JPH09199729A

JPH09199729A - 半導体膜の結晶化方法、アクティブマトリクス基板及び液晶表示装置

Info

Publication number: JPH09199729A
Application number: JP436096A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Azuma; 清一郎東
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2016-01-12
Also published as: JP3477969B2

Abstract

(57)【要約】【課題】結晶化度合いの低い半導体膜にレーザアニー
ルを行うことによって、結晶化度合いの高い半導体膜を
得ることができる半導体膜の結晶化方法およびアクティ
ブマトリクス基板の製造方法を提供すること。【解決手段】アモルファスのシリコン膜３０（半導体
膜）に対して、初めからいきなり高いエネルギー密度の
レーザ光を照射するのではなく、低いエネルギー密度の
レーザ光の照射を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質の半導体膜
をアニールしてその結晶化を図るための半導体膜の結晶
化方法、およびこの結晶化方法を用いたアクティブマト
リクスの製造方法、この製造方法によって製造されたア
クティブマトリクス基板、およびこの基板を用いた液晶
表示装置に関するものである。更に詳しくは、レーザア
ニールを利用した半導体膜の結晶化技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置のアクティブマトリクス基
板では、基板にガラス基板を用いることができるよう低
温プロセスによって薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと
いう。）を製造することが望まれている。ここで、ＴＦ
Ｔのチャネル領域等を形成するのに必要なシリコン膜の
うち、アモルファスシリコン膜については低温プロセス
によって成膜できるものの、ＴＦＴの移動度が低いとい
う欠点がある。

【０００３】そこで、図１４（Ａ）に示すように、基板
２０上の面方向で直交する方向をＸ方向およびＹ方向と
したときに、レーザ光ＬＡ′の照射領域がＸ方向に長い
ラインビームを基板２０上のアモルファスのシリコン膜
３０に照射しながら、レーザ光ＬＡ′の照射領域をＹ方
向に移動させることにより、アモルファスのシリコン膜
３０をレーザアニールし、溶融結晶化する方法が検討さ
れている。ここで、レーザ光ＬＡ′の照射領域では、Ｙ
方向における強度プロファイルが、図１４（Ｂ）に示す
ように、ほぼ矩形状であり、ラインビームが照射される
領域では、照射されたレーザ光の強度が広い範囲で均一
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザアニールのように、Ｙ方向における強度プロファ
イルがパルス状のラインビームを照射する方法では、シ
リコン膜３０の結晶化度合いが低いという問題点があ
る。かかる問題点を解消すべく、その理由を本願発明者
が種々検討した結果、従来のレーザアニールにおいて結
晶化の度合いが低い理由は、初めからいきなり高いエネ
ルギー密度のレーザ照射を行うためであることが分かっ
た。

【０００５】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
半導体膜に対して低いエネルギー密度から徐々に高いエ
ネルギー密度のレーザ光が照射されるようなレーザアニ
ールを行うことによって、結晶化度合いを向上すること
ができる半導体膜の結晶化方法、それを用いたアクティ
ブマトリクス基板の製造方法、この製造方法により製造
したアクティブマトリクス基板、およびこの基板を用い
た液晶表示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る半導体膜の結晶化方法では、基板上の
半導体膜に対して照射されるレーザ光のエネルギー密度
を低い状態、高い状態、および低い状態に変化させてレ
ーザアニールを行うことにより、前記半導体膜を溶融結
晶化させることを特徴とする。

【０００７】このように構成すると、半導体膜に対して
低いエネルギー密度から徐々に高いエネルギー密度のレ
ーザ光が照射されるようなレーザアニールを行うことに
なるので、半導体膜の結晶化度合いを向上することがで
きる。

【０００８】このようなレーザアニールにおいて、レー
ザ光としては、強度プロファイルにおいてピーク領域が
狭くてその両側になだらかなすそ野部分を有するレーザ
ビームを用い、該レーザビームを照射しながら、該レー
ザ光の照射領域と前記基板とを相対的に移動させること
により、前記半導体膜に対して照射されるレーザ光のエ
ネルギー密度は、低い状態、高い状態、および低い状態
に変化する。

【０００９】本発明の別の形態に係る半導体膜の結晶化
方法では、基板上の面方向で互いに直交する方向をＸ方
向およびＹ方向としたときに、前記基板上に形成した非
晶質の半導体膜に対し、レーザ光の照射領域がＸ方向に
長くて、Ｙ方向における強度プロファイルにおいてピー
ク領域が狭くてその両側になだらかなすそ野部分を有す
るラインビームを照射しながら、該レーザ光の照射領域
と前記基板とをＹ方向に相対的に移動させることによ
り、前記半導体膜を溶融結晶化させることを特徴とす
る。

【００１０】このように構成すると、Ｙ方向にガウス分
布に近い強度プロファイルをもつレーザ光を照射しなが
ら、その照射領域と基板とをＹ方向に相対的に移動させ
ると、半導体膜に照射されるレーザ光のエネルギー密度
は、パルス毎に徐々に上昇するため、レーザアニール後
の半導体膜は、結晶化度合いが高い。

【００１１】本発明では、前記レーザ光の照射領域と前
記基板との相対的な移動速度を変化させることにより、
前記基板に向けて前記レーザ光を選択的に照射すること
が好ましい。

【００１２】このように構成すると、必要な領域に対し
てレーザ光を選択的に照射することなり、無駄な領域に
レーザ光を照射している時間を削減できる。それ故、ス
ループットが向上する。

【００１３】また、前記レーザ光が前記半導体膜の所定
領域を照射するときには、前記レーザ光の照射領域と前
記基板との相対的な移動速度を低くすることによって、
該所定領域の半導体膜に対しては、他の領域の半導体膜
に比較して集中的に前記レーザ光を照射することが好ま
しい。

【００１４】このように構成すると、たとえば、アクテ
ィブマトリクス基板上において駆動回路を構成するため
のＴＦＴについては、レーザアニールを集中的に受けた
結晶化度の高い半導体膜から形成することができる。

【００１５】本発明に係る半導体膜の結晶化方法は、そ
れによって得た結晶性の半導体膜からＴＦＴを形成する
液晶表示装置用のアクティブマトリクス基板の製造に適
している。

