雷射輻照裝置、雷射輻照方法、以及半導體器件製造方法

2023-10-10 04:29:24 2

專利名稱：雷射輻照裝置、雷射輻照方法、以及半導體器件製造方法
技術領域：
本發明涉及到用雷射束對半導體膜進行退火的雷射輻照方法以及 用來執行雷射退火的雷射輻照裝置(包含雷射器和用來將雷射器輸出 的雷射束引導到被加工的元件的光學系統的裝置)。本發明還涉及到用造方法。注意，本說明書指出的半導體器件包括諸如液晶顯示器件或 件。？ ' 一 、、"、 。'背景技術近年來，在對製作於諸如玻璃襯底之類的絕緣襯底上的半導體膜 進行雷射退火，以便對半導體膜進行晶化或改善其結晶性的技術方面， 已經進行了廣泛的研究。矽被廣泛地用作這種半導體膜。在本說明書 中，利用雷射束來晶化半導體膜以獲得結晶半導體膜的方法，被稱為 雷射晶化。與已經被廣泛地使用的合成石英玻璃襯底相比，玻璃襯底的優點 是價廉和富有可加工性，並容易製造大面積的襯底。這就是已經進行 了廣泛研究的理由。雷射器被擇優用於晶化的理由是玻璃襯底的熔點 低。雷射器能夠將高的能量提供給半導體膜而不會大幅度提高襯底的 溫度。此外，與採用電爐的加熱方法相比，雷射器的產率明顯地高。結晶半導體由多個晶粒組成，也被稱為多晶半導體膜。由於利用雷射退火形成的結晶半導體膜具有高的遷移率，故結晶的矽膜被用來製作薄膜電晶體(TFT)。例如，薄膜電晶體被廣泛地用於有源矩陣型 液晶顯示器件，其中的象素驅動TFT和驅動電路TFT被製造在一個玻璃襯底上。然而，用雷射退火方法製造的結晶半導體膜由多個晶粒組成，且 各個晶粒的位置和尺寸是隨機的。藉助於用小島狀圖形化將結晶半導 體膜分隔開，而形成製造在玻璃襯底上的TFT,以便實現元件隔離。 在此情況下，無法按規定的晶粒位置和尺寸來形成結晶半導體膜。存8在著大量來自非晶結構的複合中心和捕獲中心和與晶粒內部相比存在 於晶粒界面(晶粒邊界)處的晶體缺陷等。眾所周知，當載流子被捕 獲在捕獲中心中時，晶粒邊界的電位上升，成為載流子的勢壘，從而降低載流子的輸運性質。溝道形成區中的半導體膜的結晶性對TFT的 特性具有很大的影響。但由沒有晶粒邊界影響的單晶矽膜來形成溝道 形成區是不太可能的。為了用沒有晶粒邊界影響的單晶矽膜來形成溝道形成區，在雷射 退火方法中進行了各種嘗試來形成位置受到控制的大晶粒。首先來解 釋接受雷射束輻照的半導體膜的結晶過程。在已經被雷射束輻照完全熔化了的液體半導體膜中發生固相成 核，需要一些時間。在完全被熔化的區域內出現並生長無數均勻(或 不均勻)的成核，從而完成液體半導體膜的結晶過程。這種情況下得 到的晶粒在位置和尺寸上是隨機的。而且，在半導體膜不被雷射束輻照完全熔化而仍然部分保持固相 半導體區的情況下，雷射束輻照之後立即在固相半導體區處開始晶體 生長。如上所述，在完全被熔化的區域中出現成核之前需要一些時間。 於是，是為晶體生長前鋒的固液界面就沿水平方向(以下稱為橫向) 移動到達半導體膜表面，直至在完全被熔化的區域中出現成核，生長 的晶粒從而為膜厚度的幾十倍。當在完全倍熔化的區域中出現無數均 勻(或不均勻)的成核時，這一生長就結束。這種現象以下被稱為超 橫向生長。在非晶半導體膜或多晶半導體膜中，存在著實現超橫向生長的激 光束能量區。但上述的能量區非常窄，且無法控制得到大晶粒的位置。 而且，大晶粒區域以外的區域是出現大量成核的微晶區或非晶區。如上所述，若能夠在半導體膜被完全熔化的雷射束能量區中控制 橫向溫度梯度(使沿橫向出現熱流)，則能夠控制晶粒的生長位置和生 長方向。為了實現此方法，進行了各種各樣的嘗試。例如，R.Ishihara和A.Burtsev (見AM畫LCD，98， pp.153-156, 1998 )報導了一種雷射退火方法，其中他們製作了襯底與氧化矽基底 膜之間的高熔點金屬膜，並在此高熔點金屬膜上製作了非晶矽膜，然 後從襯底的頂部表面側(在本說明書中定義為其上製作薄膜的表面) 和從襯底的底部表面側(在本說明書中定義為其上製作薄膜的表面的反側表面)輻照準分子雷射束。從襯底頂部表面輻照的雷射束^皮矽膜 吸收，其能量被轉變成熱。另一方面，從底部表面輻照的雷射束被高熔點金屬膜吸收，其能量被轉變成熱；高熔點金屬膜被加熱到高溫。 被加熱的高熔點金屬膜與矽膜之間的氧化矽膜起熱積累層的作用，從 而能夠降低被熔化的矽膜的冷卻速度。根據報導，藉助於在任何位置 形成高熔點金屬膜，最大直徑為6.4|Lim的晶粒能夠處於任何位置。哥倫比亞大學的James s.Im等人提出了 一種連續橫向結晶方法 (以下稱為sls方法)，其中能夠在任何位置得到超橫向生長。sls方 法是一種藉助於在一定距離內移動縫隙狀掩模以便每次輻照發生超橫 向生長(大約0.75pm)來進行晶化的方法。另一方面，大面積襯底的使用不斷進展。用大面積襯底來製造諸 如多個液晶顯示屏之類的半導體器件的理由是能夠獲得高產率並能夠 實現成本降低。例如，600mm x 720mm的襯底、320mm x 400mm的 襯底、12英寸的圓片(直徑約為300mm)等被用作大面積襯底。此外， 認為將來要使用lm x lm或更大的襯底。例如，有一種利用電流鏡對大面積襯底進行雷射束輻照的方法。 用圖5來對其進行解釋。雷射束201通過電流鏡202和f 6透鏡203到達襯底204。藉助於 振動電流鏡202而及時改變電流鏡的角度，使雷射束在襯底上的位置 沿參考號206所示箭頭的方向移動。當在半周期內振動時，雷射束被 調整，使雷射束從襯底寬度的一端移動到另一端。此時，即使當襯底 上雷射束的位置被移動，f 6透鏡203也被調整成使襯底上的雷射束能 量密度在任何時間都恆定。當電流鏡在半個周期中振動時，雷射束從襯底寬度的一端移動到 另一端。雷射束輻照的部分於是被雷射退火。電流鏡的振動速度被調 整成雷射束輻照的區域不間斷。然後沿垂直於參考號206所示箭頭的 方向移動平臺，雷射束開始再次在襯底上沿參考號206所示的方向移 動。藉助於重複這些操作，雷射束能夠輻照到整個襯底表面上。亦即， 藉助於用電流鏡的旋轉來重複移動輻照位置和移動平臺，雷射束被輻 照到整個襯底表面。然而，當電流鏡的角度,皮改變時，雷射束對襯底的入射角#:改變，如圖5中參考號a、 P和y所示。當雷射束^^皮特別輻照到大面積襯底時，入射角的變化變得明顯。雷射束對輻照表面的入射角變化意味著上述雷射束在輻照表面上的能量分布被改變。在圖16中，波長為532nm 的雷射束通過厚度為700|tim且折射率為1.5的襯底透射，並計算此襯 底背面上的反射率。橫軸示出了入射角，而總軸示出了反射率。當入 射角被改變時，眾所周知反射率也被大幅度改變。當這種雷射束被採 用並輻照到半導體膜等時，難以均勻地輻照雷射束，成為薄膜質量降 低的一個原因。當用這種半導體膜來製造半導體器件時，就成為工作 特性和可靠性降低的原因。還有一種遠心f6透鏡，其中即使當電流鏡的角度改變時，雷射束 對襯底的入射角也不改變。但這種遠心f6透鏡的尺寸要求大約等於襯 底尺寸。因此，在加工大面積襯底時不實際。發明內容因此，本發明的目的是提供一種方法和裝置，用來恆定地建立激 光束在輻照面上的能量分布，並將均勻的雷射束輻照到上述整個輻照 表面。本發明的另一個目的是提供一種雷射輻照方法和雷射輻照裝置， 用來在甚至大面積襯底上有效地形成晶體性質接近單晶的結晶半導體 膜。本發明的再一個目的是提供一種半導體器件的製造方法，包括工 藝中的上述雷射輻照方法。本說明書中公開的有關雷射輻照裝置的本發明的構造的特徵是， 雷射輻照裝置具有多個雷射器、用來在輻照表面上形成多個橢圓形狀 或矩形形狀的雷射束的第一裝置、以及用來沿第一方向和與第一方向 相反的方向移動多個雷射束在輻照表面上的輻照位置並沿第二方向移 動多個雷射束在輻照表面上的輻照位置的第二裝置。另 一種有關雷射輻照裝置的本發明的構造的特徵是，雷射輻照裝 置具有多個雷射器、相對於多個雷射束比較傾斜地安置的輻照表面、 用來在輻照表面上形成多個橢圓形狀或矩形形狀的雷射束的第一裝 置、以及用來沿第一方向和與第一方向相反的方向移動多個雷射束在 輻照表面上的輻照位置並沿第二方向移動多個雷射束在輻照表面上的 輻照位置的第二裝置。在各個上述構造中，其特徵是各個多個雷射器由連續振蕩或脈沖 振蕩的固體雷射器構成。例如，YAG雷射器、YV04雷射器、YLF激 光器、YA103雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、ii摻Ti的藍寶石雷射器等，被用作這種固體雷射器。而且，在各個上述構造中，其特徵是所述多個雷射器是選自Ar激 光器和Kr雷射器的一種或多種。而且，在各個上述構造中，其特徵是裝置1具有柱面透鏡。不然， 其特徵就是第一裝置具有凸透鏡、柱面透鏡和光柵。雷射束在輻照表 面上的形狀被形成為橢圓形或矩形，第 一裝置能有效地輻射雷射束。而且，在各個上述構造中，其特徵是裝置2是平臺。