JPH07273030A

JPH07273030A - 基板上の非晶質膜の多結晶化方法及び液晶ディスプレイ基板の製造方法

Info

Publication number: JPH07273030A
Application number: JP8088394A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Imahashi; 一成今橋; Kiichi Hama; 貴一浜
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1994-03-28
Publication date: 1995-10-20

Abstract

(57)【要約】【目的】基板上の非晶質膜を多結晶化するにあたり、
グレインサイズを拡大化し、（１，１，１）配向強度を
増加させる。【構成】基板Ｌ上の非晶質膜を多結晶化する際、真空
チャンバ３３内の載置台３４に基板Ｌを保持させてこれ
を加熱する。基板Ｌ上の非晶質膜に対して、エキシマレ
ーザ光発振源６１からのレーザ光のパルスを断続的に照
射して照射領域の非晶質膜を溶融させた後、少なくとも
基板Ｌの非晶質膜側を減圧雰囲気内で冷却させる。【効果】グレインサイズが拡大化して（１，１，１）
配向強度が増加するので、移動度の高速な素子を基板上
に形成させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上の非晶質膜を多
結晶化する方法、及び当該方法を応用した液晶ディスプ
レイ基板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたＬ
ＣＤ（液晶ディスプレイ）は非常に優れた高画質を提供
するものとして注目されている。この種のＬＣＤ基板
は、ガラス基板上にＴＦＴを形成すると共に、例えばそ
のドレイン電極に電気的に接続した画素電極を、当該Ｔ
ＦＴと隙間を介して配置し、このように組み合わされた
画素ユニットを多数配列して構成されており、例えば一
辺が数百μｍ程度の角形の画素ユニットが数十万個配列
されている。

【０００３】そして画素ユニットが形成されたガラス基
板上に間隙を介して各画素ユニットに共通な透明電極を
対向して配列し、前記間隙に液晶を封入することによっ
て画素部が形成される。更にこの画素部の外側のガラス
基板上に、パッケージ化された駆動回路部をなすＩＣチ
ップが、画素部の周縁に沿って複数配列されると共に、
各ＩＣチップの端子が画素部の各画素ユニットに対応す
る走査電極配線であるゲート配線及びドレイン配線に接
続されることにより、ＬＣＤ基板が構成されている。

【０００４】このようなＬＣＤ基板の従来の製造方法に
ついては、まずガラス基板上に例えばプラズマＣＶＤに
より水素化非晶質（アモルファス）シリコン膜（ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ膜）を形成した後、この膜上に成膜やエッチング
などの処理を行って、多数のＴＦＴとこれに電気的に接
続された画素電極及び走査電極とを形成して多数の画素
ユニットを構成した後、パッケージ化されたＩＣチップ
をガラス基板に取り付け、更にＩＣチップと、画素ユニ
ットに形成された走査電極配線との位置合わせ並びに接
続を行った後、液晶の封入を行うようにしている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】ところで画素ユニットのＴＦＴについて
は、その画素を映像として表示するという機能上から、
それほど高速性が要求されないので、半導体層として非
晶質シリコンを用いることができるが、駆動回路部につ
いては、高速スイッチング動作が要求される回路を搭載
するという必要から、動作速度が前記ＴＦＴよりもかな
り早くなければならない。即ちＩＣチップと同等の性能
を有するものでなければならなので、半導体層としては
非晶質シリコンよりも電界効果移動度（mobility）の大
きい多結晶シリコンを用いることが要請される。

【０００６】多結晶化したシリコンにおいて、前記電界
効果移動度を大きくするには、配向性、とりわけ（１，
１，１）配向強度を向上させ、即ち、隣合う結晶粒子の
ファセット面を（１，１，１）の方向に揃わせしめ、そ
のグレインサイズ（Grain Size；結晶層粒子）を拡大さ
せてクリスタルシリコン（ＣｒｙｓｔａｌＳｉ）に近
い組成を実現させることが理想的である。この点、従来
の技術では多結晶化の際にそのような配向強度を向上さ
せる点について何ら開示されていなかった。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、前記した液晶ディスプレイ用基板上の水素化非晶
質シリコン膜（ａ−Ｓｉ：Ｈ膜）を始めとして、非晶質
膜を多結晶化するにあたり、（１，１，１）配向強度を
向上させ、そのグレインサイズも拡大させることが可能
な多結晶化方法、及び当該方法を応用した液晶ディスプ
レイ基板の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、基板
上の非晶質膜を多結晶化する方法であって、所定の減圧
雰囲気内に前記基板を位置させ、この基板上の非晶質膜
に対して、レーザ光のパルスを断続的に照射して照射領
域の非晶質膜を溶融させた後、少なくとも基板の非晶質
膜側を減圧雰囲気にして前記基板を冷却させて、前記照
射領域を多結晶化することを特徴とする、基板上の非晶
質膜の多結晶化方法が提供される。

【０００９】基板上の非晶質膜を溶融させるには、例え
ば非晶質膜の下面に、当該非晶質膜と比べて熱伝導率が
十分に低い、例えば２桁ほど低い材質を下地として配す
ることにより、非晶質膜のみを溶融させることが可能に
なる。

【００１０】請求項２によれば、基板上の非晶質膜を多
結晶化する方法であって、所定の減圧雰囲気内に前記基
板を保持させ、前記基板を加熱して前記基板を所定温度
に維持させると共に、さらにこの基板上の非晶質膜に対
して、レーザ光のパルスを断続的に照射してこの照射領
域の非晶質膜を溶融させた後、基板の非晶質膜側を減圧
雰囲気にして前記基板を冷却させて、前記照射領域を多
結晶化することを特徴とする、基板上の非晶質膜の多結
晶化方法が提供される。

【００１１】前記請求項１、２の場合、適用できる非晶
質膜としては、請求項４に記載したような非晶質シリコ
ン膜（ａ−Ｓｉ）の他に、半導体ウエハ上の非晶質シリ
コン膜、非晶質窒化膜、さらにはセラミックス基板やエ
ポキシ樹脂基板上の非晶質膜が挙げられる。

【００１２】そして前記各多結晶化方法においては、請
求項３に記載したように、非晶質膜の厚さを８００オン
グストローム以下、レーザ光の照射出力を１５０mmＪ〜
２８０mmＪに設定すればなお好ましい結果が得られる。