【００１６】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施例
を説明する。

【００１７】［実施例１］（アクティブマトリクス基板の構成）図１（Ａ）は、液
晶表示装置のアクティブマトリクス基板の構成を模式的
に示す説明図である。

【００１８】この図において、液晶表示装置１は、その
アクティブマトリクス基板２上に、データ線３および走
査線４で区画形成された画素領域５を有し、そこには、
画素用のＴＦＴ１０を介して画像信号が入力される液晶
セルの液晶容量６が構成されている。以下の説明では、
アクティブマトリクス基板２上で互いに直交する方向を
Ｘ方向およびＹ方向とし、そのうち、ｘ方向に走査線４
が延び、ｙ方向にデータ線３が延びているものとする。
なお、本発明におけるＸ方向とは、ここでいうｘ方向
（走査線４が延びている方向）に限定されるものでな
く、本発明におけるＹ方向とは、ここでいうｙ方向（デ
ータ線３が延びている方向）に限定されるものでない。
本発明におけるＸ方向がデータ線３が延びている方向を
意味し、本発明におけるＹ方向が走査線４が延びている
方向を意味することもある。

【００１９】データ線３に対しては、シフトレジスタ７
１、レベルシフタ７２、ビデオライン７３、アナログス
イッチ７４を備えるデータドライバ部７が構成され、走
査線４に対しては、シフトレジスタ８１およびレベルシ
フタ８２を備える走査ドライバ部８が構成されている。
なお、画素領域５には、前段の走査線４との間に保持容
量５１が形成されることもある。

【００２０】データ線３、走査線４、画素領域５、およ
びＴＦＴ１０からなるアクティブマトリクス部９では、
ＴＦＴ１０がＸ方向およびＹ方向に整列しているが、デ
ータドライバ部７では、図１（Ｂ）に２段のインバータ
を示すように、Ｎ型のＴＦＴｎ１、ｎ２と、Ｐ型のＴＦ
Ｔｐ１、ｐ２とによって構成されたＣＭＯＳ回路などが
高密度に形成されることから、そこに形成されるＴＦＴ
ｎ１、ｎ２やＰ型のＴＦＴｐ１、ｐ２は、Ｘ方向および
Ｙ方向に整列しているとは限らない。但し、アクティブ
マトリクス部９のＴＦＴ１０と、データドライバ部７の
ＴＦＴｎ１、ｎ２やＰ型のＴＦＴｐ１、ｐ２とは、基本
的な構造が同じであり、同じ工程中で製造される。

【００２１】アクティブマトリクス基板２としては、ア
クティブマトリクス部９だけが基板上に構成されたも
の、アクティブマトリクス部９と同じ基板上にデータド
ライバ部７が構成されたもの、アクティブマトリクス部
９と同じ基板上に走査ドライバ部８が構成されたもの、
アクティブマトリクス部９と同じ基板上にデータドライ
バ部７および走査ドライバ部８の双方が構成されたもの
がある。また、ドライバ内蔵型のアクティブマトリクス
基板２であっても、データドライバ部７に含まれるシフ
トレジスタ７１、レベルシフタ７２、ビデオライン７
３、アナログスイッチ７４等の全てがアクティブマトリ
クス基板２上に構成された完全ドライバ内蔵タイプと、
それらの一部がアクティブマトリクス基板２上に構成さ
れた部分ドライバ内蔵タイプとがあるが、以下の説明で
は、アクティブマトリクス部９に対してＹ方向の側にデ
ータドライバ部７が構成されたアクティブマトリクス基
板２を例に説明する。なお、図１（Ａ）では、アクティ
ブマトリクス部９に対するＹ方向のうち、一方の側にの
みデータドライバ部７が図示されているが、アクティブ
マトリクス部９に対するＹ方向の両方の側にデータドラ
イバ部７が構成されることが多い。そこで、以下の説明
では、アクティブマトリクス部９に対するＹ方向の両側
にデータドライバ部７が構成されているものとして説明
する。

【００２２】図２は、アクティブマトリクス基板の画素
領域の１つを拡大して示す平面図、図３（Ａ）は、図２
のＩ−Ｉ′線における断面図、図３（Ｂ）は、図２のII
−II′線における断面図である。なお、データドライバ
部におけるＴＦＴも基本的には同一の構造を有するの
で、その図示を省略する。

【００２３】これらの図において、いずれの画素領域５
でも、ＴＦＴ１０は、基板２０上において、データ線３
に対して層間絶縁膜１６のコンタクトホール１７を介し
て電気的接続するソース領域１１、画素電極１９に対し
て層間絶縁膜１６のコンタクトホール１８を介して電気
的接続するドレイン領域１２、ドレイン領域１２とソー
ス領域１１との間にチャネルを形成するためのチャネル
領域１３、およびチャネル領域１３に対してゲート絶縁
膜１４を介して対峙するゲート電極１５から構成されて
いる。このゲート電極１５は、走査線４の一部として構
成されている。なお、基板２０の表面側には、シリコン
酸化膜からなる下地保護膜２１が形成されている。

【００２４】ＴＦＴ１０は、各画素領域５の間で同一の
位置に形成されている場合、隣接する画素領域５の間で
対称の位置に形成されている場合等々があるが、Ｘ方向
およびＹ方向のうちの一方向では、ＴＦＴ１０が整列し
ている場合が多い。かかる整列されている構造を利用し
て、本例では、以下の製造方法を用いている。

【００２５】（ＴＦＴの製造方法）図面を参照して、本
発明の実施例１に係るＴＦＴの製造方法を説明する。

【００２６】本例では、基板として、２３５ｍｍ角の無
アルカリガラス板を用いて以下の各工程を行なう。

【００２７】図４は、図２のＩ−Ｉ′線における断面に
対応するＴＦＴの工程断面図、図５は、図２のII−II′
線における断面に対応するＴＦＴの工程断面図である。
なお、データドライバ部におけるＴＦＴも基本的には同
じ工程中で製造されるので、その説明を省略する。

【００２８】（下地保護膜形成工程）図４（Ａ）、図５
（Ａ）において、まず、ＥＣＲ−ＰＥＣＶＤ法により２
５０℃〜３００℃の温度条件下で、基板２０の表面に下
地保護膜２１となる膜厚が２０００オングストロームの
シリコン酸化膜を形成する。シリコン酸化膜は、ＡＰＣ
ＶＤ法でも形成でき、この場合には、基板２０の温度を
２５０℃から４５０℃までの範囲に設定した状態で、モ
ノシラン（ＳｉＨ₄ ）及び酸素を原料ガスとしてシリコ
ン酸化膜を形成する。