此平臺至少 沿第一方向、與第一方向相反的方向、以及第二方向糹皮移動。例如採 用X-Y平臺等。本說明書中公開的有關雷射輻照方法的本發明的構造的特徵是， 輻照表面上的多個雷射束的形狀被光學系統形成為橢圓形狀或矩形形 狀；在輻照表面沿第一方向移動的同時，發射多個雷射束；輻照表面 沿第二方向移動；以及在輻照表面沿與第一方向相反的方向移動的同 時，發射多個雷射束。另一種有關雷射輻照方法的本發明的構造的特徵是，相對於多個 雷射束傾斜地安置的輻照表面上的多個雷射束的形狀被光學系統形成 為橢圓形狀或矩形形狀；在輻照表面沿第一方向移動的同時，發射多 個雷射束；輻照表面沿第二方向移動；以及在輻照表面沿與第一方向 相反的方向移動的同時，發射多個雷射束。另一種有關雷射輻照方法的本發明的構造的特徵也是，輻照表面 上的多個雷射束的形狀被光學系統形成為橢圓形狀或矩形形狀；在輻 照表面沿第一方向移動的同時，發射多個雷射束；在輻照表面沿與第 一方向相反的方向移動的同時，發射多個雷射束；以及輻照表面沿第二方向移動o另一種有關雷射輻照方法的本發明的構造的特徵也是，相對於多 個雷射束傾斜地安置的輻照表面上的多個雷射束的形狀被光學系統形成為橢圓形狀或矩形形狀；在輻照表面沿第一方向移動的同時，發射 多個雷射束；在輻照表面沿與第一方向相反的方向移動的同時，發射 多個雷射束；以及輻照表面沿第二方向移動。在各個上述構造中，雷射退火方法的特徵是各個雷射束由連續振 蕩或脈沖振蕩的固體雷射器來振蕩。例如，由連續振蕩或脈衝振蕩的 YAG雷射器、YV(Xr雷射器、YLF雷射器、YAlO;j雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶石雷射器等構成固
體雷射器。
在各個上述構造中，其特徵是雷射束由選自Ar雷射器和Kr雷射 器的一種或多種來振蕩。
在各個上述構造中，其特徵是柱面透鏡被用作光學系統。不然， 其特徵就是凸透鏡和柱面透鏡被用作光學系統。
本說明書中公開的有關半導體器件的製造方法的本發明的構造 的特徵是，半導體膜被製作在絕緣表面上；半導體膜中的多個雷射束 的形狀被光學系統形成為橢圓形狀或矩形形狀；在半導體膜沿第 一方 向移動的同時，發射多個雷射束；半導體膜沿第二方向移動；以及在 半導體膜沿與第一方向相反的方向移動的同時，發射多個雷射束。
半導體膜被製作在絕緣表面上；相對於多個雷射束傾斜地安置的半導 體膜中的多個雷射束的形狀被光學系統形成為橢圓形狀或矩形形狀； 在半導體膜沿第一方向移動的同時，發射多個雷射束；半導體膜沿第 二方向移動；以及在半導體膜沿與第一方向相反的方向移動的同時， 發射多個雷射束。
半導體膜被製作在絕緣i面上；半導體膜中的多個雷射束的形狀被光 學系統形成為橢圓形狀或矩形形狀；在半導體膜沿第一方向移動的同 時，發射多個雷射束；在半導體膜沿與第一方向相反的方向移動的同 時，發射多個雷射束；以及半導體膜沿第二方向移動。
另一種有關半導體器件的製造方法的本發明的構造的特徵也是， 半導體膜被製作在絕緣表面上；相對於多個雷射束傾斜地安置的半導 體膜中的多個雷射束的形狀被光學系統形成為橢圓形狀或矩形形狀； 在半導體膜沿第一方向移動的同時，發射多個雷射束；在半導體膜沿 與第一方向相反的方向移動的同時，發射多個雷射束；以及半導體膜 沿第二方向移動。
在各個上述構造中，其特徵是各個雷射束由連續振蕩或脈衝振蕩 的固體雷射器來振蕩。例如，固體雷射器由連續振蕩或脈衝振蕩的 YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103雷射器、玻璃激 光器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶石雷射器等構成。
在各個上述構造中，其特徵是雷射束由選自Ar雷射器和Kr雷射 器的一種或多種來振蕩。
而且，在各個上述構造中，其特徵是柱面透鏡被用作光學系統。 不然，其特徵就是凸透鏡和柱面透鏡被用作光學系統。


圖1示出了雷射輻照裝置的構造例子。
圖2A和2B示出了輻照表面上的雷射輻照方法的例子。
圖3示出了雷射輻照裝置的構造例子。
圖4示出了雷射輻照裝置的構造例子。
圖5示出了雷射輻照裝置的構造例子。
圖6A-6C是剖面圖，示出了象素TFT和驅動電路TFT的製造工
藝
圖7A-7C是剖面圖，示出了象素TFT和驅動電路TFT的製造工乙。
圖8是剖面圖，示出了象素TFT和驅動電路TFT的製造工藝。 圖9是平面圖，示出了象素TFT的構造。
圖IO是剖面圖，示出了有源矩陣型液晶顯示器件的製造工藝。 圖11是發光器件的驅動電路和象素區的剖面結構圖。 圖12A是發光器件的平面圖，而圖12B是發光器件的驅動電路和 象素區的剖面結構圖。
圖13A-13F示出了半導體器件的例子。
圖14A-14D示出了半導體器件的例子。
圖15A-15C示出了半導體器件的例子。
圖16示出了相對於雷射束入射角的反射率例子。
圖17示出了雷射束入射角與幹涉的關係的例子。
圖18示出了雷射輻照裝置構造的例子。
圖19示出了雷射輻照裝置構造的例子。
圖20示出了雷射輻照裝置構造的例子。
圖21示出了雷射輻照裝置構造的例子。
具體實施例方式
用圖2來解釋本發明的實施方案模式。首先，各個多個雷射束被光學系統設定為輻照表面上的橢圓形狀
或矩形形狀的雷射束103a、 103b、 103c。由於雷射束被有效地輻照 到整個表面，故雷射束的形狀被形成為上述輻照表面上的矩形形狀或 橢圓形狀。從雷射器發射的雷射束的形狀根據雷射器的種類而不同。 例如，Lamda公司製造的XeCl準分子雷射器(波長為308nm,而脈 衝寬度為30ns) L3308的雷射束尺寸為10mm x 30mm (均為束分布 的半寬度)。在YAG雷射器中，若棒的形狀為圓柱形，則雷射束的形 狀為圓形，而若YAG雷射器是平板形，則雷射束的形狀為矩形。上 部輻照表面上的雷射束的形狀被光學系統設定為矩形或橢圓形。
各個雷射束對上部輻照表面的入射角被設定為相同。各個雷射束 103在上部輻照表面上的能量分布於是被設定為相同。對於在整個襯底 表面上輻照均勻的雷射器來說，這是非常重要的。
當上述雷射束103輻照時，平臺(或襯底)沿參考號106所示的 方向被移動。隨後，在上述雷射束103輻照的情況下，平臺(或襯底) 沿參考號107所示的方向#_移動，還沿參考號108所示的方向^f皮移動。 於是，若在雷射束的入射位置和入射角被固定的情況下重複移動平臺 (或襯底)，則雷射束能夠輻照到整個襯底表面而無須改變雷射束在輻 照表面上的能量分布。此情況被示於圖2A。
藉助於在沿參考號106所示方向移動平臺(或襯底)並隨後在上 述雷射束輻照的情況下沿參考號108所示的方向移動平臺(或襯底)， 同一個區域被多次輻照。但在同一個區域被多次輻照之後，平臺(或 襯底)沿參考號107所示的方向被移動，雷射束能夠再次輻照。此情 況-故示於圖2B。
若各個入射角相同，則多個雷射束103也能夠被傾斜地輻照到襯 底104。但如圖16所示，相對於雷射束入射角的改變，反射率被大 幅度改變。因此，希望將各個多個雷射束的入射角設定為相同，或處 於反射率改變在5%以內的角度之內。如圖17所示，雷射束以束寬 度W入射到輻照表面。除非入射光與襯底背面的反射光重疊，否則 不引起幹涉。亦即，當襯底的厚度被設定為d，且由於半導體膜的厚 度小於上述襯底的厚度而忽略半導體膜的厚度時，若入射角大於滿足
sin小=W/2d
...c|) =arcsin(W/2d)的入射角(J),則不引起幹涉。 亦即，當
小^arcsin(W/2d)時，不引起幹涉。
因此，當雷射束以大於入射角(j)的角度被入射時，不必嚴格使多 個雷射束的入射角一致。
產生幹涉的條件由雷射束的波長、諸如半導體膜的被輻照物體的 相干長度、吸收係數、以及膜厚度等改變。因此，必須考慮光學系統 和被輻照物體的安排。
在本實施方案模式中，採用了多個雷射束，但也可以利用多個激 光器來振蕩，並還可以藉助於對一個雷射器振蕩的雷射束進行分割而 形成。而且，若此數目是等於或大於2的多數，則雷射束的數目不局 限於3,而是沒有特殊的限制。
此處將解釋用這一輻照方法晶化半導體膜的情況。當雷射束輻照 到半導體膜時，被輻照的區域達到熔化狀態，並隨時間被冷卻並固化。 若在雷射束移動的同時輻照雷射束，則連續形成處於熔化狀態的區域， 也存在隨時間冷卻和固化的區域。亦即在半導體膜中形成了溫度梯度， 且晶粒沿雷射束的移動方向生長，因而形成大直徑的晶粒。利用溝道 形成區中的這種晶粒製造的TFT的電學特性得到了改善，半導體器件 的工作特性和可靠性也能夠被改善。由於特別是沿雷射束的移動方向 幾乎不存在晶粒邊界，故最好是製造溝道形成區平行於此方向的TFT。
