KR20080094605A - 반도체 장치의 제조 방법 및 표시 장치 - Google Patents

반도체 장치의 제조 방법 및 표시 장치 Download PDF

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도시아키 아라이
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Abstract

본 발명은 반도체 장치의 제조 방법 및 표시 장치에 관한 것으로서, 복수의 조사 광학계를 사용하는 경우라도, 각 조사 광학계에서의 레이저빔의 강도 불균일의 영향을 억제하는 것을 가능하게 한다. 본 발명에서는, 복수의 조사 광학계를 사용하여 에너지빔을 조사하는 어닐링 단계에서, 상기 에너지빔의 조사 영역을, 각 조사 광학계가 단독으로 빔 조사하는 단일 빔 조사 영역(11A, 11B)과, 인접하는 2개의 조사 광학계의 양쪽이 빔 조사하는 경계 영역(12AB)으로 나누고, 경계 영역(12AB)을, 한쪽의 조사 광학계에 의한 빔 조사 부분인 제1 조사부 PA와, 다른 쪽의 조사 광학계에 의한 빔 조사 부분인 제2 조사부 PB로 나누고, 제1 조사부 PA에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역과, 제2 조사부 PB에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역이, 경계 영역(12AB) 상에서의 2차원 방향의 각각에서 혼재시키도록 한다.

Description

반도체 장치의 제조 방법 및 표시 장치{SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 예를 들면, 액정 표시 장치 또는 유기 전계 발광 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 「TFT」로 약칭) 기판의 제조에 적합한 반도체 장치의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 반도체막을 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
시스템 액정으로 불리우는 고부가가치의 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치나 유기 전계 발광 소자(이하 「유기 EL 소자」라 함)를 사용한 유기 전계 발광 표시 장치(이하 「유기 EL 표시 장치」라 함) 등을 구성하는 경우에는, 결정성 실리콘을 사용한 TFT 기판을 사용하는 것이 일반적이다. 이 TFT 기판은, 기판에 비정질 또는 비교적 입자의 지름(粒徑)이 작은 다결정의 반도체막을 형성하고, 이 반도체막에 레이저빔을 조사하여 어닐링(annealing) 처리를 한 후에, 구동 소자로서의 TFT를 형성한 것이 일반적이다.
레이저 어닐링 장치의 광원으로서는, 저비용이며 안정성이 높은 반도체 레이저가 사용되는 경우가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 다만, 반도체 레이저 를 사용한 경우에는, 빔 스폿의 크기가 매우 작으므로, 단위 면적당의 주사 시간이 증가하고, 생산성의 저하나 제조 비용의 증대 등을 초래한다. 그래서, 어닐링 처리의 높은 스루풋(throughput)화를 위하여, 복수의 레이저를 서로 근접시켜서 배치하고, 복수의 레이저빔을 비정질 반도체막의 복수의 부분에 동시에 조사하고, 주사 시간을 단축하여 생산성을 올리도록 하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
도 14는, 복수, 예를 들면, 3개의 레이저빔 LB를 기판(310)에 조사하는 패턴의 일례를 나타낸 것이다. 기판(310)에는, 예를 들면, 반도체막(320)이 형성되어 있고, 3개의 조사 영역(311A, 311B, 311C)이 설정되어 있고, 각 레이저빔 LB는 이들 3개의 조사 영역(311A∼311C) 중 1개에 각각 할당되고, 대응하는 조사 영역(311A∼311C)에서 연속적으로 라인형으로 주사하면서 조사하도록 되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 특개 2003-332235호 공보
[특허 문헌 2] 일본국 특개 2004-153150호 공보
그러나, 복수의 레이저빔을 사용하는 경우, 조사 광학계의 조정 오차 등에 의해, 예를 들면, 도 15의 (A)에 나타낸 바와 같이, 조사 광학계 사이에서 레이저의 출력에 편차가 생기는 것을 생각할 수 있다. 조사 광학계 사이에서의 레이저 출력의 편차는, 어닐링 처리 후의 반도체막에서의 각 조사 영역(311A, 311B, 311C)의 결정 입경의 상이를 초래하고, 각 조사 영역(311A∼311C)에 제작된 TFT의 특성에 차이가 생기는 요인이 된다. 따라서, 이와 같은 TFT 기판을 사용하여 구성한 표시 장치에서는, 예를 들면, 도 15의 (B)에 나타낸 바와 같이, 각 조사 영역(311A∼311C)의 휘도에 차이가 생기고, 그 경계선 M이 표시 불균일로서 시인(視認)될 우려가 있다. 또한, 각 조사 광학계 사이의 빔 형상의 불균일이 있는 경우에도, 각 조사 영역 사이의 결정 입경이 상이하게 되고, 전술한 바와 마찬가지로 표시 불균일로 시인될 우려가 있다. 이들 조사 광학계 사이의 편차는 완전히 제거하기 곤란한 경우가 많다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 복수의 조사 광학계를 사용하여 생산성을 높이는 경우라도, 각 조사 광학계에서의 레이저빔의 강도 편차의 영향을 억제할 수 있는 반도체 장치의 제조 방법, 및 그 제조 방법에 의해 제조된 반도체 장치를 사용하여 구성함으로써, 표시 불균일을 억제하고, 표시 품질을 높일 수 있는 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법은, 박막 트랜지스터 형성 영역을 포함하는 소자 형성 영역이 2차원 패턴 배치되는 반도체막에 대하여 복수의 조사 광학계를 사용하여 에너지빔을 조사하는 어닐링 단계를 행하는 반도체 장치의 제조 방법으로서, 상기 어닐링 단계에서는, 상기 에너지빔의 조사 영역을, 상기 복수의 조사 광학계 각각이 단독으로 에너지빔을 조사하는 단일 빔 조사 영역과, 인접하는 단일 빔 조사 영역의 사이에 위치하고 상기 단일 빔 조사 영역으로의 빔 조사를 행하는 2개의 조사 광학계 양쪽이 에너지빔을 조사하는 경계 영역으로 나누고, 상기 경계 영역을, 상기 2개의 조사 광학계의 한쪽에 의한 빔 조사 부분인 제1 조사부와, 상기 2개의 조사 광학계의 다른 쪽에 의한 빔 조사 부분인 제2 조사부로 나누고, 상기 제1 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역과, 상기 제2 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역이, 상기 경계 영역 상에서의 2차원 방향의 각각에서 혼재하는 개소를 가지도록, 상기 제1 조사부, 상기 제2 조사부 및 상기 박막 트랜지스터 형성 영역을 배치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치는, 기판 상에 반도체막이 성막되고, 상기 반도체막에 박막 트랜지스터가 형성되어 이루어지는 구동용 기판과, 상기 구동용 기판 상에 형성되는 표시 소자를 구비하고, 상기 구동용 기판에서의 상기 반도체막에는 상기 박막 트랜지스터의 형성 영역을 포함하는 상기 표시 소자의 형성 영역이 2차원 패턴 배치되는 표시 장치이며, 상기 반도체막은, 복수의 조사 광학계를 사용하여 에너지빔을 조사하는 어닐링 단계를 거쳐서 형성되는 것이며, 상기 어닐링 단계에 의해, 상기 에너지빔의 조사 영역을, 상기 복수의 조사 광학계 각각이 단독으 로 에너지빔을 조사하는 단일 빔 조사 영역과, 인접하는 단일 빔 조사 영역 사이에 위치하고 상기 단일 빔 조사 영역으로의 빔 조사를 행하는 2개의 조사 광학계의 양쪽이 에너지빔을 조사하는 경계 영역으로 나누고, 상기 경계 영역을, 상기 2개의 조사 광학계의 한쪽에 의한 빔 조사 부분인 제1 조사부와, 상기 2개의 조사 광학계의 다른 쪽에 의한 빔 조사 부분인 제2 조사부로 나누고, 상기 제1 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역과, 상기 제2 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역이, 상기 경계 영역 상에서의 2차원 방향의 각각에서 혼재하는 개소를 가지도록, 상기 제1 조사부, 상기 제2 조사부 및 상기 박막 트랜지스터 형성 영역을 배치하여, 상기 복수의 조사 광학계를 사용한 빔 조사가 행해져서, 상기 반도체막이 형성되는 것을 특징으로 한다.