【００２９】（半導体膜堆積工程）次に、下地保護膜２
１の表面に真性のシリコン膜３０（半導体膜）を６００
オングストローム程度堆積する。本例では、高真空型Ｌ
ＰＣＶＤ装置を用いて、原料ガスであるジシラン（Ｓｉ
₂ Ｈ₆ ）を２００ＳＣＣＭ流しながら、４２５℃の堆積
温度でアモルファスのシリコン膜３０を堆積する。この
高真空型ＬＰＣＶＤ装置では、反応室の内部に基板を配
置し、反応室内の温度を、まず２５０℃に保持する。こ
の状態で、ターボ分子ポンプの運転を開始し、定常回転
に達した後、反応室内の温度を約１時間かけて、２５０
℃から４２５℃の堆積温度にまで昇温する。この昇温を
開始してから最初の１０分間は、反応室にガスを全く導
入せず、真空中で昇温を行ない、しかる後、純度が９
９．９９９９％以上の窒素ガスを３００ＳＣＣＭ流し続
ける。堆積温度に到達した後、原料ガスであるジシラン
（Ｓｉ₂ Ｈ₆ ）を２００ＳＣＣＭ流すとともに、純度が
９９．９９９９％以上の希釈用ヘリウム（Ｈｅ）を１０
００ＳＣＣＭ流す。

【００３０】なお、シリコン膜３０の形成にあたって
は、ＰＥＣＶＤ法やスパッタ法を用いてもよく、これら
の方法によれば、その成膜温度を室温から３５０℃まで
の範囲に設定することができる。

【００３１】（アニール工程）次に、図４（Ｂ）、図５
（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、アモルファスのシリコン
膜３０にレーザ光ＬＡを照射してシリコン膜３０を多結
晶シリコンに改質する。本例では、キセノン・クロライ
ド（ＸｅＣｌ）のエキシマ・レーザ（波長が３０８ｎ
ｍ）を照射する。この工程において、レーザ照射は、基
板２０を室温（２５℃）とし、真空雰囲気中または不活
性ガス雰囲気中で行なう。

【００３２】この状態で、基板２０をＹ方向のうち、矢
印Ｙ１の方向に移動させれば、図５（Ｃ）に示すよう
に、レーザ光ＬＡの照射領域は、矢印Ｙ２の方向に移動
することなる。

【００３３】このアニール工程を行う前の状態（図４
（Ａ）、図５（Ａ）に示す状態）は、図６に示すよう
に、基板２０の全面に下地保護膜２１およびシリコン膜
３０が形成された状態にあるが、シリコン膜３０のう
ち、アクティブマトリクス部９においてＴＦＴ１０のソ
ース領域１１、ドレイン領域１２、およびチャネル領域
１３となるべき部分は、図６に点線Ｌ１で示す部分だけ
であり、データドライバ部７においてＴＦＴ１０のソー
ス領域１１、ドレイン領域１２、およびチャネル領域１
３となるべき部分は、図６に点線Ｌ２で示す部分だけで
ある。

【００３４】そこで、本例では、アクティブマトリクス
部９については、シリコン膜３０のＹ方向のうち、ＴＦ
Ｔ１０の形成予定領域Ａ１に相当する領域に対して選択
的にレーザ光ＬＡを照射し、ＴＦＴ１０の形成予定領域
Ａ１の間の領域Ｂ１には、レーザ光ＬＡを積極的には照
射しない。

【００３５】また、基板２０上におけるアクティブマト
リクス部９のＹ方向の側には、同じくＴＦＴ１０を備え
るデータドライバ部７が構成されることになっている
が、データドライバ部７では、狭い領域内に多数のＴＦ
Ｔ１０を配置するという観点から、アクティブマトリク
ス部９と相違して、ＴＦＴ１０の形成予定領域は、点線
Ｌ２で示すように、Ｘ方向において、通常、単純な直線
配列のみではない。従って、データドライバ部７に対し
ては、ＴＦＴ１０の形成予定領域に対して選択的にレー
ザ光ＬＡを照射することができないので、データドライ
バ部７の全領域Ａ２に対してレーザ光ＬＡを照射する。
なお、アクティブマトリクス部９とデータドライバ部７
との間の領域Ｂ２にも、レーザ光ＬＡを積極的には照射
しない。

【００３６】本例では、図７に示すように、レーザ光Ｌ
Ａの照射領域Ｌ０がＸ方向に長く、かつ、Ｙ方向のレー
ザ光ＬＡの強度プロファイルにおける半値幅がＹ方向に
おける画素ピッチＰＹよりも狭いラインビーム（たとえ
ば、レーザパルスの繰り返し周波数が２００Ｈｚのライ
ンビーム）をシリコン膜３０に照射する。すなわち、シ
リコン膜３０上におけるラインビームの照射領域Ｌ０に
おいて、そのＹ方向における位置を横軸とし、レーザ光
ＬＡの強度を縦軸として、Ｙ方向のレーザ光ＬＡの強度
プロファイルを図８（Ａ）に示したとき、半値幅ＷＨ
（ピーク値Ｈに対して１／２の強度に相当する領域にお
ける幅）がＹ方向における画素ピッチＰＹよりも狭いラ
インビームを用いている。ここで、レーザ結晶化シリコ
ン膜の結晶性の空間分布は、このラインビームのレーザ
光強度と重ね率とに依存する。仮に、レーザ光の半値幅
ＷＨが画素ピッチＰＹより大きいと、結晶性の周期は、
画素ピッチＰＹより必ず大きな周期になる。これに対し
て、画素ピッチＰＹよりも半値幅ＷＨの狭いビームを用
いることによって、画素ピッチＰＹと同等の周期で結晶
性分布を制御することができ、ＴＦＴのばらつきを抑え
ることができる。

【００３７】しかも、図８（Ａ）からわかるように、レ
ーザ光ＬＡの強度プロファイルは、ガウス分布を示し、
ピーク領域Ｐが狭くてその両側になだらかなすそ野部分
ＱＬ、ＱＥを有する。