若採用這種輻照方法，則雷射束也能夠被有效地輻照到大面積的 襯底。而且，當藉助於輻照這種雷射束來晶化半導體膜時，有可能形 成具有大直徑晶粒接近單晶顆粒的半導體膜。而且用上述半導體膜制 造的TFT的電學特性得到了改善，半導體器件的工作特性和可靠性也 能夠被改善。
以下用下列實施方案來更詳細地解釋具有上述構造的本發明
實施方案實施方案11
在本實施方案中，用圖l、 2A、 2B、 18、和19來解釋將多個雷射 束傾斜輻照到襯底的方法。
各個多個雷射束101a、 101b、 101c 4皮柱面透鏡102a、 102b、 102c
沿短邊方向縮短，成為在輻照表面上具有橢圓形狀或矩形形狀的雷射束103a、 103b、 103c。為了在輻照表面上形成橢圓形或矩形的雷射 束，可以使用光柵。若平臺(或襯底)沿參考號106所示的方向被 移動，則雷射束能夠沿參考號108所示的方向輻照而不改變雷射束對 襯底的入射角。當沿參考號108所示方向的雷射束輻照被終止時， 平臺(或襯底)沿參考號107所示的方向被移動。若在雷射束輻照 的同時，平臺(或襯底)沿參考號108所示的方向被移動，則雷射 束能夠沿參考號106所示的方向輻照。藉助於重複這些移動，雷射束 被輻照到整個襯底表面。圖2A示出了此時雷射束被輻照到整個襯底 表面的情況。
在平臺(或襯底)的另一種移動方法中，在平臺(或襯底)沿參 考號106所示的方向移動和沿參考號108所示的方向移動之後，平臺 (或襯底)也可以沿參考號107所示的方向移動。在平臺(或襯底) 沿參考號106所示的方向移動和沿參考號108所示的方向移動^皮重複 之後，平臺(或襯底)也可以沿參考號107所示的方向移動。圖2B 示出了此時雷射束被輻照到整個襯底表面的情況。另一方面，在輻照 的同時，多個雷射束本身可以被移動，且多個雷射束和平臺(或襯底) 二者可以被移動。
入射到襯底上的雷射束，在襯底表面上被反射。但由於雷射束是 方向性和能量密度很高的光，故最好藉助於安排衰減器109來防止反 射光輻照到不適當的部分。雖然圖中未示出冷卻水，但冷卻水在衰減 器109中循環。冷卻水防止了衰減器109的溫度由於吸收反射光而上 升。在圖l中，衰減器109僅僅相對於雷射束101a被示出，但最好對 其它雷射束101b和101c也安排。
如圖16所示，當雷射束的入射角淨皮改變時，反射率^皮大幅度改變。 因此，將多個雷射束的入射角設定為相同是非常重要的。最可取的是 將多個雷射束的入射角設定為提供最小反射率的角度。最好還將入射 角設定為使反射率的變化在5%以內。由於反射率^^襯底的厚度和折射 率以及波長改變，故操作人員可以適當地確定入射角。
於是，若雷射束被輻照到襯底，則具有相同的能量分布的雷射束 被輻照到襯底，致使雷射束能夠均勻地輻照。還有可能獲得晶粒接近 單晶顆粒的半導體膜。而且，由於採用了多個雷射束，故產率得到了 改善，且雷射束能夠有效地輻照。
17在本實施方案中，採用了多個雷射束。然而，如圖18所示，多個 雷射器100可以相對於襯底104傾斜地安置，且多個雷射束也可以利 用這些多個雷射器100來振蕩。如圖19所示，由雷射器150振蕩的激 光束被光束分裂器151a和151b等分割，也可以被設定為多個雷射束 101。而且，若數目等於或大於2，則雷射束的數目不局限於3,而是 不受特別的限制。在本實施方案中，襯底被水平安置，且雷射束的入射角相對於襯 底被傾斜一個角度6 。但上述雷射束對上述襯底的入射角也可以藉助 於傾斜地安置襯底而相對於水平方向傾斜一個角度6 。[實施方案2]在本實施方案中，用圖3來解釋從垂直於襯底的方向發射多個激 光束的方法。由雷射器振蕩的各個雷射束110a、 110b、 110c，淨皮柱面透鏡112a、 112b、 112c沿短邊方向縮短，；故改變成為在輻照表面上具有橢圓形狀 或矩形形狀的雷射束113a、 113b、 113c。為了在輻照表面上形成橢圓 形或矩形的雷射束，可以使用光柵。若平臺(或襯底)沿參考號106 所示的方向被移動，則雷射束能夠沿參考號108所示的方向輻照而不 改變雷射束對襯底的入射角。當沿參考號108所示方向的雷射束輻照 被終止時，平臺(或襯底)沿參考號107所示的方向被移動。若在激 光束輻照的同時，平臺(或襯底)沿參考號108所示的方向被移動， 則雷射束能夠沿參考號106所示的方向輻照。藉助於重複這些移動， 雷射束被輻照到整個襯底表面。在平臺(或襯底)的另一種移動方法中，在平臺(或襯底)沿參 考號106所示的方向移動和沿參考號108所示的方向移動之後，平臺 (或襯底)也可以沿參考號107所示的方向移動。而且，在沿參考號 106所示方向的移動和沿參考號108所示方向的移動被重複之後，平 臺(或襯底)也可以沿參考號107所示的方向移動。另一方面，在輻 照的同時，多個雷射束本身可以移動，且多個雷射束和平臺(或襯底) 二者可以移動。入射到襯底上的雷射束，在襯底表面上,皮反射，並成為沿與入射 時相同的光路返回的所謂返回光。此返回光對雷射器的輸出有不良影 響，改變頻率，破壞雷射棒等。因此，最好安置隔離體111來清除此返回光並穩定雷射器的振蕩。於是，若雷射束輻照到襯底，則具有相同能量分布的雷射束輻照 到襯底，致使雷射束能夠均勻地輻照。還有可能獲得晶粒接近單晶的 半導體膜。而且，由於採用了多個雷射束，故產率得到了改善，且激 光束能夠有效地輻照。在本實施方案中，採用了多個雷射束。但也可 以利用多個雷射器來振蕩，也可以藉助於分割由一個雷射器振蕩的雷射束而形成。而且，若數目等於或大於2，則雷射束的數目不局限於3, 而是不受特別的限制。 [實施方案3在本實施方案中，用圖4來解釋利用多個棒狀的板型雷射器從垂 直於襯底的方向輻照雷射束的方法。由雷射器振蕩的各個雷射束120a、 120b、 120c,被凸透鏡122a、 122b、122c沿縱向和橫向縮短。此雷射束120被柱面透鏡123a、123b、 123c沿縱向聚焦，然後被放大，成為在輻照表面上具有矩形形狀的 雷射束124a、 124b、 124c。為了在輻照表面上形成橢圓形或矩形的 雷射束，可以使用光柵。若平臺(或襯底)沿參考號106所示的方 向被移動，則雷射束能夠沿參考號108所示的方向輻照而不改變雷射 束對襯底的入射角。當沿參考號108所示方向的雷射束輻照被終止 時，若平臺(或襯底)沿參考號107所示的方向被移動並在雷射束 輻照的同時，沿參考號108所示的方向被移動，則雷射束能夠沿參 考號106所示的方向輻照。藉助於重複這些移動，雷射束被輻照到整 個襯底表面。在平臺(或襯底)的移動方法中，在平臺(或襯底)沿參考號106 所示的方向移動和沿參考號108所示的方向移動之後，平臺(或襯底) 也可以沿參考號107所示的方向移動。而且，在沿參考號106所示方 向的移動和沿參考號108所示方向的移動被重複之後，平臺(或襯底) 也可以沿參考號107所示的方向移動。另一方面，在輻照的同時，多 個雷射束本身可以移動，且多個雷射束和平臺(或襯底)二者可以移 動。入射到襯底上的雷射束，在襯底表面上,皮反射，並成為沿與入射 時相同的光路返回的所謂返回光。此返回光對雷射器的輸出有不良影 響，改變頻率，破壞雷射棒等。因此，最好安置隔離體111來清除此返回光並穩定雷射器的振蕩。於是，若雷射束輻照到襯底，則具有相同能量分布的雷射束輻照 到襯底，致使雷射束能夠均勻地輻照。還有可能獲得晶粒接近單晶的 半導體膜。而且，由於採用了多個雷射束，故產率得到了改善，且激 光束能夠有效地輻照。在本實施方案中，採用了多個雷射束，但也可 以利用多個雷射器來振蕩，也可以藉助於分割由一個雷射器振蕩的雷射束而形成。而且，若數目等於或大於2，則雷射束的數目不局限於3, 而是不受特別的限制。 [實施方案4]在本實施方案中，參照圖6-9來描述製造有源矩陣襯底的方法。為 方便起見，其上一起製作CMOS電路、驅動電路、以及具有象素TFT 和存儲電容器的象素部分的襯底，被稱為有源矩陣襯底。首先，諸如鋇硼矽酸鹽玻璃和鋁硼矽酸鹽玻璃的玻璃組成的襯底 400被用於本實施方案。襯底400可以是表面上具有絕緣膜的石英襯底、 矽襯底、金屬襯底、或不鏽鋼襯底。襯底400可以是具有承受本實施 方案中的加工溫度的抗熱性的塑料襯底。接著，在襯底400上製作具有諸如氧化矽膜、氮化矽膜、和氮氧 化矽膜之類的絕緣膜的主膜401。在本實施方案中，二層結構被用於主 膜401 。但可以採用本身是絕緣膜的單層膜結構或至少二個層被層疊的 結構。根據等離子體CVD方法，用SiH4、 NH3、 1\20作為反應氣體， 製作厚度為10-200nm (最好是50-100nm )的氮氧化矽膜401a作為主 膜401的第一層。在本實施方案中，氮氧化矽膜401a (組分比為 Si=32%, 0=27%, N=24%, H=17% )被製作成厚度為50nm。接著， 根據等離子體CVD方法，用SiH4、 NzO作為反應氣體，製作厚度為 50-200nm (最好是100-150nm)的氮氧化矽膜401b作為主膜401的第 二層。