【００１３】一方、かかる多結晶化方法を応用した液晶
ディスプレイ基板を製造する方法としては、請求項５に
記載したように、基板上に、画素領域内に配置された複
数のスイッチング素子と、このスイッチング素子を駆動
する複数の駆動回路部とを備えた液晶ディスプレイ基板
を製造する方法において、前記基板上に非晶質半導体膜
を成膜する工程と、前記非晶質半導体膜にレーザ光のパ
ルスを断続的に照射して、この照射領域を多結晶化して
非晶質半導体膜内に配向性を持った多結晶島状領域を形
成する工程と、前記多結晶島状領域内に、この領域の多
結晶を半導体領域とする駆動回路部を形成する工程と、
非晶質半導体膜の一部を半導体領域とし、前記駆動回路
部に電気的に接続したスイッチング素子を画素領域内に
形成する工程とを具備することを特徴とする、液晶ディ
スプレイ基板の製造方法が提供できる。

【００１４】また請求項６に記載した液晶ディスプレイ
基板の製造方法は、基板上に、画素領域内に配置された
スイッチング素子と、このスイッチング素子を駆動する
シフトレジスタとを備えた液晶ディスプレイ基板を製造
する方法において、前記基板上に非晶質半導体膜を成膜
する工程と、前記非晶質半導体膜に対して複数の島状に
レーザ光のパルスを照射してこの非晶質半導体膜を配向
性を持たせて多結晶化する工程と、前記レーザ光のパル
スの照射領域内に前記シフトレジスタを分割して生成す
る工程と、これら分割されたシフトレジスタ間、及びシ
フトレジスタとスイッチング素子とを電気的に接続する
ための配線層を形成する工程とを含み、前記シフトレジ
スタの少なくともトランジスタは、レーザ光のパルスの
照射領域内に配置されていることを特徴とするものであ
る。

【００１５】これらの各液晶ディスプレイ基板の製造方
法においても、請求項７に記載したように、前記非晶質
半導体膜の厚さを３００〜８００オングストローム、レ
ーザ光の照射出力を１５０mmＪ〜２８０mmＪに設定すれ
ば、なお好ましい結果が得られる。

【００１６】また請求項８に記載したように、前記非晶
質半導体膜を非晶質シリコン膜（ａ−Ｓｉ）としてもよ
い。

【００１７】

【作用】請求項１に記載の基板上の非晶質膜の多結晶化
方法によれば、基板上の非晶質膜が溶融した後、当該溶
融した非晶質膜側を減圧雰囲気にしたまま前記基板を冷
却させると、非晶質膜側は減圧雰囲気であるから放熱し
づらく、そのため熱は基板側（あるいは下地側）界面か
ら特定方向に伝熱し、当該界面から凝固する。この場合
の結晶方位は表面エネルギーをいちばん小さくする方
位、即ち（１，１，１）配向が一番安定のためなりやす
い。そして当該界面に方位が決まると、融液相と結晶相
との間で相移転が生じ、結晶が上層に成長する。

【００１８】そしてさらにレーザ光のパルスのショット
数を増加させると、より安定な（１，１，１）配向が増
加し、隣接する（１，１，１）配向のグレインとグレイ
ンが結合し、グレインサイズの拡大と（１，１，１）配
向の強度の増加が生ずるのである。

【００１９】請求項２の場合、前記基板を加熱してレー
ザ光のパルスを断続的に照射するので、方冷却の際も緩
慢に冷却されて、隣接する（１，１，１）配向との結合
時間に余裕ができ、配向性の増加が良好に行える。換言
すれば、基板温度が高いほど、（１，１，１）配向性が
増加する。

【００２０】この場合の基板の加熱温度は、基板自体の
歪点以下にすることがデバイスの製造上望ましく、例え
ばＬＣＤ用のガラス基板の場合、４００゜Ｃ以下にする
ことが好ましい。

【００２１】さらに請求項３によれば、非晶質膜の厚さ
を８００オングストローム以下としたので、レーザ光の
照射出力と相俟って、非晶質膜を完全に溶融させること
が可能であり、グレインサイズの拡大と（１，１，１）
配向強度の向上とが良好に図れる。即ち、非晶質膜はこ
れが完全に溶融しないと、溶融状態界面の方位が定まり
にくくなり、グレインサイズの拡大並びに（１，１，
１）配向性が発生しにくい。したがって非晶質膜の厚さ
大きくなった場合、それに伴って溶融熱エネルギーを大
きくしなければならないが、レーザエネルギーが必要以
上に大きなると非晶質膜自体がダメージを受けるおそれ
がある。

【００２２】他方非晶質膜がダメージを受けない程度の
エネルギーでは、非晶質膜の厚さが８００オングストロ
ームを越えると、その表面は熱エネルギーが大きいため
溶融してグレインが大きくなるが、下層部の溶融温度以
下のエネルギーは格子振動で小さなグレインを生じさせ
てしまう。そうすると表面に生じた大きなグレインは、
下層のいくつもの小さなグレイン上にあるため、溶融状
態界面の方位が定まりにくくなるのである。一方レーザ
光の照射出力は、１５０mmＪ〜２８０mmＪとしたので、
非晶質膜にダメージを与えることなく、前記膜厚と相俟
ってショット数に応じて非晶質膜を溶融させることがで
きる。

【００２３】請求項５、６では、非晶質半導体膜に島状
にレーザ光のパルスを照射して多結晶化し、その照射領
域内に駆動回路部の少なくとも半導体素子を形成するた
め、照射領域の全体が均一にかつ良好に多結晶化され、
いずれの駆動回路部もばらつきが生じず良好な性能が得
られる。しかも配向性が生ずるように多結晶化したの
で、既述したように、移動度が高速化した素子を形成す
ることができる。

【００２４】請求項７では、非晶質半導体膜の厚さを３
００〜８００オングストローム、レーザ光の照射出力を
１５０mmＪ〜２８０mmＪとしたので、非晶質半導体膜に
ダメージを与えることなく、多結晶化する際のグレイン
サイズの拡大と（１，１，１）配向強度の向上とが良好
に図れる。この場合、非晶質半導体膜の厚さの下限を３
００オングストロームとしてあるので、液晶ディスプレ
イ基板の製造上、並びに実用上支障は生じない。

【００２５】また多結晶化する対象となる非晶質膜、非
晶質半導体膜が、請求項４、８に記載したように、非晶
質シリコン膜（ａ−Ｓｉ）である場合には、クリスタル
シリコン（Crystal Si）により近い配向性を持った薄膜
を基板上に形成することが可能となる。