전술한 순서의 반도체 장치의 제조 방법 및 전술한 구성의 표시 장치에 의하면, 경계 영역에는, 그 양쪽으로 인접하는 단일 빔 조사 영역으로의 빔 조사를 행하는 각각의 조사 광학계에 의해 에너지빔이 조사된다. 또한, 각 조사 광학계의 한쪽에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역과, 다른 쪽에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역이, 2차원 방향의 각각에서 혼재하는 개소를 가지도록, 각 조사 광학계로부터의 빔 조사가 행해진다. 따라서, 각 조사 광학계 사이에서 에너지빔의 강도 편차가 있는 경우에도, 단일 빔 조사 영역 사이에 생기는 결정 입경의 차이에 의한 표시 휘도의 차이가 단일 경계선 상에서는 없으며, 2차원 방향의 각각에서 혼재하도록 한 2차원 패턴(예를 들면, 체크 무늬형 패턴이나 그래디에이션형 패턴)을 그려서 산재하게 되어, 에너지 강도의 차이에 기인하는 경계가 쉽 게 시인되지 않게 된다.
본 발명에 의하면, 반도체막에 대한 어닐링 처리를, 복수의 조사 광학계를 사용하여 행하고, 이에 따라, 반도체 장치의 생산성을 높이는 경우라도, 각 조사 광학계 사이에서의 에너지빔의 강도 편차에 의한 악영향을 억제할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 상기 어닐링 처리를 거쳐서 얻어진 반도체막에 TFT를 형성하여 표시 장치를 구성하면, 휘도차에 기인하는 표시 불균일의 발생을 억제하여, 높은 표시 품질을 실현할 수 있다. 이것은, 특히, TFT의 특성 차이에 의해 발광 성능에 영향을 받기 쉬운 유기 전계 발광 표시 장치에 적용할 경우에 매우 유효하다.
이하, 도면에 기초하여 본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법 및 표시 장치에 대하여 설명한다.
[표시 장치의 개략적인 구성]
먼저, 처음에, 표시 장치의 개략적인 구성에 대하여, 유기 EL 표시 장치를 예를 들어 설명한다.
도 1은 유기 EL 표시 장치의 개략적인 구성예를 나타낸 설명도이다.
도면에 예를 든 표시 장치는, 예를 들면, TFT에 의해 구동되는 액티브 또는 패시브형의 극박형 유기 EL 표시 장치로서 사용되는 것이며, 구동 패널(210)과 밀봉 패널(220)이 대향 배치되고, 이들이 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지로 이루어지는 접착층(230)을 사이에 두고 접합되어 구성되어 있다.
구동 패널(210)은, 구동용 기판(240) 상에, 적색의 광을 발생하는 유기 EL 소자(250R)와, 녹색의 광을 발생하는 유기 EL 소자(250G)와, 청색의 광을 발생하는 유기 EL 소자(250B)가, 각각 매트릭스형으로 2차원 패턴 배치되어 이루어지는 것이다.
구동용 기판(240)은, 기판(10) 상에 반도체막(20)이 형성되어 이루어지고, 또한 그 반도체막(20)에 TFT(241)가 형성되어 이루어지는 것이다. 즉, 이른바 TFT 기판으로서 기능하는 것이다.
TFT(241)는, 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B) 각각에 대응하는 능동 소자이다. TFT(241)의 게이트 전극(도시하지 않음)은, 도시하지 않은 주사 회로에 접속되고, 소스 및 드레인(모두 도시하지 않음)은, 예를 들면, 산화 실리콘, 질화 실리콘, PSG(Phospho-Silicate Glass) 등으로 이루어지는 층간 절연막을 통하여 설치된 신호선으로서의 배선(모두 도시하지 않음)에 접속되어 있다. 그리고, TFT(241)의 구성은, 특히 한정되지 않고, 예를 들면, 보텀 게이트형이라도 탑 게이트형이라도 된다.
구동용 기판(240) 상에 형성되는 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)는, 구동용 기판(240) 측으로부터, 피복층(260)을 사이에 두고, 플러스 극으로서의 제1 전극(251)과, 발광층을 포함하는 유기층(252)과, 마이너스 극으로서의 제2 전극(253)이, 차례로 적층되어 이루어지는 것이다. 또한, 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)는, 대기 차단을 위하여, 필요에 따라 질화 실리콘, 산화 실리콘, 수지 등으로 이루어지는 보호막(270)으로 덮혀져 있다.
피복층(260)은, 예를 들면, 두께가 0.2㎛∼50㎛ 정도이며, 폴리이미드, 폴리아미드, 아크릴, BCB(벤조시클로부텐), 폴리이미드 아미드 등의 유기 감광성 재료에 의해 구성되어 있다.
제1 전극(251)은, 반사층으로서의 기능도 겸하고 있고, 예를 들면, 백금(Pt), 금(Au), 크롬(Cr), 은(Ag), 알루미늄(Al), 텅스텐(W) 등의 금속 또는 합금에 의해 구성되어 있다. 그리고, 제1 전극(251)은, 피복층(260)에 설치된 컨택트홀(도시하지 않음)을 통하여 TFT(241)에 접속되어 있다.