【００３８】本願発明者の実験結果によれば、よりよい
ポリシリコン膜を得るためには、低いエネルギー密度の
レーザ光の照射から、徐々にエネルギー密度の高いエネ
ルギー照射へとステップを踏む必要がある。すなわち、
シリコン膜上のある一点において、複数回のレーザ光照
射が必要であり、しかも、エネルギー密度が徐々に上昇
するような方法が必要とされる。この方法によって、水
素を多く含んだシリコン膜でも問題なく結晶化が可能と
なり、かつ、結晶性の高いシリコン膜が得られる。この
ようなレーザアニールをラインビームを用いて効率的に
行うには、ラインビームの強度プロファイルが、図８
（Ａ）、（Ｂ）に示すガウス分布に近いものがふさわし
い。このラインビームをＹ方向に適当なピッチで基板２
０に対して移動させることによって、面内のいずれの点
においても、照射されるレーザ光のエネルギー密度は、
レーザ発振のパルス毎に徐々に上昇するようなアニール
方法が可能となる。たとえば、図８（Ａ）、（Ｂ）にお
いて、半値幅ＷＨが１５０ｎｍであるとき、仮にレーザ
ビームに対して基板２０を相対的にレーザ光照射の１パ
ルス毎に１５μｍずつ移動させたとする。これによっ
て、シリコン膜３０には、１か所あたり、１０回のパル
ス（レーザ光のうち、エネルギー密度がＨ／２以上の部
分）が照射されることになる。勿論、基板２０の相対的
な送り速度を変えることによって、１か所にレーザ光が
照射される回数は、自由に変えることができるので、こ
れによって最適な条件を設定することができる。

【００３９】このようなレーザ光ＬＡを用いてシリコン
膜３０をアニールするにあたって、本例では、図９
（Ａ）に示すように、レーザ光ＬＡの照射領域Ｌ０の位
置を固定しておき、基板２０をステージ４０によってＹ
方向（矢印Ｙ１の方向）に向けて移動させることによっ
てシリコン膜３０の溶融結晶化を連続的に行う。ここ
で、レーザ光ＬＡの照射領域Ｌ０では、そのＹ方向の強
度プロファイルにおいて、半値幅ＷＨが画素ピッチＰＹ
よりも狭いので、レーザ光ＬＡがＴＦＴ１０の形成予定
領域Ａ１を照射している間、レーザアニール処理を行う
必要のない領域Ｂ１には、実質的にはレーザ光ＬＡが照
射されない。

【００４０】これに対し、図９（Ｂ）に示すように、レ
ーザ光ＬＡがデータドライバ部７の形成予定領域Ａ２を
照射するときには、ステージ４０を低速で移動させ、レ
ーザ光ＬＡがデータドライバ部７とＴＦＴ１０の形成予
定領域との間の領域Ｂ２を照射するときには、ステージ
４０を高速で移動させる。そして、レーザ光ＬＡがＴＦ
Ｔ１０の形成予定領域Ａ１を照射するときには、ステー
ジ４０を低速で移動させ、レーザ光ＬＡがＴＦＴ１０の
形成予定領域Ａ１の間の領域Ｂ１を照射するときには、
ステージ４０を高速で移動させる。その結果、アモルフ
ァスのシリコン膜３０のうち、レーザ光ＬＡが長い時間
にわたって照射された領域のシリコン膜３０のみが選択
的に溶融結晶化し、多結晶のシリコン膜となる。

【００４１】特に、データドライバ部７においては、よ
り動作速度の速いＴＦＴ１０が求められることから、ラ
インビームがデータドライバ部７の形成予定領域Ａ２を
照射するときには、図９（Ｂ）に示すように、ステージ
４０をできるだけ低速で移動させるか、ラインビームが
データドライバ部７の形成予定領域Ａ２を照射する回数
を増やす。

【００４２】本実施例において、ＴＦＴ形成予定領域
（Ａ１、Ａ２）を選択的にレーザ照射、結晶化させる場
合を示したが、アモルファスのシリコン膜３０全面をレ
ーザ結晶化しても、シリコン膜３０の結晶化について同
様な効果を得ることができることは勿論である。

【００４３】（シリコン膜のパターニング工程）次に、
図４（Ｃ）、図５（Ｄ）に示すように、アニール工程を
行なったシリコン膜３０を、フォトリソグラフィ技術を
用いてパターニングを行い、島状のシリコン膜３１とす
る。ここで、シリコン膜３０に対して行ったレーザアニ
ール処理のアニールパターンと、このパターニング工程
で用いるマスクパターンとのアライメントは、レーザア
ニール処理後のシリコン膜３０の色相がレーザビームの
照射度合いによって異なることを利用して行う。すなわ
ち、レーザビームが照射されずアモルファスのままのシ
リコン膜３０は、赤色であり、レーザビームが照射され
て多結晶化したシリコン膜３０は、黄色である。このた
め、赤色の領域と黄色の領域との境界部分を基準にし
て、シリコン膜３０に対するアニールパターンと、この
パターニングのためのマスクパターンとのアライメント
を行う。

【００４４】（ゲート絶縁膜の形成工程）次に、図４
（Ｄ）、図５（Ｅ）に示すように、ＥＣＲ−ＰＥＣＶＤ
法により２５０℃〜３００℃の温度条件下で、シリコン
膜３１に対して１２００オングストロームのシリコン酸
化膜からなるゲート酸化膜１４を形成する。

【００４５】（ゲート電極形成工程）次に、ゲート酸化
膜１４の表面側に膜厚が６０００オングストロームのタ
ンタル薄膜をスパッタ法により形成した後、それをフォ
トリソグラフィ技術を用いてパターニングし、ゲート電
極１５を形成する。本例では、タンタル薄膜を形成する
際に、基板温度を１８０℃に設定し、スパッタガスとし
て窒素ガスを６．７％含むアルゴンガスを用いる。この
ように形成したタンタル薄膜は、結晶構造がα構造であ
り、その比抵抗が４０μΩｃｍである。なお、タンタル
薄膜は、ＣＶＤ法等によっても形成できる。

【００４６】（不純物導入工程）次に、バケット型質量
非分離型のイオン注入装置（イオンドーピング装置）を
用いて、ゲート電極１５をマスクとしてシリコン膜３１
に不純物イオンを打ち込む。その結果、ゲート電極１５
に対してセルフアライン的にソース領域１１およびドレ
イン領域１２が形成される。このとき、シリコン膜３１
のうち、不純物イオンが打ち込まれなかった部分がチャ
ネル領域１３となる。本例では、原料ガスとして、濃度
が５％になるように水素ガスで希釈したホスフィン（Ｐ
Ｈ₃ ）を用い、加速電圧は、１００ｋｅＶである。イオ
ンの全ドーズ量は、１×１０¹⁶ｃｍ^-2である。

