源光学系３８０１、ミラー３８０２、３８０４〜３８０６、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３８０９、投射光学系３８１０で構成される。投射光学系３８１０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１８（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。
【０１８９】
また、図１８（Ｄ）は、図１８（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、３８１４、偏光変換素子３８１５、集光レンズ３８１６で構成される。なお、図１８（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。
【０１９０】
ただし、図１８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。
【０１９１】
図１９（Ａ）は携帯電話であり、本体３９０１、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。本発明を表示部３９０４に適用することができる。
【０１９２】
図１９（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。本発明は表示部４００２、４００３に適用することができる。
【０１９３】
図１９（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。本発明は表示部４１０３に適用することができる。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。
【０１９４】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、さまざま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または７、１〜５および８または９、１０または１１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。
【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）レーザ光の高い干渉性を低減できる。
（ｂ）大出力レーザから射出されたレーザ光に相当するエネルギーを有するレーザ光を作ることができる。
（ｃ）非線形光学素子の劣化を低減できる。
（ｄ）基板に対してレーザ光を斜めに入射すれば、戻り光の影響がなく、特に固体レーザを用いる場合に有効である。
（ｅ）以上の利点を満たした上で、レーザ照射方法およびそれを行うレーザ照射装置において効率よくレーザ光の照射を行うことができ、さらに、コストダウンを実現することができる。また、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。
スループットを向上させることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す図。
【図２】 本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す図。
【図３】 本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す図。
【図４】 本発明が開示するレーザ照射装置の例を示す図。
【図５】 レーザ光を基板に対して斜めに照射するときの条件について説明する図。
【図６】 画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す断面図。
【図７】 画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す断面図。
【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の構成を示す上面図。
【図１０】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図。
【図１１】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図。
【図１２】 発光装置の駆動回路及び画素部の断面構造図。
【図１３】（Ａ）発光装置の上面図。
（Ｂ）発光装置の駆動回路及び画素部の断面構造図。
【図１４】 発光装置の画素部の断面構造図。
【図１５】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図。
【図１６】 発光装置の画素部の断面構造図。
【図１７】 半導体装置の例を示す図。
【図１８】 半導体装置の例を示す図。
【図１９】 半導体装置の例を示す図。
Claims (4)
- 複数のレーザと、
前記複数のレーザの発振を制御する手段と、
前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光を１つのレーザ光に合成する導波路と、
前記合成された１つのレーザ光が入射される光ファイバと、
を有するレーザ照射装置であって、
前記複数のレーザから射出する複数のレーザ光のうち少なくとも１つのレーザ光は、非線形光学素子により高調波に変換され、
前記複数のレーザ、前記発振を制御する手段、及び前記導波路は移動させず、前記光ファイバを移動させることにより、前記合成された１つのレーザ光を照射面に照射することを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項１において、
前記複数のレーザは、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または複数種であることを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項１において、
前記複数のレーザは、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レーザから選ばれた一種または複数種であることを特徴とするレーザ照射装置。 - 請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記照射面は、前記合成された１つのレーザ光に対して斜めに設置されており、前記合成された１つのレーザ光の前記照射面に対する入射角度φはそれぞれ、前記合成された１つのレーザ光のビーム幅Ｗ、前期照射面を有する基板の厚さｄであるとき、
φ≧ａｒｃｓｉｎ（Ｗ／２ｄ）
を満たすことを特徴とするレーザ照射装置。
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