유기층(252)은, 유기 EL 소자의 발광색에 의해 구성이 상이하게 되어 있다. 유기 EL 소자(250R, 250B)는, 정공(Elecrton hole) 수송층, 발광층 및 전자 수송층이 제1 전극(251) 측으로부터 전술한 순서로 적층된 구조를 가지고 있고, 유기 발광 소자(250G)는, 정공 수송층 및 발광층이 제1 전극(251) 측으로부터 전술한 순서로 적층된 구조를 가지고 있다. 정공 수송층은 발광층으로의 정공 주입 효율을 높이기 위한 것이며, 발광층은 전류의 주입에 의해 광을 발생하는 것이며, 전자 수송층은 발광층으로의 전자 주입 효율을 높이기 위한 것이다. 유기 EL 소자(250R)에 대해서는, 정공 수송층의 구성 재료로서, 예를 들면, 비스[N－나프틸-N－페닐] 벤지딘(α-NPD)을 들 수 있고, 발광층의 구성 재료로서 예를 들면 2, 5-비스[4-[N-4-메톡시 페닐)-N-페닐 아미노]] 스티릴 벤젠-1, 4-디카보니트릴(BSB)을 들 수 있고, 전자 수송층의 구성 재료로서, 예를 들면, 8-퀴놀리놀 알루미늄 착체(Alq3)를 들 수 있다. 또한, 유기 EL 소자(250B)에 대해서는, 정공 수송층의 구성 재료로서, 예를 들면α-NPD를 들 수 있고, 발광층의 구성 재료로서 예를 들면 4, 4-비스 2, 2-디페닐비닌)비페닐(DPVBi)을 들 수 있고, 전자 수송층의 구성 재료로서, 예를 들면, Alq3를 들 수 있다. 또한, 유기 발광 소자(250G)에 대해서는, 정공 수송층의 구성 재료로서 예를 들면,α-NPD를 들 수 있고, 발광층의 구성 재료로서, 예를 들면, Alq3에 쿠마린6(C6；Coumarin6)을 1체적% 혼합한 것을 들 수 있다.
제2 전극(253)은, 반투과성 전극에 의해 구성되어 있고, 발광층에서 발생한 광은 제2 전극(253) 측으로부터 취출되도록 되어 있다. 제2 전극(253)은, 예를 들면, Ag, Al, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 나트륨(Na) 등의 금속 또는 합금에 의해 구성되어 있다.
이와 같은 구성의 구동 패널(210)과 접착층(230)을 협지하여 대향하는 밀봉 패널(220)은, 구동 패널(210)의 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B) 측에 위치하고 있고, 접착층(230)과 함께 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)를 밀봉하도록 되어 있다. 다만, 밀봉 패널(220)은, 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)에서 발생한 광을 투과시키는 투명 유리 등의 광 투과 재료에 의해 구성되어 있다. 또한, 밀봉 패널(220)에는, 예를 들면, 컬러 필터(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)에서 발생한 광을 취출하고, 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B) 및 그 사이의 배선에서 반사된 외광을 흡수하고, 콘트라스트를 개선하도록 되어 있다.
이상과 같은 구성의 유기 EL 표시 장치에서는, 제1 전극(251)과 제2 전극(253) 사이에 소정의 전압이 인가되면, 유기층(252)의 발광층에 전류가 주입되고, 정공과 전자가 재결합함으로써 발광이 일어난다. 이 광은, 제2 전극(253), 보호막(270) 및 밀봉 패널(220)을 투과하여 취출되게 된다.
즉, 유기 EL 표시 장치에서는, 매트릭스형으로 2차원 패턴 배치된 각 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)에서 발생한 광을 외부에 취출함으로써, 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B) 각각이 1개의 화소로서 기능하게 되고, 이에 따라, 화상의 표시 출력을 행하도록 되어 있다.
[표시 장치에서의 각 화소 영역]
그런데, 유기 EL 표시 장치에서는, 전술한 바와 같이, 화상의 표시 출력을 행하기 위하여, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색에 대응한 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)가 매트릭스형으로 2차원 패턴 배치되어 있고, 또한 각 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)의 능동 소자로서 TFT(241)가 설치되어 있다. 따라서, 구동용 기판(240) 상에서는, 각 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)의 배치에 대응하도록, TFT(241)도 매트릭스형으로 2차원 패턴 배치되어 있게 된다. 즉, 각 색의 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B) 중 어느 하나가 배치되는 1개의 화소 영역(=소자 형성 영역) 근처에, 1개의 TFT(241)가 배치되는 것이다.
도 2는 소자 형성 영역의 하나의 구체예를 나타낸 평면도이다.
도면의 예와 같이, 구동용 기판(240) 상, 보다 상세하게는 기판(10)에 형성된 반도체막(20) 상에서는, 1개의 화소 영역에 해당하는 소자 형성 영역(400) 내에, TFT 형성 영역(401)이 존재하고 있다. TFT 형성 영역(401)은, TFT(241)가 형성되는 영역이다.
다만, 1개의 소자 형성 영역(400) 내에는, TFT 형성 영역(401) 외에, 용량 형성 영역(402)도 존재하고 있다. 용량 형성 영역(402)은, 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)의 구동을 위해 필요로 하는 용량(단 도시하지 않음) 등의 회로 구성 부품이 형성되는 영역이다. 그리고, 이 용량 형성 영역(402)에 형성되는 용량을 비롯한 회로 구성 부품에 대하여는, 공지 기술을 사용하여 구성하면 되므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
[표시 장치의 제조 순서]
다음에, 이상과 같은 구성의 유기 EL 표시 장치의 제조 순서를 설명한다. 유기 EL 표시 장치는, 예를 들면, 이하에서 설명하는 순서로 제조하는 것을 고려할 수 있다.
먼저, 기판(10) 상에 성막된 반도체막(20)을 이용하여, TFT(241)를 형성하고, TFT(241)에 전기적으로 접속하는 배선 등을 형성함으로써, 구동용 기판(240)을 구성한다.
이어서, 예를 들면, 스핀 코트법에 의해, 예를 들면, 전술한 재료를 도포, 노광 및 현상함으로써, 전술한 두께의 피복층(260)을 형성한다.
계속하여, 피복층(260) 상에, 예를 들면, 스퍼터링법에 의해, 전술한 재료로 이루어지는 제1 전극(251)을 성막하고, 예를 들면, 리소그라피 기술을 사용하여 선택적으로 에칭하고, 소정의 형상으로 패터닝한다. 그 후, 예를 들면, 증착법에 의해, 전술한 재료로 이루어지는 유기층(252) 및 제2 전극(253)을 차례로 성막하고, 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)를 형성한다. 이에 따라, 구동 패널(210)이 구성된다.
그 후, 유기 EL 소자(250R, 250G, 250B)를 전술한 재료로 이루어지는 보호 막(270)으로 덮고, 또한 보호막(270) 상에 접착층(230)을 형성한다. 그리고, 필요에 따라 컬러 필터가 설치된 밀봉 패널(220)을 준비하고, 구동 패널(210)과 밀봉 패널(220)을 접착층(230)을 사이에 두고 접합시킨다.
이상의 순서에 따라, 도 1에 나타낸 유기 EL 표시 장치가 완성된다.
[반도체 장치의 제조 방법]
여기서, 유기 EL 표시 장치의 제조 순서 중, 구동용 기판(240)의 제조 순서에 대하여, 보다 상세하게 설명한다. 이하에 설명하는 구동용 기판(240)의 제조 순서는, 본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 하나의 구체예에 해당하는 것이다.
도 3은, 본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 하나의 구체예인 구동용 기판 제조 순서의 개략적인 흐름을 나타내는 흐름도이다. 도면의 예와 같이, 구동용 기판(240)의 제조 순서는, 기판(10)에 반도체막(20)을 형성하는 성막 단계(단계 101), 이하 단계를 「S」라 약칭)와, 반도체막(20)에 에너지빔으로서, 예를 들면, 레이저빔을 조사하여 반도체막(20)을 개질하는 어닐링 단계(S102)를 포함하고 있다.