【００２６】

【実施例】以下本発明の実施例についてまず概略的なプ
ロセスから説明すると、まず図１（ａ）に示したよう
に、光透過性の基板、例えばガラス基板１上に例えば減
圧ＣＶＤにより非晶質半導体膜である非晶質シリコン膜
２を成膜する。この工程を減圧ＣＶＤ法で行う場合に
は、例えばモノシラン（ＳｉＨ₄）ガスやジシランガス
（Ｓｉ₂Ｈ₆）を反応ガスとして用い、例えば基板温度４
５０℃〜５２０℃、圧力数Ｔｏｒｒの反応条件で処理す
ることにより、非晶質シリコン膜２がガラス基板１上に
成膜される。

【００２７】次いで図１（ｂ）に示したように、レーザ
光照射部３により、例えば一辺が数ミリの角形のビーム
断面形状を有するレーザ光を、前記非晶質シリコン膜２
における周縁部に縦の一辺及び横の一辺に沿って断続的
に照射する。この結果島状、例えば方形状の照射領域４
が、相互間隔ｄが例えば数ミリ程度となるように形成さ
れる。この照射領域４では、照射条件を後述するように
適当に選定することにより非晶質シリコンが多結晶化
（ポリ化）されて多結晶シリコン（ポリシリコン）に変
わる。しかもその際、後述のように、結晶層内のグレイ
ンのサイズが拡大化し、（１，１，１）配向性が増加す
るものである。

【００２８】レーザ光の照射については、例えばエキシ
マレーザにより非晶質シリコン膜２が多結晶化し、かつ
膜表面にダメージを与えずしかも配向性を増加させるに
十分なパワー密度（単位面積当たりの照射エネルギー）
のレーザ光のパルスを例えば１パルスずつ当てるように
すればよいが、その前に前記パワー密度よりも小さなパ
ワー密度のパルスを１パルスあるいは複数パルス照射よ
うにしてもよい。なおエキシマレーザしてはＫｒＦ（パ
ルス幅２３ｎｓｅｃ）やＸｅＣｌ（パルス幅２５ｎｓｅ
ｃ）などを用いることができる。

【００２９】その後図１（ｃ）及び図２に示すように非
晶質シリコン膜２の照射領域４をエッチング並びに／も
しくは領域上（多結晶シリコン領域内）に所定の成膜処
理、エッチング工程を繰り返して、既知の構成の半導体
素子（スイッチング素子）、例えばＬＳＩよりなる駆動
回路部５を形成する。これら駆動回路部５は、後述のＴ
ＦＴのゲート電極を駆動するように図２中縦に並ぶゲー
ト用駆動回路部６と、ＴＦＴのソース電極を駆動するよ
うに横に並ぶソース用駆動回路部７とに分けられてい
る。

【００３０】この実施例では、縦に一列に並ぶゲート用
駆動回路部６の群によってゲート用のシフトレジスタが
構成され、横に一列に並ぶソース用駆動回路部７の群に
よってソース用のシフトレジスタが構成されている。即
ち図３に示すようにゲート用のシフトレジスタ（ソース
用のシフトレジスタも同じ）は互いに島状に分離した複
数のシフトレジスタ部からなり、各島領域（照射領域）
内に複数のトランジスタよりなる前記スイッチング素子
が形成され、これら島領域内のシフトレジスタ部は、配
線層１０により隣り合うもの相互が電気的に接続されて
いる。これら配線層１０は、前記トランジスタもしくは
ＴＦＴの製造時に、これらの製造工程で一緒に形成され
得る。

【００３１】例えば、駆動回路部５間の多結晶シリコン
領域の部分並びにこれに部分間の間の非晶質シリコンの
部分上にシリコン酸化膜のような絶縁膜を介して、アル
ミや銅のような導電膜を形成し、これを選択エッチング
することにより形成され得る。なお１１は後述のゲート
バスラインやソースバスラインなどの配線層を示し、こ
の例では画素領域１２に接続されている。

【００３２】更に非晶質シリコン膜２の画素領域内１２
に所定の成膜処理、エッチングを繰り返して行うことに
より、スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Tran
sistor）８が画素数に対応する数だけ縦横にマトリック
ス状に配列して形成される。このＴＦＴ８と駆動回路部
５との電気的接続は、この実施例では、例えばＴＦＴ８
を生成する工程において、成膜処理、リングラフィー、
及びエッチングを繰り返してゲート電極、ソース電極の
形成と同時にゲートバスラインやソースバスラインなど
の例えばアルミニウムからなる配線層１１を形成するこ
とによって行うことができる。なお前記配線層１０も同
工程で形成され得る。

【００３３】これら配線層１０、１１は、駆動回路部５
の半導体素子の電極の形成と同時に形成してもよいし、
駆動回路部５及びＴＦＴ８の電極を同時に形成しかつこ
の電極形成時に同時に形成してもよく、あるいはＴＦＴ
８及び駆動回路部５を生成した後に形成してもよい。

【００３４】また駆動回路部５をなす半導体素子及びＴ
ＦＴ８はプレナー型や逆スタッガ型など種々のデバイス
のタイプを選択することができ、従って非晶質シリコン
膜２やレーザ光の照射領域（多結晶シリコン領域）４を
使用して駆動回路部５及びＴＦＴ８を生成するために
は、デバイスのタイプによっては電極などが非晶質シリ
コン膜２の下に位置する場合もある。

【００３５】そしてまた上述の例では駆動回路部５を生
成した後にＴＦＴ８を形成しているが、ＴＦＴ８を先に
形成してもよいし、あるいは駆動回路部５とＴＦＴ８の
一部を同時に形成してもよい。このようにしてＬＣＤ基
板９が製造され、このＬＣＤ基板９に透明基板が張り合
わされた後液晶を封入してＬＣＤパネルが構成されるこ
ととなる。

【００３６】上述の実施例では、基板の周縁に沿って非
晶質シリコン膜２に島状にレーザ光のパルスを照射し
て、即ち、島のディメンションと同じディメンションの
断面のレーザ光を照射して多数のレーザ光照射領域４
（島領域）を形成し、これにより各島領域を多結晶化し
ているため、そのレーザ光の照射領域４内はレーザ光の
照射エネルギーが均一であり、従ってレーザ光の照射エ
ネルギーを適切な大きさにすることによりいずれの島領
域についてもその領域内は均一にかつ良好に多結晶化さ
れる。