【００４７】なお、Ｐチャネル型のＴＦＴを形成する場
合には、原料ガスとして水素ガスで濃度が５％となるよ
うに希釈したジボラン（Ｂ₂ Ｈ₆ ）を用いる。

【００４８】（層間絶縁膜の形成工程）次に、図４
（Ｅ）、図５（Ｆ）に示すように、ＰＥＣＶＤ法により
２５０℃〜３００℃の温度条件下で、層間絶縁膜１６と
しての膜厚が５０００オングストロームのシリコン酸化
膜を形成する。このときの原料ガスは、ＴＥＯＳ（Ｓｉ
−（Ｏ−ＣＨ₂ −ＣＨ₃ ）₄ ）と酸素とである。基板温
度は、２５０℃〜３００℃である。

【００４９】（活性化工程）次に、酸素雰囲気下で３０
０℃、１時間の熱処理を行ない、注入したリンイオンの
活性化と、層間絶縁膜１６の改質とを行なう。

【００５０】（配線工程）次に、層間絶縁膜１６にコン
タクトホール１７、１８を形成する。しかる後に、コン
タクトホール１７、１８を介して、ソース電極（データ
線３）をソース領域１１に電気的に接続し、ドレイン電
極（画素電極１９）をドレイン領域１２に電気的に接続
し、ＴＦＴ１０を形成する。

【００５１】（実施例１の主な効果）以上説明したよう
に、本例のアクティブマトリクス基板の製造方法では、
アニール工程において、Ｘ方向に並ぶ画素用のＴＦＴ１
０の形成予定領域Ａ１に対して、レーザ光ＬＡの照射領
域がＸ方向に長く、かつ、Ｙ方向のレーザ光ＬＡの強度
プロファイルにおける半値幅がＹ方向における画素ピッ
チよりも狭いラインビームを照射する。従って、レーザ
アニールによって、シリコン膜３０の結晶化を図ること
ができる。しかも、本例では、Ｙ方向における強度プロ
ファイルがガウス分布を示すレーザ光ＬＡと、基板２０
（ガラス基板）との相対的な移動速度の最適化を行うこ
とによって、結晶性のより高いポリシリコン膜を得るこ
とができる。

【００５２】また、本例では、基板２０の全面に形成し
たシリコン膜３０のうち、ＴＦＴ１０を製造するのに必
要な部分のみにレーザ光ＬＡを集中して照射するので、
スループットを向上することができる。

【００５３】さらに、本例では、図９（Ａ）、（Ｂ）に
示したように、基板２０と、ラインビームとをＹ方向に
相対移動させながらシリコン膜３０の溶融結晶化を連続
的に行うときに、ラインビームがＴＦＴ１０またはデー
タドライバ部７の形成予定領域Ａ１、Ａ２を照射すると
きには、ステージ４０を低速で移動させ、ラインビーム
がその他の領域を照射するときには、ステージ４０を高
速で移動させる。従って、無駄な領域に対するアニール
時間を削ることができるので、スループットが向上す
る。

【００５４】この場合に、アクティブマトリクス部９で
は、ＴＦＴ１０がＸ方向に直線的に並んでいるのに対
し、データドライバ部７では、ＴＦＴ１０は、直線的に
並んでいない。それでも、本例では、データドライバ部
７に相当する全域にアニール処理を行うため、十分に結
晶化したシリコン膜３０からデータドライバ部７のＴＦ
Ｔ１０を製造できるので、データドライバ部７のＴＦＴ
１０も移動度が高い。

【００５５】さらに、ＴＦＴ１０のチャネル領域１３
は、チャネル長の方向がＸ方向となるように設定され、
ラインビームの照射領域における長手方向と一致してい
る。このため、チャネル領域１３では、ソース領域１１
からドレイン領域１２に至る間にアニール不足の部分が
発生しにくい。それ故、ＴＦＴ１０の電気的特性が安定
している。また、レーザアニール処理の後にパターニン
グ工程を行うときに、パターニング工程では、チャネル
長方向におけるアライメント精度を緩くしても、ＴＦＴ
１０の電気的特性がばらつかず安定しているという利点
もある。

【００５６】さらに、レーザアニール処理の後にパター
ニング工程を行うので、レーザ光ＬＡは、下地保護膜２
１に直接照射されない。従って、下地保護膜２１が損傷
することを防止することができる。ここで、レーザアニ
ール後のシリコン膜３０の色相がレーザビームの照射度
合いによって異なるため、その色相の違いによって、ア
ニールパターンを判別できる。それ故、レーザアニール
処理のアニールパターンと、パターニング工程で用いる
マスクパターンとのアライメントを行うのに支障がな
い。また、このようにしてアライメントを行うと、実際
のアニールパターン通りにパターニングを行うことにな
るので、位置合わせ精度が高い。

【００５７】［実施例２］本例に係るＴＦＴも、実施例
１と同様、図１（Ａ）に示す液晶表示装置のアクティブ
マトリクス基板において、画素用およびドライバ用のＴ
ＦＴ１０として用いられ、その構造は、図２、図３
（Ａ）、（Ｂ）に示すとおりである。従って、対応する
部分については同じ符合を付して、それらの構造につい
ての説明を省略し、ＴＦＴ１０の製造方法についての
み、図１０および図１１を参照して説明する。

【００５８】図１０は、図２のＩ−Ｉ′線における断面
に対応するＴＦＴの工程断面図、図１１は、そのII−I
I′線における断面に対応するＴＦＴの工程断面図であ
る。なお、データドライバ部におけるＴＦＴも基本的に
は同一の構造を有するので、その図示を省略する。

【００５９】本例でも、実施例１と同様、アクティブマ
トリクス基板２上において、データ線３および走査線４
で区画形成された画素領域５には、画素用のＴＦＴ１０
が形成され、これらのＴＦＴ１０は、アクティブマトリ
クス部９でＸ方向に一直線上に位置している。また、実
施例１と同様、アクティブマトリクス部９に対してＹ方
向の両方の側にデータドライバ部７が構成されている。

【００６０】このようなアクティブマトリクス基板２の
ＴＦＴ１０を製造するのに、本例では、アモルファスの
シリコン膜をパターニングした後にアニール工程を行う
点が実施例１と相違する。

【００６１】（下地保護膜形成工程）図１０（Ａ）、図
１１（Ａ）において、まず、ＥＣＲ−ＰＥＣＶＤ法によ
り２５０℃〜３００℃の温度条件下で、基板２０の表面
に下地保護膜２１となる膜厚が２０００オングストロー
ムのシリコン酸化膜を形成する。シリコン酸化膜は、Ａ
ＰＣＶＤ法でも形成でき、この場合には、基板２０の温
度を２５０℃から４５０℃までの範囲に設定した状態
で、モノシラン（ＳｉＨ₄ ）及び酸素を原料ガスとして
シリコン酸化膜を形成する。