도 4는, 성막 단계를 설명하기 위한 평면도이다.
도면의 예와 같이, 성막 단계에서는, 유리 등의 절연 재료로 이루어지는 직사각형(예를 들면, 직사각 형상)의 기판(10) 상에, 두께가 50nm이며, 비정질 또는 비교적 입경이 작은 다결정의 실리콘(Si)으로 이루어지는 반도체막(20)을 형성한다. 반도체막(20)의 평면 형상은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 표시 장치용 의 구동용 기판(240)의 경우, 기판(10)의 중앙부에 형성된 화소부 형성 예정 영역(20A)과, 그 주위에 밴드형으로 형성된 구동 회로, 정전 파괴 보호 회로, 인출 배선 및 인출 패드부 형성 예정 영역(20B)을 포함하고 있는 것으로 한다.
그리고, 기판(10) 상에 반도체막(20)을 형성한 후에는, 어닐링 단계에서, 그 반도체막(20)에 레이저빔 LB를 조사하고, 그 반도체막(20)을 결정화시킨다.
도 5는, 어닐링 단계에 사용하는 레이저 어닐링 장치의 일례를 나타낸 설명도이다. 도면의 예의 레이저 어닐링 장치는, 복수, 예를 들면, 3개의 조사 광학계(110A, 110B, 110C)를 가지고 있고, 이들 조사 광학계(110A∼110C)로부터의 레이저빔 LB를 기판(10) 상의 반도체막(20)의 상이한 3개소에 동시에 조사할 수 있도록 되어 있다. 조사 광학계(110A∼110C)는, 각각, 예를 들면, 레이저빔 LB를 발생하는 레이저 발생원(111)과, 이 레이저 발생원(111)으로부터의 레이저빔 LB의 진행 방향을 기판(10)을 향해 변경시키는 미러(112)를 구비하는 구성으로 이루어져 있다.
도 6은, 도 5의 레이저 어닐링 장치에 의한 레이저빔의 주사 패턴의 일례를 나타낸 평면도이다. 도면의 예와 같이, 각 조사 광학계(110A∼110C)로부터의 레이저빔 LB는, 어닐링 폭(레이저빔 LB의 스폿 최대 직경) d, 피치 p인 다수개의 밀접한 평행선 패턴 P로, 통상적으로는 기판(10)의 길이변에 평행한 방향으로 주사하면서 조사된다. 그리고, 평행선 패턴 P의 피치 p는 화소 피치에 맞추는 것이 바람직하고, 또한 어닐링 폭 d는 p/2 이하로 되어 있는 것으로 한다.
도 7은, 도 5의 레이저 어닐링 장치에 의한 레이저빔의 조사 영역의 일례를 나타낸 평면도이다. 도면의 예와 같이, 어닐링 단계에서는, 기판(10)을, 평행선 패턴 P에 대하여 평행한 경계선 M에서, 복수, 예를 들면, 3개의 단일 빔 조사 영역(이하, 간단하게 「단일 영역」이라 칭함)(11A, 11B, 11C)과, 이들 중 앞의 둘 사이의 경계 영역(12AB) 및 나중의 둘 사이의 경계 영역(12BC)으로 나눈다. 단일 영역(11A)에는 조사 광학계(110A)에 의해, 단일 영역(11B)에는 조사 광학계(110B)에 의해, 단일 영역(11C)에는 조사 광학계(110C)에 의해, 각각 레이저빔 LB를 조사한다. 또한, 경계 영역(12AB)에는, 조사 광학계(110A, 110B)에 의해 레이저빔 LB를 조사하고, 경계 영역(12BC)에는, 조사 광학계(110B, 110C)에 의해 레이저빔 LB를 조사한다. 즉, 레이저빔 LB의 조사 영역을, 각 조사 광학계(110A∼110C)의 각각이 단독으로 빔 조사를 행하는 단일 영역(11A, 11B, 11C)과, 2개의 조사 광학계(110A, 110B) 또는 조사 광학계(110B, 110C)에 의해 레이저 빔 LB의 조사 라인마다 일정한 규칙을 갖게하여 혼합시키면서 빔 조사를 행하는 경계 영역(12AB, 12BC)으로 나누는 것이다.
이에 따라, 이 어닐링 단계에서는, 3개의 조사 광학계(110A∼110C)의 이용에 의해, 주사 시간을 단축하여 생산성을 높일 수 있게 된다.
또한, 각 단일 영역(11A, 11B, 11C) 사이에는, 각 조사 광학계(110A∼110C) 중 어느 2개에 의해 빔 조사가 행해지는 경계 영역(12AB, 12BC)이 배치되어 있으므로 각 조사 광학계(110A∼110C)에 의한 레이저빔 LB의 강도 편차가 있어도, 그 강도 편차에 의한 결정 입경의 차이가 생기는 표시 휘도의 차이의 시인성을 완화할 수 있다.
그런데, 유기 EL 표시 장치를 구성하는 경우에는, 각 화소 영역의 간격이, 예를 들면, 0.3mm 이상으로 이루어지는 것도 있다. 그 경우에, 경계 영역(12AB, 12BC)에서, 레이저빔 LB의 조사 라인마다 일정한 규칙을 갖게하여 혼합시키면, 선형의 휘도차를 시인할 수 있는 것을 생각할 수 있다.
그래서, 경계 영역(12AB, 12BC)에 대한 레이저빔 LB의 조사 시에는, 상기 조사를 이하에 기술하는 바와 같이 행하는 것으로 한다.
예를 들면, 경계 영역(12AB)에 주목하면, 경계 영역(12AB)에는 2개의 조사 광학계(110A, 110B)를 사용하여 레이저빔 LB를 조사하지만, 그 조사 시에, 경계 영역(12AB)을, 한쪽의 조사 광학계(110A)에 의한 빔 조사 부분인 제1 조사부와, 다른 쪽의 조사 광학계(110B)에 의한 빔 조사 부분인 제2 조사부로 나눈다. 그리고, 제1 조사부에 의해 빔 조사되는 반도체막(20)의 TFT 형성 영역(401)과, 제2 조사부에 의해 빔 조사되는 반도체막(20)의 TFT 형성 영역(401)이, 경계 영역(12AB) 상에서의 2차원 방향의 각각에서 혼재하는 개소를 가지도록, TFT 형성 영역(401)과의 위치 관계를 고려하면서 제1 조사부 및 제2 조사부를 패턴 배치한다.
이것은, 경계 영역(12BC)에 대해서도 전적으로 마찬가지이다.
이와 같이함으로써, 각 경계 영역(12AB, 12BC)에서는, 각 조사 광학계(110A∼110C)에 의한 레이저빔 LB의 강도 편차가 있어도, 결정 입경의 차이에 의한 표시 휘도의 차이가 단일 경계선 상에서는 없고, 2차원 방향의 각각에서 혼재하도록 한 2차원 패턴(예를 들면, 체크 무늬형 패턴이나 그래디에이션형 패턴)을 그려서 산재하게 된다. 따라서, 에너지 강도의 차이에 기인하는 경계를 쉽게 시인하기 어려우 므로, 특히 각 화소 영역의 간격이, 예를 들면, 0.3mm 이상이 되는 경우에 매우 유효하다.