【００３７】このためその領域の上につまり多結晶シリ
コン膜の上に成膜処理、エッチングを繰り返して形成し
た駆動回路部５をなす半導体素子、即ち多結晶シリコン
を半導体層とした半導体素子はいずれも良好な性能を有
するものになり、この結果ＬＣＤ基板の製造にあたり非
晶質シリコン膜を利用した駆動回路部の生成と駆動回路
部及びＴＦＴの成膜処理による配線とを実現できるの
で、ＬＣＤ基板の製造が容易になる。

【００３８】以上の例においてガラス基板１上に形成す
る非晶質シリコン膜２の成膜方法については、減圧ＣＶ
Ｄに限らずプラズマＣＶＤによって成膜してもよく、こ
の場合例えばモノシランガスと水素ガスとを用い、例え
ば反応温度１８０℃〜３００℃、圧力０．８Ｔｏｒｒの
条件で成膜することができる。ここでプラズマＣＶＤを
利用する場合には非晶質シリコン膜中に水素が取り込ま
れてａ−Ｓｉ：Ｈ膜（水素化非晶質シリコン膜）が成膜
されることになるので、レーザ光照射工程では、レーザ
アニール時における水素の急激な放出に伴う膜の損傷を
抑えるために例えば次のようにしてレーザ光を照射する
ことが望ましい。

【００３９】即ちレーザ光の出力エネルギーをａ−Ｓ
ｉ：Ｈ膜が多結晶化するに必要なエネルギー以下のエネ
ルギーで、始めは小さくしておいて１パルスあるいは複
数パルス照射し、次いでエネルギーを順次大きくして夫
々例えば１パルスあるいは複数パルス照射し、このよう
にしてａ−Ｓｉ：Ｈ膜中の水素を徐々に放出した後最後
に多結晶化するに必要なエネルギー以上のエネルギーで
例えば１パルス照射することにより当該照射領域を多結
晶化する。続いて別の領域に対して同様にしてレーザ光
を照射して、こうして多結晶シリコン領域を島状に形成
する。なお各エネルギー毎にレーザ光のパルスを複数パ
ルス照射する場合には、水素の放出量を監視してその量
が各パルス毎にあまり変わらなくなってから、エネルギ
ーを次の大きな値に設定して同様の工程を行うことが望
ましい。

【００４０】このような方法によれば、小さいエネルギ
ーに対応した水素から大きいエネルギーに対応した水素
へと順次放出されていくので、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜中の水素
が段階的に放出され、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜を多結晶化するた
めに必要な大きなエネルギーを加えたときには既に膜中
水素の含有量は少ないので、これら水素が一気に放出さ
れても膜を損傷させることがない。

【００４１】次に前記非晶質シリコン膜２にレーザ光を
照射して配向性を持たせて多結晶化するために用いるレ
ーザアニール装置及び監視装置並びにこれらの使用方法
に関して詳述する。この装置は、図４及び図５に示すよ
うに空気圧を利用した空気支持機構３０を装置の基台と
して用いており、この空気支持機構３０は、剛性のある
材質例えば金属よりなる支持プレート３１が空気圧によ
り浮上した状態でエアーサスペンションにより支持さ
れ、常に水平になるように空気圧が制御されている。

【００４２】前記支持プレート３１上には、中空の支持
台３２を介して、処理室例えばアルミニウム製の気密な
円筒状の真空チャンバ３３が載置して固定されており、
この真空チャンバ３３内には、既述のようにガラス基板
上に非晶質シリコン膜を成膜し基板Ｌを、被処理面が下
向きになるように保持する載置台３４が配置されてい
る。そしてこの載置台３４内には、保持した基板Ｌを所
定温度、例えば常温〜４００゜Ｃまでの任意の温度に設
定、維持できる加熱ヒータ（図示せず）が内蔵されてい
る。なお３４ａは基板Ｌの周縁を保持する保持部、３４
ｂは載置台３４を支持する支持ロッドである。

【００４３】更にこの真空チャンバ３３には、例えば後
述の図７に示されたターボ分子ポンプ５１、ロータリー
ポンプ５２に接続された排気管３５が連結されると共
に、前記基板Ｌ上の非晶質シリコン膜から発生した水素
の発生量を測定するための質量分析計３６が設置されて
おり、更に基板Ｌを真空チャンバと外部（大気雰囲気）
との間で搬出入するためのゲートバルブＧが設けられて
いる。そして前記真空チャンバ３３の、基板Ｌと対向す
る底壁には後述のレーザ光が透過できるように例えば合
成石英ガラス製の窓３７が形成されている。

【００４４】前記真空チャンバ３３の下方側における支
持プレート３１上には、中に反射鏡Ｍが配置されたレー
ザ光照射部４０及びこのレーザ光照射部４０を水平方向
例えばＸ方向、Ｙ方向に移動させるための移動機構４１
が配置されている。この移動機構４１は、例えば支持プ
レート３１にＸ方向に設置されたレール４２に沿って移
動するＸ移動部４３と、このＸ移動部４３上にＹ方向に
設置されたレール４４に沿って移動するＹ移動部４５と
から構成され、Ｙ移動部４５上に前記レーザ光照射部４
０が搭載されている。

【００４５】前記空気支持機構３０の側方には、図６に
示すように、エキシマレーザ光発振源６１が配設されて
おり、光学系のビームホモジェナイザー６２を介して、
レーザ源から射出されたレーザ光を所定のディメンショ
ンのビームに成形して窓３７を通じて真空チャンバ３３
内に入射させるように設けられている。レーザ源として
は、２４８ｎｍのレーザ光を２３ｎｓｅｃのパルス幅で
発するＫｒＦレーザや２５ｎｓｅｃのパルス幅で発する
ＸｅＣｌレーザものが使用されている。

【００４６】さらにビームホモジェナイザー６２の詳
細、及びレーザ光の光路について図７に基づき説明する
と、エキシマレーザ光発振源６１から出たビーム径７mm
×２２mmの光は、まずビームエキスパンダー６３で短軸
方向が拡大され、２２mm×２２mmの正方形に成形され
る。次いで全反射型の反射鏡Ｍ₁で反射され、さらに既
述のＸ−Ｙステージ（移動機構４１）上にある全反射型
の反射鏡Ｍ₂で反射されて、□５mm×５mmで縦横各８
個、計６４個からなる魚眼型レンズ（Fly-eye lens）６
４に導入される。魚眼型レンズ６４の各セグメントを通
った光は、ｆ_f＝１００mmで一旦集光され、ｆ_c＝３００
mmの円柱型レンズ（Cylindrical lens）６５を通った
後、アパーチャ位置Ｐで一カ所に集光され、ビーム形状
が均一化される。