在本實施方案中，氮氧化珪膜401b(組分比為Si=32%, 0=59%, N=7%， H=2%)被製作成厚度為lOOnin。接著，在主膜上製作半導體層402-406。首先，用公眾熟知的方法 (諸如濺射方法、LPCVD方法、以及等離子體CVD方法)製作厚度 為25-80nm (最好是30-60nm )的半導體膜。用雷射晶化方法使半導 體膜晶化。當然，除了雷射晶化方法之外，也能夠採用其它熟知的晶 化方法(利用RTA或爐子退火的熱晶化方法以及利用金屬元素促進晶化的熱晶化方法)。在得到的結晶半導體膜上執行所需形狀的圖形化，以便形成半導體層402-406。半導體膜可以是非晶半導體膜、微晶半導 體膜、或結晶半導體膜。作為變通，半導體膜可以是具有諸如非晶矽 鍺膜那樣的非晶結構的化合物半導體膜。當根據雷射晶化方法產生結晶半導體膜時，可以採用脈沖振蕩型 或連續發光型的準分子雷射器、Ar雷射器、Kr雷射器、YAG雷射 器、YV04雷射器、YLF雷射器、YAK)3雷射器、玻璃雷射器、紅寶 石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶石雷射器等。當採用這些 類型的雷射器時，從雷射器發射的雷射最好被光學系統集中成矩形形 狀或橢圓形形狀，並輻照到半導體膜。晶化條件由執行人員適當地選 擇。在本實施方案中，用等離子體CVD方法製作厚度為55nm的非晶 矽膜。利用連續發光型YV04雷射器的二次諧波，用圖l、 3或圖4所 示的光學系統進行晶化，從而形成結晶矽膜。根據結晶矽膜的採用光 刻方法的圖形化工藝，來製作半導體層402-406。在製作半導體層402-406之後，可以摻入少量雜質元素(硼或磷)， 以便控制TFT的閾值電壓。接著，製作覆蓋半導體層402-406的柵絕緣膜407。根據等離子體 CVD方法或濺射方法，用絕緣膜製作厚度為40-150nm的含矽的柵絕 緣膜407。在本實施方案中，根據等離子體CVD方法，製作厚度為 110nm的氮氧化矽膜(組分比為Si=32%, 0=59%, N=7%， H=2% )。 顯然，柵絕緣膜不局限於氮氧化矽膜，含矽的其它絕緣膜也可以被用 作單層結構或疊層結構。當採用氧化矽膜時，用等離子體CVD方法，藉助於混合原矽酸四 乙酉旨(TEOS)與02而形成，等離子體的放電條件為反應壓力為40Pa, 襯底溫度為300-400°C,高頻(13.56MHz)功率密度為0.5-0.8W/cm2。 然後在400-500。C下的熱退火，能夠為這樣產生的作為柵絕緣膜的氧化 矽膜提供良好的特性。接著厚度為20-100nm的第一導電膜408與厚度為100-400nm的 第二導電膜409，被層疊在柵絕緣膜407上。在本實施方案中，用厚度 為30nm的TaN膜製作的第一導電膜408與用厚度為370nm的W膜 製作的第二導電膜409被層疊。TaN膜是利用Ta靶在含氮的氣氛中濺射形成的。w膜是利用w靶進行濺射形成的。作為變通，可以利用六氟化鵠(WF6)由熱CVD方法來形成。在二種情況下，柵電極的使用 都需要低阻。因此，希望W膜的電阻率為20n Qcm或以下。藉助於 增大晶粒的尺寸，能夠得到W膜的低電阻。但當W膜包含大量諸如 氧的雜質時，晶化被抑制，提高了電阻。因此，在本實施方案中，用 濺射方法，使用高純(純度為99.9999%) W靶來製作W膜，並特別 注意防止膜形成過程中雜質從氣相進入。由此，可獲得電阻率為9-20 M Qcm。在本實施方案中，雖然第一導電膜408是TaN而第二導電膜409 是W,但不局限於此。二者都能夠由選自Ta、 W、 Ti、 Mo、 Al、 Cu、製作。作為變i,可以採用摻入了諸如磷的雜質元素的;晶矽膜之類 的半導體膜。可以採用AgPdCu合金。鉭(Ta)膜組成的第一導電膜 與W膜組成的第二導電膜的組合、氮化鉭(TiN)組成的第一導電膜 與W膜組成的第二導電膜的組合、氮化鉭(TaN)組成的第一導電膜 與Al膜組成的第二導電膜的組合、或氮化鉭(TaN)膜組成的第一導 電膜與Cu膜組成的第二導電膜的組合，是可能的。接著，用光刻方法製作抗蝕劑組成的掩模410-415，並在其上執行 第一腐蝕過程，以便形成電極和布線。第一腐蝕過程在第一和第二腐 蝕條件下進行(圖6B)。在本實施方案中，第一腐蝕條件是採用感應 耦合的等離子體(ICP)腐蝕，並使用CF4、 Ch和02作為腐蝕氣體， 其氣體流量分別為25/25/10 (sccm)。用1Pa的壓力將500W的RF(13.56MHz)功率饋送到線圈型電極，以便產生等離子體，然後執行 腐蝕。此處，採用了使用Matsushita Electric Industrial Co., Ltd製造 的ICP (E645-口ICP型)的幹法腐蝕裝置。150W的RF (13.56MHz) 功率也被饋送到襯底側(測試樣品平臺)，並施加基本上負的自偏壓。 W膜在第 一腐蝕條件下被腐蝕，以便得到第 一導電層的錐形末端。然後，第 一腐蝕條件被改變到第二腐蝕條件而不清除抗蝕劑組成 的掩模410-415。 CF4和Ch則被用作腐蝕氣體。氣體流量比為30/30(sccm)。用1Pa的壓力將500W的RF( 13.56MHz)功率饋送到線圈 型電極，以便產生等離子體，然後執行30秒鐘腐蝕。20W的RF(13.56MHz)功率也#:饋送到襯底側(測試樣品平臺)，並施加基本上負的自偏壓。W膜和TaN膜在CF4和Ch被混合的第二腐蝕條件下 被腐蝕相同的程度。為了腐蝕而不在柵絕緣膜上留下殘留物，可以增 加10-20%以上的腐蝕時間。在第一腐蝕過程中，當抗蝕劑組成的掩模的形式適當時，第一和 第二導電層末端的形式由於施加到襯底側的偏壓的作用而為錐形。錐 形部分的角度為15-45度。於是，通過第一腐蝕過程，形成第一形式的 導電層417-422,包括第一導電層和第二導電層(第一導電層417a-422a 和第二導電層417b-422b)。參考號416是柵絕緣膜。在柵絕緣膜416 中,不被第一導電層417-422覆蓋的區域被腐蝕大約20-50nm,以致形 成較薄的區域。接著，執行第二腐蝕過程而不清除抗蝕劑組成的掩模(圖6C)。 此處，CF4、 Ch和02;故用來選擇性地腐蝕W膜。然後，用第二腐蝕 過程來形成第二導電層428b-433b。另一方面，第一導電層417a-422a 不太^^腐蝕，從而形成第二形式的導電層428-433。執行第一摻雜過程而不清除由抗蝕劑組成的掩模，並加入為半導 體層提供n型的低濃度雜質元素。可以根據離子摻雜方法或離子注入 方法來執行摻雜過程。此離子摻雜方法在劑量為每平方釐米lxl0"-5 x IO"而加速電壓為40-80keV的條件下被執行。在本實施方案中，離 子摻雜方法在劑量為每平方釐米1.5 x 10"而加速電壓為60keV的條件 下被執行。n型摻雜的雜質元素可以是V族元素，典型為磷(P)或砷 (As)。此處採用磷(P)。在此情況下，導電層428-433用作n型摻雜 雜質元素的掩模。因此，以自對準方式形成了雜質區423-427。濃度範 圍為每立方釐米1 x io18-l x 102(>的n型摻雜雜質元素被加入到雜質區 423-427。當抗蝕劑組成的掩模被清除時，製作由抗蝕劑組成的新掩模 434a-434c。然後用比第一摻雜過程所用的更高的加速電壓執行第二摻 雜過程。此離子摻雜方法在劑量為每平方釐米1 x io"-l x io15而加速 電壓為60-120keV的條件下被執行。在摻雜過程中，第二導電層 428b-432b被用作雜質元素的掩模。摻雜被如此執行，使雜質元素能夠 被加入到第一導電層錐形部分底部處的半導體層。然後，藉助於使加 速電壓低於第二摻雜過程中的加速電壓，執行第三摻雜過程，以便得 到圖7A所示的情況。此離子摻雜方法在劑量為每平方釐米lxio15-lx 1017而加速電壓為50-100keV的條件下祐^丸行。通過第二摻雜過程和 第三摻雜過程，濃度範圍為每立方釐米1 x 1018-5 x 1019的n型摻雜雜 質元素被加入到^皮第一導電層覆蓋的低濃度雜質區436、 442和448。 濃度範圍為每立方釐米lxl0"-5xl0"的n型摻雜雜質元素被加入到 高濃度雜質區435、 441、 444和447。藉助於以適當的加速電壓執行第二摻雜過程和第三摻雜過程，能 夠形成低濃度雜質區和高濃度雜質區。接著，在清除抗蝕劑組成的掩模之後，製作由抗蝕劑組成的新掩 模450a-450c,以便執行第四摻雜過程。通過第四摻雜過程，半導體層 中的加入了提供與一種導電類型相反的雜質元素的雜質區453、 454、 459和460,是P溝道型TFT的有源層。第一導電層428a-432a被用作 雜質元素的掩模，且提供p型的雜質元素被加入，以致以自對準方式 形成雜質區。