[패턴 분류의 제1 구체예]
여기서, 제1 조사부 및 제2 조사부의 패턴 배치(패턴 분류)에 대하여, 단일 영역(11A, 11B) 사이에 협지되는 경계 영역(12AB)을 예를 들어, 구체적으로 설명한다.
도 8은, 제1 조사부 및 제2 조사부의 패턴 분류의 제1 구체예를 나타내는 설명도이다. 도면의 예와 같이, 경계 영역(12AB)에서는, 조사 광학계(110A)에 의해 레이저빔 LB를 조사하는 제1 조사부 PA와, 조사 광학계(110B)에 의해 레이저빔 LB를 조사하는 제2 조사부 PB를, 단일 영역(11A, 11B) 및 경계 영역(12AB) 사이의 경계선 M을 따른 방향으로 연장되는 단일 주사 라인 내에서 교대로 혼합시켜 배치한다. 또한, 상기 주사 라인과 직교하는 방향에서도, 동일 라인 내에서 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB를 교대로 혼합시켜 배치한다. 즉, 2차원 방향의 각각에서 혼재하는 개소를 가지도록, 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB를, 체크무늬를 그리는 패턴형으로 혼재시켜 배치하는 것이다.
이와 같은 패턴 배치는, 조사 광학계(110A, 110B)의 온/오프를 전환 제어함으로써 실현 가능하다. 즉, 제1 조사부 PA 및 제2 조사부 PB의 각 빔 조사의 온/오프를, 주사 라인 상에서의 주 주사 위치 및 부 주사 위치에 의존하여 전환함으로써, 제1 조사부 PA로서 빔 조사되는 반도체막(20)의 TFT 형성 영역(401)과, 제2 조사부 PB로서 빔 조사되는 반도체막(20)의 TFT 형성 영역(401)을, 경계 영역(12AB) 상에서 체크 무늬 패턴형으로 혼재시킨다. 그리고, 빔 조사의 온/오프 전환 제어는, 공지 기술을 이용하여 행하면 되므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.
또한, 전술한 패턴 배치는, 조사 광학계(110A, 110B)로부터의 각 레이저빔 LB에 대한 차폐/비차폐의 전환 제어에 의해서도 실현 가능하다. 즉, 예를 들면, 각 조사 광학계(110A, 110B)와 빔 조사되는 반도체막(20) 사이에 마스크를 배치하고, 그 마스크를 사용하여 각 조사 광학계(110A, 110B)로부터의 레이저빔 LB를 차폐하거나 투과시키는 것을 전환함으로써, 제1 조사부 PA로서 빔 조사되는 반도체막(20)의 TFT 형성 영역(401)과, 제2 조사부 PB로서 빔 조사되는 반도체막(20)의 TFT 형성 영역(401)을, 경계 영역(12AB) 상에서 체크 무늬 패턴형으로 혼재시킨다. 그리고, 빔 조사의 차폐/비차폐의 전환 제어는, 마스크를 이용하는 경우 외에, 공지된 셔터 기구를 이용해도 실현 가능하다. 또한, 그 밖에도 반사나 굴절을 이용하여 대상물에 에너지가 조사되지 않도록 하는 방법이 있다. 즉, 빔 조사의 차폐/비차폐의 전환 제어는, 그 방법이 특히 한정되는 것은 아니다.
도 9는, 도 8의 패턴 분류에 의한 레이저빔의 에너지 강도의 예를 나타내는 설명도이다.
제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB를 체크 무늬 패턴형으로 혼재시켰을 경우에는, 도면의 예와 같이, 경계 영역(12AB)에 조사되는 레이저빔 LB의 평균 강도는, 단일 영역(11A, 11B) 각각에서의 강도의 중간 정도로 근사된다. 이것은, 단일 영역(11A, 11B)의 레이저빔 LB의 강도 차이가, 경계 영역(12AB)에 의해 절반 정도로 완화되는 것을 의미한다. 즉, 경계 영역(12AB)에 의한 단일 영역(11A, 11B) 사이 의 강도 차이의 완화를 통해서, 단일 영역(11A, 11B)과 경계 영역(12AB) 각각의 사이의 경계가 쉽게 시인되지 않게 된다. 따라서, 전술한 패턴 분류를 거쳐서 얻어진 반도체막(20)에 TFT(241)를 형성하여 구동용 기판(240)을 구성하면, 휘도차에 기인하는 표시 불균일의 발생을 억제하여 높은 표시 품질을 실현하는 유기 EL 표시 장치를 제조할 수 있다.
그리고, 경계 영역(12AB)의 폭 D12는, 단일 영역(11A, 11B)의 폭 D11 및 레이저빔 LB의 강도 차 ΔI에 따라 설정하는 것을 고려할 수 있다. 구체적으로는, 강도 차이 ΔI가 크면, 경계 영역(12AB)의 폭 D12도 크게 확보하는 방식으로 행할 수 있다.
또한, 반도체막(20)의 화소부 형성 예정 영역(20A) 내에서 경계 영역(12AB, 12BC)을 작성하는 경우에, 각 화소가 R, G, B의 각 색이 차례로 정렬된 일정한 반복 구조를 가질 때는, 이 반복 구조를 1개의 단위로 하여 취급하고, 그 단위 내에서는 패턴 분류를 행하지 않도록 하는 것을 고려할 수 있다. 이것은, 통상적인 표시 소자에서는, R, G, B의 3색으로 이루어지는 서브 픽셀에 의해 1개의 픽셀(화소)이 구성되어 있고, 이 3개의 서브 픽셀로부터의 휘도에 의해 색도를 규정하고 있기 때문이다. 보다 상세하게는, 만일, 같은 픽셀 내에서, R에 강도가 강한 편인 레이저빔, G 및 B에 강도가 낮은 편인 레이저빔을 사용하면, 흰색을 표시하고자 할 경우에, 적색을 띤 백색이 표시되게 되는 데, 그 이유는 같은 화소 내에서 같은 강도의 레이저빔을 사용하고 있으면, 인접 화소와 휘도가 변하는 경우는 있어도, 색도가 변하는 경우는 없기 때문이다.
[패턴 분류의 제2 구체예]
다음에, 제1 조사부 및 제2 조사부의 패턴 배치(패턴 분류)의 제2 구체예를 설명한다. 여기서도, 경계 영역(12AB)을 예를 들어 구체적인 설명을 행한다.
경계 영역(12AB)에서의 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB로 패턴을 분류하는 것은, 전술한 제1 구체예와 같이 일정하여도 되지만, 단일 영역(11A, 11B) 사이의 빔 강도 차이의 완화를 확실하고 효과적으로 할 수 있도록, 단일 영역(11A, 11B)과 경계 영역(12AB)과의 경계선과 직교하는 방향에서, 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB의 분포 밀도를 가변시키는 것을 고려할 수 있다.