【００４７】ここでアパーチャによりビーム周辺のなだ
らかな部分がカットされ、□１４mm×１４mmのビームが
形成される。そして反射鏡Ｍ₃で反射され、アパーチャ
位置Ｐでの像を拡大、縮小するｆ_I＝１６０mmの結像レ
ンズ（Integrate lens）６６により真空チャンバ３３の
窓３７を通って、加熱ヒータを内蔵した載置台３４に保
持されている基板Ｌ表面に対して、１／２に縮小された
ビームが照射されるように構成されている。なおかかる
光学系の透過率は、レンズ系が７７％、窓３７が９２％
であり、計約７０％である。

【００４８】前記したエキシマレーザ光発振源６１は、
図６に示したように、レーザ電源６７により駆動され
る。またこのレーザ電源６７のレーザ源駆動信号は、コ
ントローラ６８により制御されるように構成されてい
る。このコントローラ６８には、既述の移動機構４１を
駆動回路６９によって駆動させるための駆動情報、レー
ザ電源６７の制御情報、半導体結晶の評価のためのバン
ドギャップ分光反射率分布に関する基準情報等、この装
置を作動させるために必要な情報が記憶されたメモリー
７０が接続されている。なお図６中、８６は、支持機構
の外側に配置されて、基板Ｌからの反射光を受光して、
シリコン膜の分光特性を検知するための分光器である。

【００４９】次に上述の装置を用いて非晶質シリコン膜
を、配向性を増加させて多結晶化する方法について述べ
る。先ずゲートバルブＧを開いて図示しない搬送機構に
より、前記基板Ｌを真空チャンバ３３内の載置台３４
に、被処理面を下側に向けて載置し、その後ゲートバル
ブＧを閉じてから前出ターボ分子ポンプ５１、ロータリ
ーポンプ５２により排気管３５を介して真空チャンバ３
３内を例えば圧力２．５×１０^-7Ｔｏｒｒの減圧雰囲気
まで真空引きする。

【００５０】しかる後、コントローラ６８の制御のもと
で、移動機構４１を介してレーザ光照射部４０を間欠的
に水平方向（Ｘ並びにＹ方向）に移動させ、また、エキ
シマレーザ光発振源６１よりレーザ光をレーザ光照射部
４０に向けて発振させる。この結果、伝送されたレーザ
光はレーザ光照射部４０により、窓３７を通って基板Ｌ
の非晶質シリコン膜に入射し、この照射領域を配向性を
持たせて多結晶化する。このときの、コントローラ６８
のレーザ電源６７への制御信号は、メモリー７０に記憶
された、移動機構４１の移動時間、停止時間、移動距
離、移動方向等に応じて設定されており、非晶質シリコ
ン膜にレーザ光が照射され、島状の照射領域間の距離、
全体の長さ、方向等が決定される。

【００５１】照射領域は、例えば、０．６５cm×０．６
５cmの矩形状に設定されているが、これは入射レーザ光
の断面と実質的に等しく、また前記ビームホモジェナイ
ザー６２によって決定される。従って、コントローラ６
８へのデータの設定並びにビームホモジェナイザー６２
の交換もしくは変更により、任意のディメンションの照
射領域、即ち、多結晶シリコン領域が、任意の間隔で任
意の方向に形成され得る。また、コントローラ６８の制
御のもとで各照射領域に、多数階の同一エネルギーもし
くは異なるエネルギーでのレーザ光の照射がなし得る。

【００５２】例えば、各照射領域にレーザ光を１度照射
して多結晶化する場合には、例えばパルス幅が２３ｎｓ
ｅｃのレーザ光パルスを１パルス照射し、次いで移動機
構４１を駆動してその照射領域から所定間隔離れた領域
に同様に照射し、こうして移動機構４１を制御すること
によりレーザ光を基板の周縁部に沿って縦及び横に島状
に照射することができる。

【００５３】ここで非晶質シリコン膜としてプラズマＣ
ＶＤによりガラス基板上にａ−Ｓｉ：Ｈ膜を成膜した場
合、このａ−Ｓｉ：Ｈ膜にレーザ光を照射するにあたっ
ては、膜中にＨ（水素）が含有されているので、既述の
如く、徐々にパワーを上げてまずＨ（水素）を追い出
し、その後照射エネルギーを次第に、又は段階的に大き
くしていくことが望ましく、また他方例えばＬＰＣＶＤ
によってガラス基板上にａ−Ｓｉが成膜された場合に
は、Ｈ（水素）が含有されていないので、エネルギーの
等しいレーザ光を多数回非晶質シリコンに照射すること
によって、それぞれの膜質に応じて、グレインサイズの
拡大と（１．１．１）配向の増加を図ることが可能であ
る。

【００５４】即ち、ａ−Ｓｉ中にＨ（水素）がある場合
には、まずこのＨ（水素）を除去してから、グレインサ
イズの拡大と（１．１．１）配向の増加を目的としたエ
ネルギーの等しいレーザ光照射による溶融処理を開始さ
せ、ａ−Ｓｉ中にＨ（水素）がない場合には、最初から
グレインサイズの拡大と（１．１．１）配向の増加を目
的としたエネルギーの等しいレーザ光照射を行えばよ
い。

【００５５】前記した装置を用いて発明者らが実際に行
った実験結果に基づき、グレインサイズの拡大と（１．
１．１）配向の増加について以下に詳述する。試料とし
ては、ガラス基板（コーニングＮｏ．１７３３）の表面
に、下地として１０００オングストロームのＳｉＯ₂の
保護膜を形成し、当該ＳｉＯ₂保護膜の上に非晶質シリ
コン（ａ−Ｓｉ）膜を形成した基板を使用した。また非
晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）の熱伝導率（Ｗ／ｃｍ．ｋ）
は、１６８であり、これに対しＳｉＯ₂の熱伝導率は、
１．４（２７３Ｋ）、１．９（３７３Ｋ）であり、ａ−
Ｓｉと比較してＳｉＯ₂保護膜の熱伝導率は２桁低い。
なおグレインサイズの測定にあたっては、ｓｅｃｃｏ
Ｅｔｃｈ後にＳＥＭ写真を撮り、ある決められた大きさ
のエリア内にあるグレインの大きさを数で割り、平均化
した。