【００６２】（半導体膜堆積工程）次に、下地保護膜２
１の表面に真性のシリコン膜３０（半導体膜）を６００
オングストローム程度堆積する。本例では、高真空型Ｌ
ＰＣＶＤ装置を用いて、原料ガスであるジシラン（Ｓｉ
₂ Ｈ₆ ）を２００ＳＣＣＭ流しながら、４２５℃の堆積
温度でアモルファスのシリコン膜３０を堆積する。この
高真空型ＬＰＣＶＤ装置では、反応室の内部に基板を配
置し、反応室内の温度を、まず２５０℃に保持する。こ
の状態で、ターボ分子ポンプの運転を開始し、定常回転
に達した後、反応室内の温度を約１時間かけて、２５０
℃から４２５℃の堆積温度にまで昇温する。この昇温を
開始してから最初の１０分間は、反応室にガスを全く導
入せず、真空中で昇温を行ない、しかる後、純度が９
９．９９９９％以上の窒素ガスを３００ＳＣＣＭ流し続
ける。堆積温度に到達した後、原料ガスであるジシラン
（Ｓｉ₂ Ｈ₆ ）を２００ＳＣＣＭ流すとともに、純度が
９９．９９９９％以上の希釈用ヘリウム（Ｈｅ）を１０
００ＳＣＣＭ流す。

【００６３】なお、シリコン膜３０の形成にあたって
は、ＰＥＣＶＤ法やスパッタ法を用いてもよく、これら
の方法によれば、その成膜温度を室温から３５０℃まで
の範囲に設定することができる。

【００６４】（シリコン膜のパターニング工程）次に、
図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）に示すように、シリコン膜
３０をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニング
し、島状のシリコン膜３１とする。

【００６５】（アニール工程）次に、図１０（Ｃ）、図
１１（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、アモルファスのシリ
コン膜３０にレーザ光ＬＡを照射してシリコン膜３０を
多結晶シリコンに改質する。本例では、キセノン・クロ
ライド（ＸｅＣｌ）のエキシマ・レーザ（波長が３０８
ｎｍ）を照射する（レーザアニール処理／アニール工
程）。この工程において、レーザ照射は、基板２０を室
温（２５℃）とし、真空雰囲気中または不活性ガス雰囲
気中で行なう。

【００６６】この状態で、基板２０をＹ方向のうち、矢
印Ｙ１の方向に移動させれば、図１１（Ｄ）に示すよう
に、レーザ光ＬＡの照射領域は、矢印Ｙ２の方向に移動
することなる。

【００６７】このアニール工程を行う際には、図１２に
示すように、基板２０の全面に下地保護膜２１が形成さ
れ、この下地保護膜２１の表面には、パターニングされ
たシリコン膜３１が形成されている状態にある。そこ
で、本例では、ＴＦＴ１０を形成するためにシリコン膜
３１が残っている部分（アクティブマトリクス部９にお
いてシリコン膜３１が残っている領域Ａ１１、およびデ
ータドライバ部７においてシリコン膜３１が残っている
部分Ａ１２）のみに対しレーザ光ＬＡを照射し、その他
の部分Ｂ１１、Ｂ１２には、レーザ光ＬＡを積極的には
照射しない。

【００６８】ここで、アクティブマトリクス部９におい
てＴＦＴ１０を形成するためのシリコン膜３１は、Ｘ方
向においてＴＦＴ１０が一直線上に配列されているが、
データドライバ部７では、狭い領域内に多数のＴＦＴ１
０を配置するという観点から、アクティブマトリクス部
９と相違して、シリコン膜３１は、Ｘ方向に一直線に配
列されていない。従って、データドライバ部７に対して
は、シリコン膜３１に対して選択的にレーザ光ＬＡを照
射することができないので、データドライバ部７に対し
ては、その全領域Ａ１２に対してレーザ光ＬＡを照射す
る。

【００６９】また、本例でも、図１２に示すように、レ
ーザ光ＬＡの照射領域Ｌ０がＸ方向に長く、かつ、Ｙ方
向のレーザ光ＬＡの強度プロファイルにおける半値幅が
Ｙ方向における画素ピッチＰＹよりも狭いラインビーム
をシリコン膜３１に照射する。すなわち、シリコン膜３
１上におけるラインビームの照射領域Ｌ０において、そ
のＹ方向における位置を横軸とし、レーザ光ＬＡの強度
を縦軸として、Ｙ方向のレーザ光ＬＡの強度プロファイ
ルを図８（Ａ）に示したとき、半値幅ＷＨ（ピーク値Ｈ
に対して１／２の強度に相当する領域における幅）がＹ
方向における画素ピッチＰＹよりも狭いラインビームを
用いている。

【００７０】しかも、図８（Ａ）からわかるように、レ
ーザ光ＬＡの強度プロファイルは、ガウス分布を示し、
ピーク領域Ｐが狭くてその両側になだらかなすそ野部分
ＱＬ、ＱＥを有する。

【００７１】本願発明者の実験結果によれば、よりよい
ポリシリコン膜を得るためには、低いエネルギー密度の
レーザ光の照射から、徐々にエネルギー密度の高いエネ
ルギー照射へとステップを踏む必要がある。すなわち、
シリコン膜上のある一点において、複数回のレーザ光照
射が必要であり、しかも、エネルギー密度が徐々に上昇
するような方法が必要とされる。この方法によって、水
素を多く含んだシリコン膜でも問題なく結晶化が可能と
なり、かつ、結晶性の高いシリコン膜が得られる。この
ようなレーザアニールをラインビームを用いて効率的に
行うには、ラインビームの強度プロファイルが、図８
（Ａ）、（Ｂ）に示すガウス分布に近いものがふさわし
い。このラインビームをＹ方向に適当なピッチで基板２
０に対して移動させることによって、面内のいずれの点
においても、照射されるレーザ光のエネルギー密度は、
レーザ発振のパルス毎に徐々に上昇するようなアニール
方法が可能となる。たとえば、図８（Ａ）、（Ｂ）の半
値幅ＷＨが１５０ｎｍであるとき、仮にレーザビームに
対して基板２０を相対的にレーザ光照射の１パルス毎に
１５μｍずつ移動させたとする。これによって、シリコ
ン膜３０には、１か所あたり、１０回のパルス（レーザ
光のうち、エネルギー密度がＨ／２以上の部分）が照射
されることになる。勿論、基板２０の相対的な送り速度
を変えることによって、１か所にレーザ光が照射される
回数は、自由に変えることができるので、これによって
最適な条件を設定することができる。