도 10은 제1 조사부 및 제2 조사부의 패턴 분류의 제2 구체예를 나타내는 설명도이다. 도 10의 (a) 및 (b)에 나타내는 패턴 분류는, 모두, 경계 영역(12AB)에서, 한쪽의 단일 영역(11A)으로부터 다른 쪽의 단일 영역(11B)을 향하여, 제1 조사부 PA 및 제2 조사부 PB 각각의 분포 밀도가 서서히 변화되어 가도록, 보다 상세하게는 제1 조사부 PA 또는 제2 조사부 PB 중 어느 한쪽의 분포 밀도가 서서히 높아지면서, 또한 다른 쪽의 분포 밀도가 서서히 낮아지는, 이른바 그래디에이션형으로, 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB를 혼재시켜 배치하고 있다. 이에 따라, 경계 영역(12AB)에서의 2차원 방향의 각각에서 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB가 혼재하는 개소를 가지도록, 이들 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB가 패턴 분류되게 된다. 다만, 혼재하는 개소를 가지도록, 예를 들면, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB가 혼재하고 있지 않은 라인(제1 조사부 PA 또는 제2 조사부 PB 중 어느 한쪽만으로 이루어지는 라인)이 존재하고 있어도 상관없다.
이와 같은 패턴 배치도, 전술한 제1 구체예의 경우와 마찬가지로, 조사 광학계(110A, 110B)의 온/오프를 전환 제어에 의하거나, 또는 조사 광학계(110A, 110B)로부터의 각 레이저빔 LB에 대한 차폐/비차폐의 전환 제어에 의해 실현할 수 있다.
도 11은 도 10의 패턴 분류에 의한 레이저빔의 에너지 강도의 예를 나타내는 설명도이다.
제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB를 그래디에이션형으로 혼재시켰을 경우에는, 도면의 예와 같이, 경계 영역(12AB)에 조사되는 레이저빔 LB의 강도는, 단일 영역(11A, 11B) 각각에서의 강도를 연결하는 곡선에 의해 근사된다. 이것은, 단일 영역(11A, 11B)의 레이저빔 LB의 강도가, 경계 영역(12AB)에서 서서히 천이하여, 각각의 연속성이 유지되는 것을 의미한다. 즉, 경계 영역(12AB)에 의한 단일 영역(11A, 11B) 사이의 강도의 연속성을 유지한 채로, 그 강도 차이가 2차원적으로 완화되게 되고, 그 결과, 단일 영역(11A, 11B)과 경계 영역(12AB)의 각각의 사이의 경계가 쉽게 시인되지 않게 된다. 따라서, 전술한 그래디에이션형의 패턴 분류를 거쳐 얻어진 반도체막(20)에 TFT(241)를 형성하고 구동용 기판(240)을 구성하면, 체크 무늬 패턴형의 경우보다 더 휘도차에 기인하는 표시 불균일의 발생을 억제할 수 있고, 더 한층 높은 표시 품질을 실현하는 유기 EL 표시 장치를 제조할 수 있다.
그리고, 그래디에이션형의 패턴 분류는, 인간 공학적으로 휘도차에 기인하는 표시 불균일이 시인하기 어려운 태양이라면, 특히 한정되는 것은 아니다.
또한, 그래디에이션형의 패턴 분류를 행하는 경우에도, 강도 차이 ΔI에 따 른 경계 영역(12AB)의 폭 D12의 설정이나, R, G, B의 각 색의 반복 구조를 1개의 단위로 하여 취급하는 것 등에 대해서는, 전술한 제1 구체예의 경우와 마찬가지이다.
[패턴 분류의 제3 구체예]
다음에, 제1 조사부 및 제2 조사부의 패턴 배치(패턴 분류)의 제3 구체예를 설명한다. 여기서도, 경계 영역(12AB)을 예를 들어 구체적인 설명을 행한다.
전술한 패턴 분류의 제1 구체예 및 제2 구체예에서는, 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB가 2차원 방향의 각각에서 혼재하도록 한 2차원 패턴을 그려서 산재시키므로, 극히 단시간에 정확한 광학적 또는 전기적인 조사 광학계(110A∼110C)의 온/오프 전환 제어를 가능하게 하거나, 또는 조사 광학계(110A∼110C)와 조사 대상인 반도체막(20) 사이에 마스크 등의 광 차폐물을 설치하는 구성의 실현이 필요하다. 즉, 레이저빔 LB의 조사 장치의 기구 또는 이에 부설되는 기구의 복잡화가 초래되는 것을 생각할 수 있다.
그래서, 제3 구체예에서는, 소자 형성 영역(400) 내에서의 TFT 형성 영역(401)의 배치를 변경함으로써, 레이저빔 LB의 온/오프 전환 제어나 차폐/비차폐의 전환 제어 등을 요하지 않고, 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB의 패턴 분류를 실현하는 것이다.
도 12는, 제1 조사부 및 제2 조사부의 패턴 분류의 제3 구체예를 나타내는 설명도이다. 도면의 예의 패턴 분류를 행하는 경우에는, 전술한 제1 구체예 또는 제2 구체예와 같은 레이저빔 LB의 온/오프 전환 제어나 차폐/비차폐의 전환 제어 등은 행하지 않는다. 다만, 경계 영역(12AB)에 인접하는 2개의 단일 영역(11A, 11B)에서 사용하는 2개의 조사 광학계(110A, 110B)로부터 빔 조사를 병행하여 행하도록 한다. 상세하게는, 소자 형성 영역(400)을 단일 영역(11A) 측과 단일 영역(11B) 측으로 분할하고, 한쪽(예를 들면, 단일 영역(11B) 측)을 단일 영역(11A)으로의 빔 조사를 행하는 조사 광학계(110A)에 의한 빔 조사 영역(404)으로 하고, 다른 쪽(예를 들면, 단일 영역(11A) 측)을 단일 영역(11B)으로의 빔 조사를 행하는 조사 광학계(110B)에 의한 빔 조사 영역(405)으로 하며, 각각이 병행하여 레이저빔 LB의 조사를 행하고, 라인형의 빔 조사 영역(404, 405)이 나란히 배치되도록 한다.
각 조사 광학계(110A, 110B)로부터 병행하여 빔 조사되는 소자 형성 영역(400) 내에는, TFT 형성 영역(401)과 용량 형성 영역(402)이 존재하고 있다. 이들 중, TFT 형성 영역(401)은 레이저빔 LB의 조사에 의한 반도체막(20)의 개질이 필요하지만, 용량 형성 영역(402)에 대해서는 레이저빔 LB의 조사에 의한 반도체막(20)의 개질을 특별히 필요로 하지 않는다. 즉, 레이저빔 LB의 조사에 의한 어닐링 처리는, 적어도 소자 형성 영역(400) 내의 TFT 형성 영역(401)에 대하여 행하면 된다.