【００５６】１．レーザエネルギーとグレインサイズ図８はレーザエネルギーとグレインサイズの関係を示し
ており、非晶質シリコン膜の膜厚が５００オングストロ
ームの場合において、基板温度ＲＴ（Room Temperatur
e；室温）と３５０゜Ｃとを比較すると、基板温度が上
がることにより熱エネルギーがａ−Ｓｉ中に入り、同一
レーザエネルギーでは、よりグレインサイズを大きくし
ていることがわかる。また３５０゜Ｃでは、グレインサ
イズのピークが２００〜２４０ｍＪの間にあり、基板温
度による熱エネルギーが加わらないので、高エネルギー
側にシフトしている。さらにレーザエネルギーを上げて
いくとグレインサイズが小さくなり、２８０ｍＪ以上で
ダメージが生ずる。

【００５７】非晶質シリコン膜の膜厚が１０００オング
ストロームの場合には、基板温度ＲＴと３５０゜Ｃで
は、グレインサイズの差があまりなく、共にレーザエネ
ルギーが２００〜２４０ｍＪでピークを示し、２８０ｍ
Ｊ以上でダメージが生ずる。またレーザエネルギーによ
るグレインサイズの依存性は、あまり大きくない。

【００５８】２．レーザショット数によるグレインサ
イズの拡大及び配向性（１）グレインサイズ図９は、基板温度が３５０゜Ｃの場合、ショット数とグ
レインサイズとの関係を、膜厚が５００オングストロー
ム、７００オングストローム、１０００オングストロー
ムの場合について各々測定したものであり、これらから
膜厚の相違によるグレインサイズのショット数の依存仕
方、度合いが確認できる。さらにこれら膜厚の違いが、
グレインサイズの拡大にどう影響するかを考察するため
に、ＸＲＤ（X-Ray Diffraction）により配向性を調べ
た。

【００５９】（２）配向性図１０は、基板温度が４００゜Ｃ、非晶質シリコン膜の
膜厚が７００オングストロームの場合において、レーザ
光照射のショット数に応じて（１，１，１）配向のピー
クが変わっていく、ＸＲＤの２θ／θ法によって得られ
たデータを示している。同図からわかるように、１２８
ショットすると（１，１，１）に完全に配向している。

【００６０】図１１、図１２、図１３は、夫々膜厚を５
００オングストローム、７００オングストローム、１０
００オングストロームにした場合において、基板温度を
変えた場合の（１，１，１）配向の強度を示している。
５００オングストローム，７００オングストロームと
も、基板温度が高い程（１，１，１）配向の強度は強
く、２０００ショット程度から飽和傾向にある。一方１
０００オングストロームの場合は、グレインサイズと同
様、基板温度による若干の強度の増加はあるが、ショッ
ト数に関係なく一定となっている。

【００６１】図１４は、基板強度３５０℃において膜
厚の違いによる（１，１，１）配向の強度をまとめたも
のであり、グレインサイズと同様５００オングストロー
ム、７００オングストロームと、１０００オングストロ
ームが、配向において歴然とした差があるのがわかる。
この原因について以下に検討する。

【００６２】例えば図１５に示したようなモデルを考え
てみると、膜厚が５００オングストローム〜７００オン
グストローム（おそらくは８００オングストローム）に
おいては、レーザエネルギー１８０〜２００ｍＪをａ−
Ｓｉ薄膜に照射すると、既述したようにａ−ＳｉとＳｉ
Ｏ₂の熱伝導率（Ｗ／ｍ．ｋ）が２桁違うため、下地Ｓ
ｉＯ₂から熱が逃げにくくＳｉＯ₂膜上にあるａ−Ｓｉ全
体が溶融して溶解状態になる。

【００６３】次に冷却する時、ａ−Ｓｉ表面は減圧度が
高い真空のため放熱しづらく、図１６に示したように冷
熱がＳｉＯ₂界面から図中の一点鎖線矢印の方向に伝熱
し、そのためＳｉＯ₂界面から凝固する。この場合の結
晶方位は、表面エネルギーを一番小さくする方位、すな
わち（１，１，１）配向が一番安定のためなりやすい。
ＳｉＯ₂界面に方位が決まると融液相と結晶相の間で相
転移が生じ、結晶が上層に成長する。

【００６４】更にショット数を増加させると、より安定
な（１，１，１）配向が増加し、隣接する（１，１，
１）配向のグレインとグレインとが図１５、図１６の往
復矢印のように結合し、グレインサイズの拡大と（１，
１，１）配向の強度の増加が生じると思われる。この場
合、基板温度の上昇は、ａ−Ｓｉ内への熱エネルギーを
増加させるため溶融時間を長くし、それによりグレイン
サイズの拡大と（１，１，１）配向の強度の増加をもた
らす。

【００６５】一方、膜厚が１０００オングストロームの
場合には、ａ−Ｓｉ表面層のみ溶融してＳｉＯ₂界面層
は、ａ−Ｓｉに近い。冷却は、ＳｉＯ₂側から生じ、ま
ず溶融温度以下の熱エネルギーは、格子振動でａ−Ｓｉ
か、又は小さなグレインを生じさせ、上層部に行くにし
たがって熱エネルギーが大きいためグレインが大きくな
る。このため図１７、図１８に示したように、ａ−Ｓｉ
表面の溶融状態で生じた大きなグレインは、下層のいく
つものグレイン上にあるため、溶融状態界面の方位が定
まりにくい。下層とのグレイン結合（Grain Boundary）
の方位が定まれば、前記の５００オングストローム〜７
００オングストロームの場合と同様、融液相と結晶層の
間で相転位を行い、結晶が上層に成長する。このような
ことから、ショットの度ごとにグレイン結合位置が変わ
るため（１，１，１）配向性は、起こり難い。

【００６６】前記の５００オングストローム〜７００オ
ングストロームの場合と同様、基板温度を上げるとａ−
Ｓｉ内へのエネルギーが増加し、下側方向（ＳｉＯ
₂側）への溶融領域が拡大する。それ故、ショットごと
冷却によるグレイン結合の位置が安定の方向に向かい、
（１，１，１）配向が増加する。