在本實施方案中，利用離子摻雜方法，用雙硼烷(B2HJ 形成雜質區453、 454、 459和460 (圖7B )。在第四摻雜過程中，形成 n溝道TFT的半導體層^皮抗蝕劑組成的掩才莫450a-450c覆蓋。通過第 一到第三摻雜過程，不同濃度的磷被加入到各個雜質區453和454。摻 雜過程被如此執行，致使二個區域中的p型摻雜雜質元素的濃度能夠 是每立方釐米1 x io19-5x 1021原子。於是，當它們用作p溝道TFT的 源區和漏區時，就不會出現問題。通過上述工藝，雜質區被分別形成在半導體層中。接著，清除抗蝕劑組成的掩模450a-450c,並在其上製作第一層 間絕緣膜461。第一層間絕緣膜461可以是用等離子體CVD方法或濺 射方法製作的厚度為100-200nm的含矽的絕緣膜。在本實施方案中， 用等離子體CVD方法製作了厚度為150nm的氮氧化矽膜。第一層間 絕緣膜461不局限於氮氧化矽膜，而可以是單層或疊層結構的含矽的 其它絕緣膜。接著，如圖7C所示，執行熱過程以恢復半導體層的結晶特性並激 活加入到各個半導體層的雜質元素。利用退火爐子，用熱退火方法來 執行熱處理。可以在具有lppm或更低的，最好是0.1ppm或更低的氧 濃度的氮氣氛中，於400-70(TC,典型為500-55(TC下執行熱退火方法。 在本實施方案中，通過4小時的55(TC熱處理來執行激活處理。除了熱 退火方法之外，可以採用雷射退火方法或快速熱退火方法(RTA方法)。24作為變通，可以在製作第一層間絕緣膜之前進行熱處理。但當被 採用的布線材料對熱敏感時，為了保護像本實施方案中那樣的布線， 最好在層間絕緣膜(諸如氮化矽膜之類的包含矽作為其主要成分的絕 緣膜)之後執行激活處理。在執行熱處理(300-550。C下熱處理1-12小時)之後，可以執行氬 化。此工藝用包含在第一層間絕緣膜461中的氫來終止半導體層的懸 掛鍵。半導體層能夠被氫化而不管第一層間絕緣膜的存在。作為變通， 此氫化可以是等離子體氫化(採用等離子體激發的氫)或在包含 3-100%的氫的氣氛中於300-450。C下進行1-12小時的熱處理。當雷射退火被用於激活處理時，希望在執行氫化之後再輻照諸如 準分子雷射器和YAG雷射器之類的雷射。接著，在第一層間絕緣膜461上，製作由無機絕緣材料或有機絕 緣材料組成的第二層間絕緣膜462。在本實施方案中，製作厚度為 1.6(_im的丙烯酸樹脂膜，其粘度為10-1000cp，最好是40-200cp,並具 有形成在表面上的凹陷和突出。在本實施方案中，為了防止鏡面反射，製作表面上具有突出和凹 陷(未示出)的第二層間絕緣膜。於是，突出和凹陷被形成在象素電 極的表面上。為了藉助於在象素電極表面上形成凹陷和突出而獲得光 彌散的效果，突出部分可以被形成在象素電極下面。在此情況下，可 以利用相同於製作TFT用的掩模來形成突出部分。這樣，就能夠形成 突出部分而不增加步驟數目。突出部分可以按需要被提供在除了布線 和TFT部分之外的象素區中的襯底上。因此，突出和凹陷能夠沿著形 成在覆蓋突出部分的絕緣膜表面上的突出和凹陷，被製作在象素電極 的表面上。作為變通，第二層間絕緣膜462可以是具有平坦表面的膜。在此 情況下，在製作象素電極之後，藉助於執行諸如公眾熟知的噴沙方法 和腐蝕方法之類的外加工藝，突出和凹陷被形成在表面上。最好藉助 於防止鏡面反射和藉助於彌散反射光，來提高白度。在驅動電路506中分別製作電連接各個雜質區的布線463-467。借 助於對厚度為50nm的Ti膜與厚度為500nm的合金膜(Al和Ti的合 金膜)的疊層膜進行圖形化來製作這些布線。不局限於二層結構，而 可以是單層結構或包括3層或更多層的層疊墊片。布線的材料不局限於Al和Ti。例如，可以藉助於在TaN膜上形成Al或Cu,然後對其 中形成了 Ti膜的疊層膜進行圖形化來製作布線(圖8)。在象素部分507中，製作象素電極470、柵布線469和連接電極 468。源布線(層433a和433b的疊層)與象素TFT被連接電極468 電連接。柵布線469與象素TFT的柵電極被電連接。象素電極470與 象素TFT的漏區淨皮電連接。而且，象素電才及470與用來形成存儲電容 器的一個電極的半導體層被電連接。希望諸如包含Al或Ag作為其主 要成分的膜或疊層膜之類的具有優異反射性的材料被用於象素電極 470。以這種方式，能夠在同一個襯底上製作具有包括n溝道TFT 501 和p溝道TFT 502的CMOS電路和n溝道TFT 503的驅動電路506 以及具有象素TFT 504和存儲電容器505的象素部分507。這樣就完 成了有源矩陣襯底。驅動電路506的n溝道TFT 501具有溝道形成區437、與構成柵 電極一部分的第一導電層428a重疊的低濃度雜質區436( GOLD區)、 以及用作源區或漏區的高濃度雜質區452。-故電極466連接的與n溝道 TFT 501 —起組成CMOS電路的p溝道TFT 502,具有溝道形成區440、 用作源區或漏區的高濃度雜質區453、以及低濃度雜質區454。 n溝道 TFT 503具有溝道形成區443 、與構成柵電極一部分的第 一導電層430a 重疊的低濃度雜質區442 (GOLD區)、用作源區或漏區的高濃度雜質 區456。象素部分的象素TFT 504具有溝道形成區446、形成在柵電極外 面的低濃度雜質區445(LDD區)、以及用作源區或漏區的高濃度雜質 區458。 n型摻雜雜質元素和p型摻雜雜質元素被加入到用作存儲電容 器505的一個電極的半導體層。存儲電容器505用絕緣膜416作為介 質，由電極(層432a和432b的疊層)和半導體層組成。本實施方案中的象素結構被安排成使光能夠被阻擋在象素電極之 間的空間內，且象素電極的末端能夠與源布線重疊而無須使用黑矩陣。圖9示出了本實施方案生產的有源矩陣襯底的象素部分的俯視圖。 相同的參考號^:用於圖6A-9中的相應部分。圖8中的虛線A-A，對應於 沿圖9中虛線A-A，的剖面圖。圖8中的虛線B-B，對應於沿圖9中虛線 B-B'的剖面圖。應該指出的是，本例子能夠與實施方案1-3中的任何一個自由組合。[實施方案5下面用圖10來解釋從第四實施方案中製作的有源矩陣襯底製造反 射型液晶顯示器件的工藝。首先，在得到根據第四實施方案的圖8狀態的有源矩陣襯底之後， 至少在圖8的有源矩陣襯底的象素電極470上製作定向膜567，並對其 執行摩擦工藝。順便說一下，在本實施方案中，在製作定向膜567之 前，諸如丙烯樹脂膜的有機樹脂膜被圖形化，以便在所希望的位置形 成柱形間隔572來支持具有間隔的襯底。同時，在襯底的整個表面上 可以分布球形間隔來代替柱形間隔。然後製備反襯底569。再在反襯底569上製作彩色層570和571以 及整平膜573。藉助於將紅色層570與藍色層571重疊在一起而形成遮 光部分。同時，可以藉助於部分地重疊紅色層和綠色層來形成遮光部 分。在本實施方案中，採用了第四實施方案所示的襯底。因此，在示 出了第四實施方案的象素部分俯視圖的圖9中，需要至少對柵布線 469與象素電極470之間的間隙、柵布線469與連接電極468之間的間 隙、以及連接電極468與象素電極470之間的間隙進行遮光。在本實 施方案中，藉助於安置彩色層而將各個襯底鍵合在一起，致使具有各 個彩色層的疊層的遮光部分與待要遮光的部分重疊。以這種方式，各個象素之間的間隙被具有各個彩色層的疊層的遮 光部分遮光，而無須製作諸如黑掩模之類的遮光層，從而能夠減少工 藝數目。然後，在至少象素部分中的整平膜573上製作透明導電膜組成的 反電極576。在反電極的整個表面上製作定向膜574，並對其執行摩擦工藝。然後，用密封元件568,將形成有象素部分和驅動電路的有源矩陣 襯底與反襯底鍵合到一起。密封元件568與填充劑混合，致使填充劑 與柱形間隔將二個襯底以均勻的間距鍵合到一起。然後，將液晶材料 575注入襯底之間，並用密封劑(未示出)完全封閉。液晶材料575可 以是熟知的液晶材料。以這種方式，就完成了圖IO所示的反射型液晶顯示器件。如有需要，有源矩陣襯底或反襯底可以被分割成所希望的 形狀。而且，偏振片(未示出)僅僅被鍵合在反襯底上。然後用熟知的技術鍵合FPC。如上所述製造的液晶顯示器件是利用具有大尺寸晶粒的半導體膜 製造的。因此，有可能得到足夠的工作特性和良好的可靠性。如上制 造的液晶顯示器件能夠被用作各種領域的電器的顯示部分。順便說一下，本實施方案能夠與實施方案1-4自由組合。[實施方案6本實施方案解釋用本發明製造的發光器件的例子。在本說明書中， 發光器件通常指的是具有密封在襯底與覆蓋元件之間的製作在襯底上 的發光元件的顯示屏以及在顯示屏上安置有IC的顯示模塊。順便說一 下，發光元件具有包括藉助於施加電場而獲得電致發光的有機化合物 的層(發光層)、陽極、以及陰極。同時，有機化合物中的電致發光包 括從單重態返回到基態時的光發射(螢光)以及從三重態返回到基態 時的光發射(磷光)，包括任何一種或二種光發射。