이로써, 조사 광학계(110A)로부터의 빔 조사와 조사 광학계(110B)로부터 빔 조사가 병행하여 행해지는 경우에는, 소자 형성 영역(400) 내에서의 TFT 형성 영역(401)의 배치를 변경함으로써, TFT 형성 영역(401)에 대한 선택적인 빔 조사를 행하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 어느 소자 형성 영역(400)에 대해서는, 단일 영역(11B) 측에 TFT 형성 영역(401)이 위치하도록 TFT 형성 영역(401) 및 용량 형 성 영역(402)을 배치하고, TFT 형성 영역(401)에 대하여 조사 광학계(110A)가 빔 조사를 행하도록 한다. 이에 따라, TFT 형성 영역(401)은, 조사 광학계(110A)에 의한 빔 조사 부분인 제1 조사부 PA에 속하게 된다. 또한, 이와는 다른 소자 형성 영역(400)에 대해서는, 단일 영역(11A) 측에 TFT 형성 영역(401)이 위치하도록 TFT 형성 영역(401) 및 용량 형성 영역(402)을 배치하고, TFT 형성 영역(401)에 대하여 조사 광학계(110B)가 빔 조사를 행하도록 한다. 이에 따라, TFT 형성 영역(401)은, 조사 광학계(110B)에 의한 빔 조사 부분인 제2 조사부 PB에 속하게 된다. 즉, 각 소자 형성 영역(400)에서, 소자 형성 영역(400) 내에서의 TFT 형성 영역(401)의 위치를 상이하게 함으로써, 경계 영역(12AB)을 제1 조사부 PA와 제2 조사부 PB로 나누는 것이다.
이 때, 각 화소가 R, G, B의 각 색이 차례로 정렬된 일정한 반복 구조를 가질 때는, 그 반복 구조를 1개의 단위로 하면서, TFT 형성 영역(401)의 배치의 변경을, 일정한 규칙을 갖게 하면서 행하도록 한다. 일정한 규칙으로서는, 제1 구체예에서 설명한 바와 같은 체크 무늬 패턴형이나, 제2 구체예에서 설명한 바와 같은 그래디에이션 패턴형 등을 들 수 있다. 즉, 각 소자 형성 영역(400)에서의 TFT 형성 영역(401)의 배치를 각각의 단위로 일정한 규칙을 갖게 하면서 변경함으로써, 제1 조사부 PA에 의해 빔 조사되는 TFT 형성 영역(401)과 제2 조사부 PB에 의해 빔 조사되는 TFT 형성 영역(401)을, 체크 무늬 패턴형이나 그래디에이션 패턴형 등으로 혼재 배치시키는 것이다.
도 13은, 패턴 분류의 제3 구체예를 보다 상세하게 나타내는 설명도이다. 도면의 예에서는, 매트릭스형으로 배치된 각 소자 형성 영역(400)에 대하여, 조사 광학계(110A)로부터의 빔 조사를 각 소자 형성 영역(400)의 한쪽에 편중시키고, 또 조사 광학계(110B)로부터의 빔 조사를 각 소자 형성 영역(400)의 다른 쪽에 편중시켜, 각각에 양쪽을 병행하여 행하도록 한다. 또한, R, G, B의 3색 반복 구조를 구성하는 3개의 소자 형성 영역(400)을 1개의 단위로 하고, 어떤 단위에 대해서는 조사 광학계(110B)로부터 빔 조사되는 위치에 TFT 형성 영역(401)을 배치하고, 다른 단위에 대해서는 조사 광학계(110A)로부터 빔 조사되는 위치에 TFT 형성 영역(401)을 배치하여, 그 배치 전환이 각 단위로 교대로 반복되도록 패턴 분류되고 있는 경우를 나타내고 있다.
이와 같은 TFT 형성 영역(401)의 배치의 변경 태양은, 화소 설계 단계에서 미리 정해 두는 것으로 한다. 화소 설계 단계에서 정해 두면, TFT 형성 영역(401)의 배치의 변경에 따라 필요로 하는 배선 구조의 변경 수정에도 용이하게 대응할 수 있다. 그리고, TFT 형성 영역(401)의 배치의 변경, 즉 단일 영역(11A) 측에 배치할 것인지, 또는 단일 영역(11B) 측에 배치할 것인지에 대해서는, 공지 기술을 이용하여 실현되면 되므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.
이와 같은 패턴 분류를 행한 경우에도, 경계 영역(12AB)의 존재에 의해, 단일 영역(11A, 11B)의 레이저빔 LB의 강도 차이가 완화되게 된다. 따라서, 단일 영역(11A, 11B)과 경계 영역(12AB) 각각의 사이의 경계가 쉽게 시인될 수 없으므로, 휘도차에 기인하는 표시 불균일의 발생을 억제할 수 있고, 높은 표시 품질을 실현하는 유기 EL 표시 장치를 제조할 수 있는 것이다. 또한, 그 때문에, 레이저빔 LB 의 온/오프 전환 제어나 차폐/비차폐의 전환 제어 등이 필요하지도 않다.
여기서는, 경계 영역(12AB)에서의 각 빔 조사를 1라인씩 건너띄고(예를 들면, ABABAB··) 행하는 경우를 예로 들었지만, 복수 라인씩 건너띄고(예를 들면, ABBAAB··의 2라인씩 건너띄우기) 행하도록 해도 상관없다.
또한, 여기서는, 각 소자 형성 영역(400)을 TFT 형성 영역(401)과 용량 형성 영역(402)으로 나누어 설명하였으나, 화소 회로 내에서 특성이 불균일해도 상관없는 TFT가 존재하는 경우에, 그 TFT에 대해서는, 용량 형성 영역(402)에 배치해도 상관없다.
또한, 여기서는, 소자 형성 영역(400)의 한쪽에 편중되어 TFT 형성 영역(401)이 배치된 단위와, 다른 쪽에 편중되어 TFT 형성 영역(401)이 배치된 단위가, 빔 스캔 방향의 축에 대하여 선대칭인 경우를 예를 들었지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 보다 상세하게는, TFT의 채널부 만은 선대칭 배치인 것이 바람직하지만, 에너지빔 조사 폭 중에 TFT의 채널부가 포함되어 있으면, 그 외의 소자 및 패턴은 선대칭 배치일 필요는 없다.
이상, 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 여러 가지 변형이 가능하다.
예를 들면, 전술한 실시예에서는, 조사 광학계(110A∼110C)와 단일 영역(11A∼11C)이 같은 개수인 경우에 대하여 설명하였으나, 이들은 반드시 같은 개수일 필요는 없다. 다만, 이들이 같은 개수가 아닌 경우에도, 1개의 경계 영역을 사이에 두고 인접하는 2개의 단일 영역에는, 서로 상이한 조사 광학계로부터의 레이저빔을 조사하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 실시예에서는, 소자 형성 영역(400)을 TFT 형성 영역(401)과 용량 형성 영역(402)으로 2개로 분할한 예를 들었지만, 특성 균일성이 요구되는 적어도 화소 내 1개의 TFT 형성 영역이 화소 내 상하로 분할되어 있으면, 그 이외의 소자는 어떠한 배치라도 상관없다.
또한, 본 발명은, 어닐링 공정에서, 전자빔, 적외선 또는 각종 램프 등, 레이저빔 이외의 다른 에너지빔을 사용하는 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 예를 들면, 전술한 실시예에서 설명한 각 층의 재료 및 두께, 또는 성막 방법 및 성막 조건 등은 한정되지 않고, 다른 재료 및 두께라도 되고, 또는 다른 성막 방법 및 성막 조건이라도 된다.