【００６７】次に膜厚が５００オングストロームと、７
００オングストロームとの場合において、グレインサイ
ズの大きさと（１，１，１）配向の限界値を検討する。
結晶成長速度は、Ｖ＝Ｖｏ．ｅｘｐ（−Ｂａ／Ｋ・Ｔ）で与えられる。ここでＶｏ；Ｐｒｅ−ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ因子
（ｍ／ｓ）Ｂａ；活性化エネルギー（ｅＶ）Ｋ；熱伝導率（Ｗ／ｍ．ｋ）Ｔ；絶対温度（Ｋ）である。これを計算すると結晶成長速度Ｖは、０．６〜０．８ｍ
／ｓとなる。基板温度を上げた場合、凝固時間が２００
〜３００ｎｓｅｃである事を考えると、最初の数ショッ
トのグレインサイズ（８００〜１４００オングストロー
ム）をほぼ満足する。このグレインサイズが配向性の増
加と共に結合し増大する訳である。

【００６８】さらに、膜厚による配向の限界値を計算し
てみると、図１９は、シリコンウエハの（１，１，１）
配向の強度を２θ／θ法により測定したものであり約２
８０kcpsである。又、ランダム配向である標準パウダー
の（１，１，１）は７kcpsであり、このことからランダ
ムが（１，１，１）に完全配向する倍率は約４０倍であ
る。これより５００オングストローム、７００オングス
トロームのランダム配向強度に上記計算倍率を掛けると
それぞれ５００オングストロームは５kcps、７００オン
グストロームは６kcpsとなり、４０００ショット近くす
ると、配向率は８０〜９０％近くなる。

【００６９】ところでレーザ光のパルスを断続的に照射
して照射領域の非晶質膜を溶融して、配向強度を増加さ
せて非晶質膜を多結晶化した際に、膜中に何らかの不純
物が取り込まれていると、デバイスとしては不良であり
即歩留まりの低下につながる。とりわけ、ガラス基板中
に大量に含有されているＮａ（ナトリウム）が膜中に析
出すると、可動イオンとなって、例えばしきい値電圧な
どに悪影響を及ぼすことになる。したがってＮａの析出
について調べる必要がある。発明者らは、感度の良い二
次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）法によって、試料の深さ
方向の分析を行った結果、図２０のようなデータが得ら
れた。この場合の試料であるガラス基板上のＳｉＯ₂の
厚さは１０００オングストローム、ａ−Ｓｉの厚さは１
０００オングストロームであるから、ａ−Ｓｉ中のＮａ
濃度は、最大でも、４×１０¹⁶（atoms/cc）程度であ
る。したがってＮａの汚染許容濃度である１×１０
¹⁸（atoms/cc）を大幅に下回っており、実用上何ら支障
がないことが確認できる。

【００７０】本発明によれば、非晶質膜を多結晶化する
際に、グレインサイズの拡大と（１，１，１）配向の増
加を図ることができ、例えば前記した実施例でも明らか
なように、ａ−Ｓｉを多結晶化した場合、クリスタルシ
リコンにより近い配向性を持たせることが可能であり、
高速な移動度（movility；［cm²/v,s］）、例えば１０
０［cm²/v,s］程度の移動速度を有するポリシリコンを
作ることが可能である。またさらにスループットを向上
させるためには、レーザエネルギーは大きなレーザを用
い、ビーム自体についても線状にした線状ビームを使用
すればよい。

【００７１】また本発明は、既述の実施例のようにＬＣ
Ｄ基板のみならず、イメージセンサ、プリンターヘッド
など、低コストが課題の長尺デバイスの製造に対して、
特に有効である。さらに基板自体もガラス基板のみなら
ず、セラミック基板、エポキシ樹脂基板など熱伝導率の
低い基板上に、大面積ＬＳＩを製作することが可能であ
る。

【００７２】なお本発明では、レーザ光の照射方法が既
述の実施例に限定されるものではなく、例えばある照射
エネルギーで１パルスずつ島状に照射した後、これら照
射領域に対してより大きな照射エネルギーで同様に順次
照射するなどの方法を用いてもよい。またレーザ光の照
射方法は、例えば多数のレーザ光ビームが間隔をおいて
一列に並ぶように光学系を構成してこれらレーザ光ビー
ムを同時に非晶質シリコン膜に照射しこれにより多数の
島状の多結晶領域を同時に形成するようにしてもよい。

【００７３】

【発明の効果】請求項１によれば、非晶質膜側を多結晶
化するにあたり、グレインサイズを拡大化して（１，
１，１）配向を増加させることができ、高い移動速度
（movility）を持った多結晶膜に変換することができ
る。

【００７４】請求項２によれば、請求項１の場合よりも
さらにグレインサイズが拡大して（１，１，１）配向性
が増加する。

【００７５】請求項３によれば、非晶質膜自体にダメー
ジを与えることなく、グレインサイズの拡大化と（１，
１，１）配向の増加を図ることができる。

【００７６】請求項５、６では、グレインサイズが拡大
して（１，１，１）配向が増加した非晶質半導体膜を照
射領域に形成することができ、その照射領域内に駆動回
路部の少なくとも半導体素子を形成するため、照射領域
の全体が均一にかつ良好に多結晶化され、いずれの駆動
回路部もばらつき生じず、良好な品質が得られる。しか
も配向性が生ずるように多結晶化したので、既述したよ
うに、移動度が高速化した素子を形成することができ
る。

【００７７】請求項７によれば、非晶質半導体膜にダメ
ージを与えることなく、多結晶化する際のグレインサイ
ズの拡大と（１，１，１）配向強度の向上とが良好に図
れ、移動度が極めて高速化した素子を有する液晶ディス
プレイ基板を製造することができる。

【００７８】そして請求項４、８のように、非晶質膜、
非晶質半導体膜に非晶質シリコン膜（ａ−Ｓｉ）を使用
した場合には、本発明によって、これをクリスタルシリ
コンに近い配向性を持った薄膜とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる液晶ディスプレイ基
板の製造方法の工程の概略を示す斜視図である。