在本說明書中，所有提供在陽極與陰極之間的層都被定義為有機 發光層。具體地說，有機發光層包括發光層、空穴注入層、電子注入 層、空穴輸運層、電子輸運層等。發光元件的基本結構是由陽極層、 發光層、以及陰極層按此順序層疊的疊層，或陽極層、空穴注入層、 發光層、電子輸運層、以及陰極層按此順序層疊的疊層。圖11是本實施方案的發光器件的剖面圖。在圖11中，提供在襯底 700上的開關TFT 603由圖8的n溝道TFT 503組成。因此，有關結 構的解釋可參照n溝道TFT 503的解釋。順侵_說一下，雖然本實施方案是以二個溝道區形成的雙柵結構， 但有可能採用以一個溝道區形成的單柵結構或以3個溝道區形成的三 柵結構。提供在襯底700上的驅動電路是用圖8的CMOS電路形成的。因 此，有關結構的解釋，可參照n溝道TFT501和p溝道TFT 502的解釋。順便說一下，雖然本實施方案是單柵結構，但有可能採用雙柵結 構或三H^結構。同時，布線701和703用作CMOS電路的源布線，而布線702用 作漏布線。同時，布線704用作電連接開關TFT的源布線708與源區之間的布線，而布線705用作電連接開關TFT的漏布線709與漏區之 間的布線。順便說一下，電流控制TFT 604由圖8的p溝道TFT 502組成。 因此，有關結構的解釋，可參照有關p溝道TFT 502的解釋。順便說 一下，雖然本實施方案是單柵結構，但有可能採用雙柵結構或三柵結構。同時，布線706是電流控制TFT的源布線(相當於電流々齎線)， 而布線707是待要藉助於重疊電流控制TFT的象素電極而電連接到象 素電極711的電才及。同時，參考號711是由透明導電膜形成的象素電極(發光元件 的陽極)。氧化銦與氧化錫的化合物、氧化銦與氧化鋅的化合物、氧 化鋅、氧化錫或氧化銦，能夠被用作透明導電膜，或者可以採用如上 所述加入了鎵的透明導電膜。在製作布線之前，象素電極711被製作 在平整的層間絕緣膜710上。在本實施方案中，用樹脂組成的整平膜 710來整平TFT造成的臺階，是非常重要的。稍後要形成的發光層， 由於厚度極小而可能由於臺階的存在引起不良的光發射。因此，在制 作象素電極之前，希望提供整平，使發光層能夠被製作得儘可能平整。在形成布線701-707之後，如圖11所示形成提壩712。可以藉助 於對厚度為100-400nm的含矽的絕緣膜或有機樹脂膜進行圖形化來形 成堤壩712。順便說一下，由於提壩712是絕緣膜，故必須小心澱積過程中的 元件靜電擊穿。在本實施方案中，碳顆粒或金屬顆粒被加入到作為堤 壩712材料的絕緣膜，從而降低了電阻率，並抑制了靜電的出現。在 這種情況下，碳或金屬顆粒的加入量可以被調整，以提供lxlO、lx 1012nm (最好是lxi8-lxio"。m)的電阻率。發光層713被製作在象素電極711上。順便說一下，雖然圖ll僅 僅示出了一個象素，但本實施方案分別製作了對應於顏色R (紅色)、 G (綠色)、B (藍色)的各個發光層。同時，在本實施方案中，用澱 積工藝製作了低分子量有機電致發光材料。具體地說，這是一種以厚 度為20nm的酞菁銅(CuPc)膜作為空穴注入層而厚度為70nm的三 -8-喹啉鋁絡合物(Alq3)膜作為發光層的疊層結構。藉助於將諸如二 氫喹吖啶二酮、二萘嵌苯或DCM1之類的螢光顏料加入到Alq3中，能夠控制發射光的顏色。但上述例子是用作發光層的有機電致發光材料的例子，不必局限 於此。藉助於自由組合發光層、電子輸運層和電子注入層，可以形成 發光層(用於發光和載流子運動的層)。例如，雖然本實施方案被示 為低分子量有機電致發光材料被用於發光層的例子，但有可能採用中 等分子量有機電致發光材料或高分子量有機電致發光材料。此外，不具有升華性質的有機化合物的聚合體，或分子性為20或更小的聚 合體，或分子鏈長度為10nm或更小的有機電致發光材料，是本說明 書中的中等分子量有機電致發光材料。作為採用高分子量有機電致發 光材料的例子，可以是以用甩塗方法提供的厚度為20nm的聚p塞吩 (PEDOT)膜作為空穴注入層而其上提供的厚度約為lOOnm的聚亞 苯基乙烯(PPV)膜作為發光層的疊層結構。順便說一下，若採用 PPV的共軛聚合物材料，則能夠分別選擇從紅色到藍色的發射光的 波長。同時，有可能採用諸如碳化矽的無機材料作為電子輸運層或電 子注入層。這些有機電致發光材料或無機材料可以是熟知的材料。接著，在發光層713上提供導電膜組成的陰極714。在本實施方案 中，鋁與鋰的合金膜被用作導電膜。可以採用熟知的MgAg膜(錳與 銀的合金膜)。屬於周期表I族或II族的元素導電膜，或加入有這種元 素的導電膜，可以被用作陰極材料。在製作了陰極714時，就完成了發光元件715。順便說一下，此處 的發光元件715指的是製作有象素電極(陽極)711、發光層713、以 及陰極714的二極體。可以提供鈍化膜716來完全覆蓋發光元件715。鈍化膜716由包括 碳膜、氮化矽膜、或氮氧化矽膜的絕緣膜製作，而所用的是單層或組 合疊層的絕緣膜。在此情況下，最好採用有利於覆蓋的膜作為鈍化膜。可以採用碳 膜，特別是DLC (類金剛石碳)膜。能夠在室溫到100。C的溫度範圍 內澱積的DLC膜，能夠被容易地澱積在抗熱性低的發光層713上。同 時，對氧具有高阻擋作用的DLC膜能夠抑制發光層713的氧化。因此， 防止了發光層713在下面的密封工藝過程中的氧化問題。而且，密封元件717被提供在鈍化膜716上，以便鍵合覆蓋元件 718。紫外線固化樹脂可以被用作密封元件717。可以在其中提供具有吸潮作用和抗氧化作用的物質。同時，在本實施方案中，其二個表面 上形成有碳膜(最好是類金剛石碳膜)的玻璃襯底、石英襯底、或塑料襯底(包括塑料膜)，被用作覆蓋元件718。這樣就完成了具有圖11所示結構的發光器件。順便說一下，利 用多工作室澱積裝置方案(在線方案)，可以在形成堤壩712之後連 續地進行製作鈍化膜716的工藝而不暴露於空氣。此外，隨著進一步 發展，有可能連續地執行工藝直至鍵合覆蓋元件718而不暴露於空氣以這種方式，在襯底700上完成了 n溝道TFT 601、p溝道TFT 602、 開關TFT ( n溝道TFT ) 603、以及電流控制TFT ( p溝道TFT ) 604。而且，如用圖ll解釋的那樣，藉助於提供通過絕緣膜與柵電極重 疊的雜質區，有可能製作抗熱載流子效應引起的退化的n溝道TFT。 從而能夠實現可靠的發光器件。同時，本實施方案僅僅示出了象素部分和驅動電路的構造。但根 據本實施方案的製造工藝，有可能在同一個絕緣元件上製作諸如信號 除法電路、D/A轉換器、運算放大器、y修正電路之類的邏輯電路。 而且，可以製作存儲器或微處理器。而且，用圖12解釋了一種直至完成用來保護髮光元件的密封(或 包封)工藝的發光器件。順便說一下，圖11中所用的參考號如所要求 被引用。圖12A是俯視圖，示出了發光元件直至完成密封的狀態，而圖12B 是沿圖12A的C-C，線的剖面圖。虛線指定的參考號801是源驅動電路， 806是象素部分，而807是柵驅動電路。此外，參考號901是覆蓋元件， 參考號902是第一密封元件，而參考號903是第二密封元件。包封材 料907被提供在密封元件902所包圍的內部。順便說一下，參考號904是傳送待要輸入到源驅動電路801和 柵驅動電路807的信號以及接收來自作為外部輸入端子的FPC (柔 性印刷電路)的視頻信號和時鐘信號的布線。順便說一下，雖然此處 僅僅示出了 FPC,但FPC可以附著有印刷布線板(PWB)。所描述 的發光器件不僅包括發光器件主體，還包括與FPC或PWB固定的 這種裝置。接著，用圖12B對剖面結構進行解釋。象素部分806和柵驅動電31路807被製作在襯底700上。象素部分806製作有各包括電流控制TFT 604以及電連接到其漏的象素電極的多個象素。同時，柵驅動電路807 由具有n溝道TFT 601和p溝道TFT 602的CMOS電路組成。象素電極711用作發光元件的陽極。同時，堤壩712被製作在象 素電極711的二端。發光元件的發光層713和陰極714被製作在象素 電極711上。陰才及714還用作所有象素的7>共布線，並淨皮連接布線904電連接 到FPC 905。而且，包括在象素部分806和柵驅動電路807中的所有 元件，都被鈍化膜716覆蓋。同時，覆蓋元件901被第一密封元件902鍵合。順便說一下，為 了固定覆蓋元件901與發光元件之間的間距，可以提供樹脂膜間隔。 包封材料717被填充在第一密封元件902內部。順便說一下，第一密 封元件902和包封材料717最好採用環氧樹脂。同時，第一密封元件 902最好由透水和氧儘可能少的材料組成。而且，包封材料717可以包 含具有吸潮作用和抗氧化作用的物質。覆蓋發光元件的包封材料717還用作粘合劑來鍵合覆蓋元件901 。 