여기에 더하여, 전술한 실시예에서는, 유기 EL 소자(250R, 250B, 250G)의 구성을 구체적으로 예를 들어 설명하였으나, 모든 층을 구비할 필요는 없고, 또한, 다른 층을 추가로 구비하고 있어도 된다.
또한, 전술한 실시예에서는, 구동 패널(210)과 밀봉 패널(220)이 접착층(230)을 사이에 두고 전체면에 걸쳐서 접합되어 있는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은, 예를 들면, 구동 패널(210)의 주위 둘레부에만 접착층을 형성하여 밀봉 패널(220) 등을 접합시킨 경우 등, 구동 패널(210)과 밀봉 패널(220)의 일부분에만 접착층(230)이 형성된 경우에 대해서도 적용할 수 있다.
여기에 더하여 또한, 본 발명은, 유기 EL 소자 외에, 무기 일렉트로 발광 소자, 액정 표시 소자, 또는 전착 방식(electrodeposion type) 혹은 전기변색 방 식(electrochromic type)의 표시 소자 등의 다른 표시 소자를 사용한 표시 장치에도 적용할 수 있다.
도 1은 유기 EL 표시 장치의 개략적인 구성예를 나타낸 설명도이다.
도 2는 소자 형성 영역의 하나의 구체예를 나타낸 평면도다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 하나의 구체예인 구동용 기판 제조 단계의 개략적인 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 성막 단계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 어닐링 단계에 사용하는 레이저 어닐링 장치의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 6은 도 5의 레이저 어닐링 장치에 의한 레이저빔의 주사 패턴의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 5의 레이저 어닐링 장치에 의한 레이저빔의 조사 영역의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 8은 제1 조사부 및 제2 조사부의 패턴 분류의 제1 구체예를 나타내는 설명도이다.
도 9는 도 8의 패턴 분류에 의한 레이저빔의 에너지 강도의 예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 제1 조사부 및 제2 조사부의 패턴 분류의 제2 구체예를 나타내는 설명도이다.
도 11은 도 10의 패턴 분류에 의한 레이저빔의 에너지 강도의 예를 나타내는 설명도이다.
도 12는 제1 조사부 및 제2 조사부의 패턴 분류의 제3 구체예를 나타내는 설명도이다.
도 13은 패턴 분류의 제3 구체예를 보다 상세하게 나타내는 설명도이다.
도 14는 종래의 레이저 어닐링 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 15는 도 14에 나타낸 레이저 어닐링 방법의 문제점에 대한 설명도이다.
[부호의 설명]
10: 기판 11A, 11B, 11C: 단일 영역
12AB, 12BC: 경계 영역 20: 반도체막
100: 레이저 어닐링 장치 110A, 110B, 110C: 조사 광학계
210: 구동 패널 220: 밀봉 패널
221: 밀봉용 기판 230: 접착층
240: 구동용 기판 241: TFT
250R, 250G, 250B: 유기 EL 소자 400: 소자 형성 영역
401: TFT 형성 영역 402: 용량 형성 영역
404, 405: 빔 조사 영역 PA: 제1 조사부
PB: 제2 조사부

Claims (6)

  1. 박막 트랜지스터 형성 영역을 포함하는 소자 형성 영역이 2차원 패턴 배치되는 반도체막에 대하여 복수의 조사 광학계를 사용하여 에너지빔을 조사하는 어닐링(annealing) 단계를 행하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    상기 어닐링 단계에서는,
    상기 에너지빔의 조사 영역을, 상기 복수의 조사 광학계 각각이 단독으로 에너지빔을 조사하는 단일 빔 조사 영역과, 인접하는 단일 빔 조사 영역 사이에 위치하고 상기 단일 빔 조사 영역으로의 빔 조사를 행하는 2개의 조사 광학계의 양쪽이 에너지빔을 조사하는 경계 영역으로 나누고,
    상기 경계 영역을, 상기 2개의 조사 광학계의 한쪽에 의한 빔 조사 부분인 제1 조사부와, 상기 2개의 조사 광학계의 다른 쪽에 의한 빔 조사 부분인 제2 조사부로 나누고,
    상기 제1 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역과, 상기 제2 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역이, 상기 경계 영역 상에서의 2차원 방향의 각각에서 혼재하는 개소를 가지도록, 상기 제1 조사부, 상기 제2 조사부 및 상기 박막 트랜지스터 형성 영역을 배치하는
    반도체 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2차원 방향 중 상기 단일 빔 조사 영역과 상기 경계 영역의 경계선과 직교하는 방향으로 상기 제1 조사부 및 상기 제2 조사부에 의해 빔 조사되는 각 박막 트랜지스터 형성 영역의 분포 밀도가 가변하도록, 상기 제1 조사부, 상기 제2 조사부 및 상기 박막 트랜지스터 형성 영역을 배치하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조사부 및 상기 제2 조사부의 각 빔 조사의 온/오프 전환에 의해, 상기 제1 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역과 상기 제2 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역을 혼재시키는, 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조사부 및 상기 제2 조사부에서 조사되는 각 에너지빔에 대한 차폐/비차폐의 전환에 의해, 상기 제1 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역과 상기 제2 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역을 혼재시키는, 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소자 형성 영역 내에서의 상기 박막 트랜지스터 형성 영역의 배치를 변경함으로써, 상기 제1 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역과 상 기 제2 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역을 혼재시키는, 반도체 장치의 제조 방법.
  6. 기판 상에 반도체막이 성막되고, 상기 반도체막에 박막 트랜지스터가 형성되어 이루어지는 구동용 기판과, 상기 구동용 기판 상에 형성되는 표시 소자를 구비하고, 상기 구동용 기판에서의 상기 반도체막에는 상기 박막 트랜지스터의 형성 영역을 포함하는 상기 표시 소자의 형성 영역이 2차원 패턴 배치되는 표시 장치로서,
    상기 반도체막은, 복수의 조사 광학계를 사용하여 에너지빔을 조사하는 어닐링 단계를 거쳐 형성되고,
    상기 어닐링 단계에서,
    상기 에너지빔의 조사 영역을, 상기 복수의 조사 광학계 각각이 단독으로 에너지빔을 조사하는 단일 빔 조사 영역과, 인접하는 단일 빔 조사 영역 사이에 위치하고 상기 단일 빔 조사 영역으로의 빔 조사를 행하는 2개의 조사 광학계의 양쪽이 에네지빔을 조사하는 경계 영역으로 나누고,
    상기 경계 영역을, 상기 2개의 조사 광학계의 한쪽에 의한 빔 조사 부분인 제1 조사부와, 상기 2개의 조사 광학계의 다른 쪽에 의한 빔 조사 부분인 제2 조사부로 나누고,
    상기 제1 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역과, 상기 제2 조사부에 의해 빔 조사되는 박막 트랜지스터 형성 영역이, 상기 경계 영역 상에서의 2차원 방향의 각각에서 혼재하는 개소를 가지도록, 상기 제1 조사부, 상기 제 2 조사부 및 상기 박막 트랜지스터 형성 영역을 배치하여,
    상기 복수의 조사 광학계를 사용한 빔 조사가 행해져서, 상기 반도체막이 형성되는
    표시 장치.
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