【図２】実施例におけるレーザ光照射領域と駆動回路部
形成領域との関係を示す平面説明図である。

【図３】実施例にしたがって製造するＬＣＤ基板の駆動
回路部及び配線の一部を示す平面説明図である。

【図４】本発明の実施例に用いられるレーザアニール装
置の一例を示す縦断面図である。

【図５】本発明の実施例に用いられるレーザアニール装
置の一例の概観を示す斜視図である。

【図６】図５のレーザアニール装置のレーザ射出部の構
成を示す説明図である。

【図７】図６のレーザ射出部における光学系の構成を示
す説明図である。

【図８】図５のレーザアニール装置を用いて実験した結
果得られた、レーザエネルギーとグレインサイズとの関
係を示すグラフである。

【図９】図５のレーザアニール装置を用いて実験した結
果得られた、レーザショット数とグレインサイズとの関
係を示すグラフである。

【図１０】図５のレーザアニール装置を用いて実験した
結果得られた、レーザショット数と（１，１，１）配向
のピークとの関係をＸＲＤの２θ／θ法で得たデータに
基づいて作成した三次元グラフである。

【図１１】図５のレーザアニール装置を用いて実験した
結果得られた、膜厚が５００オングストロームの場合の
レーザショット数と配向強度（Intensity）との関係
を、基板温度をパラメータとした場合の様子を示すグラ
フである。

【図１２】図５のレーザアニール装置を用いて実験した
結果得られた、膜厚が７００オングストロームの場合の
レーザショット数と配向強度（Intensity）との関係
を、基板温度をパラメータとした場合の結果を示すグラ
フである。

【図１３】図５のレーザアニール装置を用いて実験した
結果得られた、膜厚が１０００オングストロームの場合
のレーザショット数と配向強度（Intensity）との関係
を、基板温度をパラメータとした場合の結果を示す示す
グラフである。

【図１４】図５のレーザアニール装置を用いて実験した
結果得られた、基板温度が６５０゜Ｃにおけるレーザシ
ョット数と配向強度との関係を、膜厚をパラメータとし
た場合の結果を示すグラフである。

【図１５】膜厚が５００〜７００オングストロームの場
合の実施例におけるグレインサイズの拡大過程を説明す
るための説明図である。

【図１６】図１５のＡ−Ａ線断面の説明図である。

【図１７】膜厚が１０００オングストロームの場合の実
施例におけるグレインサイズの不拡大過程を説明するた
めの説明図である。

【図１８】図１４のＢ−Ｂ線断面の説明図である。

【図１９】本発明によって得られるグレインサイズの大
きさと（１，１，１）配向の限界を説明するため、シリ
コンウエハの（１，１，１）配向強度をＸＲＤの２θ／
θ法で得たデータに基づいて作成した三次元グラフであ
る。

【図２０】実施例で多結晶化した際の、ガラス基板中の
Ｎａ（ナトリウム）の膜中への析出状態を示す、二次イ
オン質量分析（ＳＩＭＳ）法による測定結果を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１ガラス基板２非晶質シリコン膜３、４０レーザ光照射部４照射領域５駆動回路部１２画素領域３３真空チャンバ３４載置台３５排気管３７窓５１ターボ分子ポンプ５２ロータリーポンプ６１エキシマレーザ光発振源６２ビームホモジェナイザ６８コントローラＬ基板Ｍ₁〜Ｍ₃ 反射鏡４１移動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/336

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上の非晶質膜を多結晶化する方法で
あって、所定の減圧雰囲気内に前記基板を位置させ、こ
の基板上の非晶質膜に対して、レーザ光のパルスを断続
的に照射して照射領域の非晶質膜を溶融させた後、少な
くとも基板の非晶質膜側を減圧雰囲気にして前記基板を
冷却させて、前記照射領域を多結晶化することを特徴と
する、基板上の非晶質膜の多結晶化方法。
【請求項２】基板上の非晶質膜を多結晶化する方法で
あって、所定の減圧雰囲気内に前記基板を位置させ、前
記基板を加熱して所定温度に維持させると共に、さらに
この基板上の非晶質膜に対して、レーザ光のパルスを断
続的に照射して照射領域の非晶質膜を溶融させた後、少
なくとも基板の非晶質膜側を減圧雰囲気にして前記基板
を冷却させて、前記照射領域を多結晶化することを特徴
とする、基板上の非晶質膜の多結晶化方法。
【請求項３】非晶質膜の厚さを８００オングストロー
ム以下、レーザ光の照射出力を１５０mmＪ〜２８０mmＪ
としたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板
上の非晶質膜の多結晶化方法。
【請求項４】非晶質膜は、非晶質シリコン膜（ａ−Ｓ
ｉ）であることを特徴とする、請求項１、２又は３に記
載の基板上の非晶質膜の多結晶化方法。
【請求項５】基板上に、画素領域内に配置された複数
のスイッチング素子と、このスイッチング素子を駆動す
る複数の駆動回路部とを備えた液晶ディスプレイ基板を
製造する方法において、前記基板上に非晶質半導体膜を
成膜する工程と、前記非晶質半導体膜にレーザ光のパル
スを断続的に照射して、この照射領域を多結晶化して非
晶質半導体膜に配向性を持った多結晶島状領域を形成す
る工程と、前記多結晶島状領域内に、この領域の多結晶
を半導体領域とする駆動回路部を形成する工程と、非晶
質半導体膜の一部を半導体領域とし、前記駆動回路部に
電気的に接続したスイッチング素子を画素領域内に形成
する工程と、を具備することを特徴とする、液晶ディス
プレイ基板の製造方法。
【請求項６】基板上に、画素領域内に配置されたスイ
ッチング素子と、このスイッチング素子を駆動するシフ
トレジスタとを備えた液晶ディスプレイ基板を製造する
方法において、前記基板上に非晶質半導体膜を成膜する
工程と、前記非晶質半導体膜に対して複数の島状にレー
ザ光のパルスを照射してこの非晶質半導体膜を配向性を
持たせて多結晶化する工程と、前記レーザ光のパルスの
照射領域内に前記シフトレジスタを分割して生成する工
程と、これら分割されたシフトレジスタ間、及びシフト
レジスタとスイッチング素子とを電気的に接続するため
の配線層を形成する工程とを含み、前記シフトレジスタ
の少なくともトランジスタは、レーザ光のパルスの照射
領域内に配置されていることを特徴とする、液晶ディス
プレイ基板の製造方法。
【請求項７】前記非晶質半導体膜の厚さを３００〜８
００オングストローム、レーザ光の照射出力を１５０mm
Ｊ〜２８０mmＪとしたことを特徴とする、請求項５又は
６に記載の液晶ディスプレイ基板の製造方法。
【請求項８】前記非晶質半導体膜は、非晶質シリコン
膜（ａ−Ｓｉ）であることを特徴とする、請求項５、６
又は７に記載の基板上の非晶質膜の多結晶化方法。