同時，在本實施方案中，FRP (玻璃纖維加固的塑料)、PVF(聚氟乙 烯)、Myler、聚酯、或丙烯酸，能夠被用作形成覆蓋元件901的塑料 襯底材料901a。同時，在用包封材料717鍵合覆蓋元件901之後，提供第二密封 元件903,以便覆蓋包封材料717的側面(暴露的表面)。與第一密封 元件902相同的材料可以被用於第二密封元件903。利用上述結構，藉助於將發光元件包封在包封材料717中，發光 元件能夠被完全隔離於外部。有可能防止加速發光層退化的諸如水或 氧之類的物質從外部進入。於是能夠獲得可靠的發光器件。如上所述製造的發光器件是用具有大尺寸晶粒的半導體膜製造 的。因此，有可能得到足夠的工作特性和良好的可靠性。如上製造的 液晶顯示器件能夠被用作各種領域的電器的顯示部分。順便說一下，本實施方案能夠與實施方案1-4自由組合。[實施方案7本發明能夠被用於各種電光器件(有源矩陣型液晶顯示器件、有 源矩陣型發光器件、有源矩陣型EC顯示器件)中。亦即，本發明能夠在所有在其顯示部分集成有電光顯示器件的電子設備中被執行。如圖13A-13F、 14A-14D、以及15A-15C所示，作為這種電子設 備，指出了攝象機、數位相機、投影儀、頭戴式顯示器(風鏡式顯示 器)、車輛導航系統、汽車立體聲、個人計算機、可攜式信息終端(移 動計算機、蜂窩電話、電子記事本等)等。圖13A是一種個人計算機，它包含主體3001、圖象輸入部分3002、 顯示部分3003、 一建盤3004等。本發明能夠^皮應用於顯示部分3003。圖13B是一種攝象機，它包括主體3101、顯示部分3102、聲音輸 入部分3103、操作開關3104、電池3105、圖象接收部分3106等。本 發明可應用於顯示部分3102。圖13C示出了一種移動計算機，它包括主體3201、照相機部分 3202、圖象接收部分3203、操作開關3204、顯示部分3205等。本發 明能夠^L用於顯示部分3205。圖13D示出了一種風鏡式顯示器，它包括主體3301、顯示部分 3302、鏡臂部分3303等。本發明能夠被用於顯示部分3302。圖13E示出了一種使用記錄了程序的記錄媒質(以下稱為記錄媒 質)的遊戲4幾，它包含主體3401、顯示部分3402、揚聲器部分3403、 記錄媒質3404、操作開關3405等。此遊戲機採用DVD (數字萬能碟 盤)、CD等作為記錄媒質，並能夠欣賞音樂、欣賞電影和玩遊戲、或 上網。本發明能夠,皮應用於顯示部分3402。圖13F示出了一種數位相機，它包含主體3501、顯示部分3502、 眼睛接觸部分3503、操作開關3504、圖象接收單元(未示出)等。本 發明能夠^:應用於顯示部分3502。圖14A示出了一種正投式投影儀，它包含投影裝置3601和屏幕 3602等。本發明可應用於液晶顯示器件和組成部分投影裝置3601的其 它電路。圖14B示出了一種背投式投影儀，它包含主體3701、投影裝置 3702、平面鏡3703、屏幕3704等。本發明可應用於液晶顯示器件和組 成部分投影裝置3702的其它電路。而且，圖14C示出了圖14A和圖14B中的投影裝置3601和3702 的結構的例子。投影裝置3601或3702包含光源光學系統3801、平面 鏡3802和3804-3806、分色鏡3803、稜鏡3807、液晶顯示器件3808、相位差片3809、以及投影光學系統3810。投影光學系統3810由包括 投影透鏡的光學系統組成。雖然本實施方案示出了三片式的例子，但 本實施方案不特別局限於此，而是例如可以是單片式。而且，在圖14C 的箭頭所示的光路中，實施本發明的人員可以適當地提供諸如光學透 鏡、具有偏振功能的膜、用來調整相位差的膜、或紅外膜之類的光學 系統。而且，圖14D示出了圖14C中的光源光學系統3801的結構例子。 根據本實施方案，光源光學系統3801包含反射器3811、光源3812、 透鏡陣列3813和3814、偏振轉換元件3815、以及會聚透鏡3816。而 且，圖14D所示的光源光學系統僅僅是一個例子，且此例子不特別局 限於此。例如，實施本實施方案的人員可以適當地將諸如光學透鏡、 具有偏振功能的膜、用來調整相位差的膜、或紅外膜之類的光學系統 提供到光源光學系統中。然而，根據圖14所示的投影儀，示出了採用透射型電光器件的情 況，而未示出應用反射型電光器件和發光器件的例子。圖15A示出了一種蜂窩電話，它包括主體3901、聲音輸出部分 3902、聲音輸入部分3903、顯示部分3904、操作開關3905、天線3906 等。本發明能夠被應用於顯示部分3904。圖15B示出了一種可攜式記事本(電子記事本)，它包括主體4001、 顯示部分4002和4003、記錄媒質4004、操作開關4005、天線4006等。 本發明能夠^皮應用於顯示部分4002和4003。圖15C示出了一種顯示器，它包括主體4101、底座4102、顯示部 分4103等。本發明能夠被應用於顯示部分4103。根據本發明的顯示器 在大屏幕情況下特別優越，並在對角線長度為IO英寸或以上(特別是 30英寸或以上)的顯示器中是有優點的。如已經描述的那樣，本發明的應用範圍極為廣闊，並可應用於所 有領域的電子設備。根據與實施方案1-5中的結構自由組合，能夠實現 本發明的電子設備。[實施方案8在本實施方案中，用圖20來解釋利用反射板來反射輻照到襯底的 雷射束並再次將雷射束輻射到襯底的方法。在圖20中，示出了襯底200、雷射束220a和220b、反射光230a和230b、第一反射板240、以及第二反射板250。而且，參考號106、 107、 108表示襯底的移動方向。雷射束220a被入射到襯底，然後透射通過襯底，在第一反射板240 上被反射，並再次入射到襯底。此雷射束被描述為反射光230a。反射 光230a被第二反射板襯底方向反射。同樣雷射束220b被入射到襯底， 然後透射通過襯底，並^皮第一反射板240向襯底方向反射。此雷射束 被描述為反射光230b。如在實施方案1-3中那樣，此雷射束被柱形透 鏡、隔離體等適當地處理。相似於實施方案l,襯底被移動，雷射束從 而能夠輻照到整個襯底表面。於是，若利用反射板將多個雷射束輻照到襯底，則雷射束的反射 光也能夠被有效地利用。因此，產率得到改善，從而能夠有效地輻照 雷射束。而且，在本實施方案的構造中，利用多個雷射器光源，還能 夠防止幹涉。但當在被輻照的襯底中沒有雷射束重疊時，也可以採用 同一個雷射器光源。在本實施方案中，反射板被安排成平行於襯底，但也可以相對於 襯底傾斜地安排。本實施方案能夠被用於實施方案1-7。但當從一個雷射器光源振蕩 的雷射束被分割並被用作多個雷射束時，為了防止幹涉，襯底到反射 板的距離必須等於或大於雷射束的相干長度的一半。但當沒有雷射束 在被輻照的襯底中被重疊時，也可以採用同一個雷射器光源。實施方案9在本實施方案中，用圖21來解釋利用反射板來反射輻照到襯底的 雷射束並再次將雷射束輻射到襯底的方法。在圖21中，示出了襯底212、雷射束211a、 211b、 211c、 211d、 反射光214a、 214b、 214c、 214d、以及反射板213。參考號106、 107、108表示4十底的移動方向。雷射束211a被入射到襯底，然後透射通過襯底，並在反射板213 上被發射，並再次入射到襯底。此雷射束被描述為反射光214a。雷射 束211b被入射到襯底，然後透射通過襯底，並在反射板213上^皮反射， 且再次入射到襯底。此雷射束^皮描述為反射光214b。雷射束211c淨皮入 射到襯底，然後透射通過襯底，並在反射板213上被反射，並再次入 射到襯底。此雷射束被描述為反射光214c。雷射束211d被入射到襯底，然後透射通過襯底，並在反射板213上被反射，且再次入射到襯底。 此雷射束被描述為反射光214d。如在實施方案1-3中那樣，此雷射束 被柱形透鏡、隔離器等適當地處理。相似於實施方案l,襯底被移動， 雷射束從而能夠輻照到整個襯底表面。於是，若利用反射板將多個雷射束輻照到襯底，則雷射束的反射 光也能夠被有效地利用。因此，產率得到改善，從而能夠有效地輻照 雷射束。而且，在本實施方案的構造中，利用多個雷射器光源，還能 夠防止幹涉。但當在被輻照的襯底中沒有雷射束重疊時，也可以採用 同一個雷射器光源。在本實施方案中，反射板被安排成平行於襯底，但也可以相對於 襯底傾斜地安排。本實施方案能夠被用於實施方案1-7。但當從一個雷射器光源振蕩 的雷射束被分割並被用作多個雷射束時，為了防止幹涉，襯底到反射 板的距離必須等於或大於雷射束的相干長度的一半。但當沒有雷射束 在被輻照的襯底中被重疊時，也可以採用同一個雷射器光源。[本發明的效果採用本發明的構造，能夠獲得下列基本的有意義的性質。(a) 這是一種符合TFT常規製造工藝的簡單方法。(b) 有可能發射在輻照表面上具有相同能量分布的雷射束。(c) 產率能夠得到改善。這在大面積襯底的情況下是特別有效的。(d) 有可能形成晶粒接近單晶顆粒的半導體膜。(e) 除了滿足上述優點之外，在以有源矩陣型液晶形式器件為代 表的半導體器件中，能夠實現半導體器件工作特性和可靠性的改善。 而且，能夠實現半導體器件製造成本的降低。