【００７２】このようなレーザ光ＬＡを用いてシリコン
膜３１をアニールするにあたって、本例でも、図１３
（Ａ）に示すように、レーザ光ＬＡの照射領域Ｌ０の位
置を固定しておき、基板２０をステージ４０によってＹ
方向（矢印Ｙ１の方向）に向けて移動させることによっ
てシリコン膜３１の溶融結晶化を連続的に行う。この場
合には、図１３（Ｂ）に示すように、レーザ光ＬＡがデ
ータドライバ部７の形成予定領域Ａ１２を照射するとき
には、ステージ４０を低速で移動させ、レーザ光ＬＡが
データドライバ部７とＴＦＴ１０の形成予定領域との間
の領域Ｂ１２を照射するときには、ステージ４０を高速
で移動させる。そして、レーザ光ＬＡがＴＦＴ１０の形
成予定領域Ａ１１を照射するときには、ステージ４０を
低速で移動させ、レーザ光ＬＡがＴＦＴ１０の形成予定
領域の間の領域Ｂ１１を照射するときには、ステージ４
０を高速で移動させる。

【００７３】特に、データドライバ部７においては、よ
り動作速度の速いＴＦＴ１０が求められることから、ラ
インビームがデータドライバ部７の形成予定領域Ａ１２
を照射するときには、図１３（Ｂ）に示すように、ステ
ージ４０をできるだけ低速で移動させるか、ラインビー
ムがデータドライバ部７の形成予定領域Ａ１２を照射す
る回数を増やす。

【００７４】（ゲート絶縁膜の形成工程）次に、図１０
（Ｄ）、図１１（Ｅ）に示すように、ＥＣＲ−ＰＥＣＶ
Ｄ法により２５０℃〜３００℃の温度条件下で、シリコ
ン膜３１に対して１２００オングストロームのシリコン
酸化膜からなるゲート酸化膜１４を形成する。

【００７５】（ゲート電極形成工程）次に、ゲート酸化
膜１４の表面側に膜厚が６０００オングストロームのタ
ンタル薄膜をスパッタ法により形成した後、それをフォ
トリソグラフィ技術を用いてパターニングし、ゲート電
極１５を形成する。本例では、タンタル薄膜を形成する
際に、基板温度を１８０℃に設定し、スパッタガスとし
て窒素ガスを６．７％含むアルゴンガスを用いる。この
ように形成したタンタル薄膜は、結晶構造がα構造であ
り、その比抵抗が４０μΩｃｍである。なお、タンタル
薄膜は、ＣＶＤ法等によっても形成できる。

【００７６】（不純物導入工程）次に、バケット型質量
非分離型のイオン注入装置（イオンドーピング装置）を
用いて、ゲート電極１５をマスクとしてシリコン膜３１
に不純物イオンを打ち込む。その結果、ゲート電極１５
に対してセルフアライン的にソース領域１１およびドレ
イン領域１２が形成される。このとき、シリコン膜３１
のうち、不純物イオンが打ち込まれなかった部分がチャ
ネル領域１３となる。本例では、原料ガスとして、濃度
が５％になるように水素ガスで希釈したホスフィン（Ｐ
Ｈ₃ ）を用い、加速電圧は、１００ｋｅＶである。イオ
ンの全ドーズ量は、１×１０¹⁶ｃｍ^-2である。

【００７７】なお、Ｐチャネル型のＴＦＴを形成する場
合には、原料ガスとして水素ガスで濃度が５％となるよ
うに希釈したジボラン（Ｂ₂ Ｈ₆ ）を用いる。

【００７８】（層間絶縁膜の形成工程）次に、図１０
（Ｅ）、図１１（Ｆ）に示すように、ＰＥＣＶＤ法によ
り２５０℃〜３００℃の温度条件下で、層間絶縁膜１６
としての膜厚が５０００オングストロームのシリコン酸
化膜を形成する。このときの原料ガスは、ＴＥＯＳ（Ｓ
ｉ−（Ｏ−ＣＨ₂ −ＣＨ₃ ）₄ ）と酸素とである。基板
温度は、２５０℃〜３００℃である。

【００７９】（活性化工程）次に、酸素雰囲気下で３０
０℃、１時間の熱処理を行ない、注入したリンイオンの
活性化と、層間絶縁膜１６の改質とを行なう。

【００８０】（配線工程）次に、層間絶縁膜１６にコン
タクトホール１７、１８を形成する。しかる後に、コン
タクトホール１７、１８を介して、ソース電極（データ
線３）をソース領域１１に電気的に接続し、ドレイン電
極（画素電極１９）をドレイン領域１２に電気的に接続
し、ＴＦＴ１０を形成する。

【００８１】（実施例２の主な効果）このように、本例
のアクティブマトリクス基板の製造方法では、アニール
工程において、Ｘ方向に並ぶ画素用のＴＦＴ１０の形成
予定領域Ａ１１に対して、レーザ光ＬＡの照射領域がＸ
方向に長く、かつ、Ｙ方向のレーザ光ＬＡの強度プロフ
ァイルにおける半値幅がＹ方向における画素ピッチより
も狭いラインビームを照射する。従って、レーザアニー
ルによって、シリコン膜３１の結晶化を図ることができ
る。しかも、本例では、Ｙ方向における強度プロファイ
ルがガウス分布を示すレーザ光ＬＡと、基板２０（ガラ
ス基板）との相対的な移動速度の最適化を行うことによ
って、結晶性のより高いポリシリコン膜を得ることがで
きる。

【００８２】さらに、本例では、シリコン膜３１が残っ
ている部分にだけレーザ光ＬＡを集中して照射している
ので、スループットを向上することができる。

【００８３】また、本例では、図１３（Ａ）、（Ｂ）に
示したように、基板２０とラインビームをＹ方向に相対
移動させながらシリコン膜３１の溶融結晶化を連続的に
行うときに、ラインビームがＴＦＴ１０またはデータド
ライバ部７の形成予定領域Ａ１１、Ａ１２を照射すると
きにステージ４０を低速で移動させ、ラインビームがそ
の他の領域を照射するときには、ステージ４０を高速で
移動させる。従って、無駄な領域に対するアニール時間
を削ることができるので、スループットが向上する。

【００８４】この場合に、アクティブマトリクス部９で
は、ＴＦＴ１０がＸ方向に直線的に並んでいるのに対
し、データドライバ部７では、ＴＦＴ１０は、直線的に
並んでいない。それでも、本例では、データドライバ部
７に相当する全域にアニール処理を行うため、多結晶化
したシリコン膜３１からデータドライバ部７のＴＦＴ１
０を製造できるので、データドライバ部７のＴＦＴ１０
も移動度が高い。

【００８５】また、ＴＦＴ１０のチャネル領域１３は、
チャネル長の方向がＸ方向となるように設定され、ライ
ンビームの照射領域における長手方向と一致している。
このため、チャネル領域１３では、ソース領域１１から
ドレイン領域１２に至る間に、アニール不足の部分が発
生しにくい。それ故、ＴＦＴ１０の電気的特性が安定し
ている。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体膜の結晶化方法では、レーザ光の照射領域がＸ方向に
長く、かつ、Ｙ方向におけるレーザ光の強度プロファイ
ルがガウス分布などを示し、ピーク領域Ｐが狭くてその
両側になだらかなすそ野部分をもつことに特徴を有す
る。従って、本発明によれば、Ｙ方向にガウス分布に近
い強度プロファイルをもつレーザ光を照射しながら、そ
の照射領域と基板とをＹ方向に相対的に移動させると、
半導体膜に照射されるレーザ光のエネルギー密度は、パ
ルス毎に徐々に上昇するため、レーザアニール後の半導
体膜は、結晶化度合いが高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の実施例に係る液晶表示装置
のアクティブマトリクス基板を模式的に示す説明図、
（Ｂ）は、その駆動回路に用いたＣＭＯＳ回路の説明図
である。

【図２】アクティブマトリクス基板上の画素領域を拡大
して示す平面図である。

【図３】（Ａ）は、図２のＩ−Ｉ′線における断面図、
（Ｂ）は、図２のII−II′線における断面図である。

【図４】本発明の実施例１において、図２のＩ−Ｉ′線
における断面に対応するＴＦＴの工程断面図である。

【図５】本発明の実施例１において、図２のII−II′線
における断面に対応するＴＦＴの工程断面図である。

【図６】本発明の実施例１において、シリコン膜のう
ち、レーザアニールする必要がある部分を模式的に示す
説明図である。

【図７】本発明の実施例１において、アニール工程でレ
ーザ光を照射する状態を模式的に示す説明図である。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例１におい
て、アニール工程で用いたレーザ光のＹ方向における強
度プロファイルを示すグラフである。

【図９】（Ａ）は、本発明の実施例１において、アニー
ル工程でレーザ光が選択的に照射される様子を模式的に
示す説明図、（Ｂ）は、そのときの基板の移動速度を示
す説明図である。

【図１０】本発明の実施例２において、図２のＩ−Ｉ′
線における断面に対応するＴＦＴの工程断面図である。

【図１１】本発明の実施例２において、図２のII−II′
線における断面に対応するＴＦＴの工程断面図である。

【図１２】本発明の実施例２において、アニール工程で
レーザ光を照射する状態を模式的に示す説明図である。

【図１３】（Ａ）は、本発明の実施例２において、アニ
ール工程でレーザ光が選択的に照射される様子を模式的
に示す説明図、（Ｂ）は、そのときの基板の移動速度を
示す説明図である。

【図１４】（Ａ）は、従来のアニール工程でレーザ光が
照射される様子を模式的に示す説明図、（Ｂ）は、その
ときのレーザ光のＹ方向における強度プロファイルを示
すグラフである。

【符号の説明】

１・・・液晶表示装置２・・・アクティブマトリクス基板３・・・データ線４・・・走査線５・・・画素領域６・・・液晶容量９・・・アクティブマトリクス部１０・・・ＴＦＴ１１・・・ソース領域１２・・・ドレイン領域１３・・・チャネル形成領域１４・・・ゲート絶縁膜１５・・・ゲート電極３０・・・シリコン膜（半導体膜）３１・・・島状のシリコン膜（半導体膜）ＬＡ・・・レーザ光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上の半導体膜に対して照射されるレ
ーザ光のエネルギー密度を低い状態、高い状態、および
低い状態に変化させてレーザアニールを行うことによ
り、前記半導体膜を溶融結晶化させることを特徴とする
半導体膜の結晶化方法。
【請求項２】請求項１において、前記レーザ光とし
て、強度プロファイルにおいてピーク領域が狭くてその
両側になだらかなすそ野部分を有するレーザビームを照
射しながら、該レーザ光の照射領域と前記基板とを相対
的に移動させることにより、前記半導体膜に対して照射
されるレーザ光のエネルギー密度は、低い状態、高い状
態、および低い状態に変化することを特徴とする半導体
膜の結晶化方法。
【請求項３】基板上の面方向で互いに直交する方向を
Ｘ方向およびＹ方向としたときに、前記基板上に形成し
た非晶質の半導体膜に対し、レーザ光の照射領域がＸ方
向に長くて、Ｙ方向における強度プロファイルにおいて
ピーク領域が狭くてその両側になだらかなすそ野部分を
有するラインビームを照射しながら、該レーザ光の照射
領域と前記基板とをＹ方向に相対的に移動させることに
より、前記半導体膜を溶融結晶化させることを特徴とす
る半導体膜の結晶化方法。
【請求項４】請求項２または３において、前記レーザ
光の照射領域と前記基板との相対的な移動速度を変化さ
せることにより、前記基板に向けて前記レーザ光を選択
的に照射することを特徴とする半導体膜の結晶化方法。
【請求項５】請求項２ないし４のいずれかの項におい
て、前記レーザ光が前記半導体膜の所定領域を照射する
ときには、前記レーザ光の照射領域と前記基板との相対
的な移動速度を低くすることによって、該所定領域の半
導体膜に対しては、他の領域の半導体膜に比較して集中
的に前記レーザ光を照射することを特徴とする半導体膜
の結晶化方法。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかの項に規定
する半導体膜の結晶化方法によって得た結晶性の半導体
膜から薄膜トランジスタを形成することを特徴とするア
クティブマトリクス基板の製造方法。
【請求項７】請求項６に規定する製造方法によって製
造されたことを特徴とするアクティブマトリクス基板。
【請求項８】請求項７に規定するアクティブマトリク
ス基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。