權利要求
1. 一種雷射輻照裝置，它包含多個雷射器；隔離器；用來將多個雷射束在輻照表面上的形狀形成為橢圓形或矩形的裝置；以及用來沿第一方向和與第一方向相反的方向移動多個雷射束在輻照表面上的輻照位置，並沿第二方向移動多個雷射束在輻照表面上的輻照位置的裝置。
2. 根據權利要求l的雷射輻照裝置，其中用來將多個雷射束在輻 照表面上的形狀形成為橢圓形或矩形的裝置具有凸透鏡、柱形透鏡、 或光柵。
3. 根據權利要求1的雷射輻照裝置，其中用來移動多個雷射束在 輻照表面上的輻照位置的裝置是一種平臺。
4. 根據權利要求1的雷射輻照裝置，其中雷射器是連續振蕩或脈 衝振蕩的固體雷射器。
5. 根據權利要求1的雷射輻照裝置，其中雷射器是選自連續振蕩 或脈衝振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103雷射 器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶石激 光器的一種或多種。
6. 根據權利要求l的雷射輻照裝置，其中雷射器是選自Ar雷射器 和Kr雷射器的一種或多種。
7. —種雷射輻照裝置，它包含 一個雷射器；用來將雷射器發射的雷射束分割成多個雷射束的光束分裂器； 相對多個雷射束傾斜地安置的輻照表面；用來將多個雷射束在輻照表面上的形狀形成為橢圓形或矩形的多 個透鏡；以及用來移動多個雷射束在輻照表面上的輻照位置的平臺。
8. 根據權利要求7的雷射輻照裝置，其中雷射器是連續振蕩或脈 衝振蕩的固體雷射器。
9. 根據權利要求7的雷射輻照裝置，其中雷射器是選自連續振蕩或脈衝振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶石激 光器的一種或多種。
10. 根據權利要求7的雷射輻照裝置，其中雷射器是選自Ar雷射 器和Kr雷射器的一種或多種。
11. 一種雷射輻照裝置，它包含 多個雷射器；相對於多個雷射束傾斜地安置的襯底的輻照表面； 與輻照表面相對地提供的板；以及 用來移動多個雷射束在輻照表面上的輻照位置的裝置， 其中多個雷射束的每一個都入射到襯底，然後通過襯底傳輸，並 在板上被反射，且再次入射到襯底。
12. 根據權利要求11的雷射輻照裝置，其中板是反射板。
13. 根據權利要求11的雷射輻照裝置，其中用來移動多個雷射束 在輻照表面上的輻照位置的裝置是一種平臺。
14. 根據權利要求11的雷射輻照裝置，其中雷射器是連續振蕩或 脈衝振蕩的固體雷射器。
15. 根據權利要求11的雷射輻照裝置，其中雷射器是選自連續振 蕩或脈沖振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YAlO;j激 光器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶石 雷射器的一種或多種。
16. 根據權利要求ll的雷射輻照裝置，其中雷射器是選自Ar雷射 器和Kr雷射器的一種或多種。
17. —種雷射輻照方法，它包含用光學系統將多個雷射束在輻照表面上的形狀形成為橢圓形或矩形；在輻照表面沿第一方向移動的同時，發射多個雷射束； 沿第二方向移動輻照表面；以及在輻照表面沿與第一方向相反的方向移動的同時，發射多個雷射束。
18. 根據權利要求17的雷射輻照方法，其中凸透鏡、柱形透鏡、 或光柵被用作光學系統。
19. 根據權利要求17的雷射輻照方法，其中多個雷射束由連續振 蕩或脈衝振蕩的固體雷射器振蕩。
20. 根據權利要求17的雷射輻照方法，其中多個雷射束由選自連 續振蕩或脈沖振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶 石雷射器的一種或多種振蕩。
21. 根據權利要求17的雷射輻照方法，其中多個雷射束由選自Ar 雷射器和Kr雷射器的一種或多種振蕩。
22. —種雷射輻照方法，它包含用光學系統將多個雷射束在輻照表面上的形狀形成為橢圓形或矩形；在輻照表面沿第一方向移動的同時，發射多個雷射束； 在輻照表面沿與第一方向相反的方向移動的同時，發射多個雷射 束；以及沿第二方向移動輻照表面。
23. 根據權利要求22的雷射輻照方法，其中凸透鏡、柱形透鏡、 或光柵^L用作光學系統。
24. 根據權利要求22的雷射輻照方法，其中多個雷射束由連續振 蕩或脈沖振蕩的固體雷射器振蕩。
25. 根據權利要求22的雷射輻照方法，其中多個雷射束由選自連 續振蕩或脈沖振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶 石雷射器的一種或多種振蕩。
26. 根據權利要求22的雷射輻照方法，其中多個雷射束由選自Ar 雷射器和Kr雷射器的一種或多種振蕩。
27. —種雷射輻照方法，它包含用光學系統將多個雷射束在相對於該多個雷射束傾斜地安置的輻 照表面上的形狀形成為橢圓形或矩形；在輻照表面移動的同時，發射多個雷射束。
28. 根據權利要求27的雷射輻照方法，其中凸透鏡、柱形透鏡、 或光柵-故用作光學系統。
29. 根據權利要求27的雷射輻照方法，其中多個雷射束由連續振蕩或脈衝振蕩的固體雷射器振蕩。
30. 根據權利要求27的雷射輻照方法，其中多個雷射束由選自連 續振蕩或脈衝振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶 石雷射器的一種或多種振蕩。
31. 根據權利要求27的雷射輻照方法，其中多個雷射束由選自Ar 雷射器和Kr雷射器的一種或多種振蕩。
32. —種雷射輻照方法，它包含用光學系統將多個雷射束在相對於該多個雷射束傾斜地安置的輻 照表面上的形狀形成為橢圓形或矩形； 在移動的同時，發射多個雷射束。
33. 根據權利要求32的雷射輻照方法，其中凸透鏡、柱形透鏡、 或光柵被用作光學系統。
34. 根據權利要求32的雷射輻照方法，其中多個雷射束由連續振 蕩或脈沖振蕩的固體雷射器振蕩。
35. 根據權利要求32的雷射輻照方法，其中多個雷射束由選自連 續振蕩或脈沖振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶 石雷射器的一種或多種振蕩。
36. 根據權利要求32的雷射輻照方法，其中多個雷射束由選自Ar 雷射器和Kr雷射器的 一種或多種振蕩。
37. —種半導體器件的製造方法，它包含 在絕緣表面上形成半導體膜；用多個光學系統將多個雷射束在半導體膜上的形狀形成為橢圓形 或矩形；在半導體膜沿第一方向移動的同時，發射多個雷射束； 沿第二方向移動半導體膜；以及在半導體膜沿與第一方向相反的方向移動的同時，發射多個雷射束。
38. 根據權利要求37的半導體器件製造方法，其中多個雷射束由 連續振蕩或脈衝振蕩的固體雷射器振蕩。
39. 根據權利要求37的半導體器件製造方法，其中雷射束由選自連續振蕩或脈衝振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶 石雷射器的一種或多種振蕩。
40. 根據權利要求37的半導體器件製造方法，其中雷射束由選自 Ar雷射器和Kr雷射器的一種或多種振蕩。
41. 根據權利要求37的半導體器件製造方法，其中凸透鏡、柱形 透鏡、或光柵被用作多個光學系統。
42. 根據權利要求37的半導體器件製造方法，其中半導體器件被 組合到選自個人計算機、攝象機、移動計算機、風鏡式顯示器、遊戲 機、數位相機、正投式投影儀、背投式投影儀、蜂窩電話、可攜式記 事本、以及顯示器的電子設備中。
43. —種半導體器件的製造方法，它包含 在絕緣表面上製作半導體膜；用多個光學系統將多個雷射束在半導體膜中的形狀形成為橢圓形 或矩形；在半導體膜沿第一方向移動的同時，發射多個雷射束； 在半導體膜沿第一方向移動的同時發射多個雷射束之後，在半導體膜沿與第一方向相反的方向移動的同時，發射多個雷射束；以及 在半導體膜沿與第一方向相反的方向移動的同時發射多個雷射束之後，沿第二方向移動半導體膜。
44. 根據權利要求43的半導體器件製造方法，其中多個雷射束由 連續振蕩或脈衝振蕩的固體雷射器振蕩。
45. 根據權利要求43的半導體器件製造方法，其中雷射束由選自 連續振蕩或脈沖振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、YA103 雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍寶 石雷射器的 一種或多種振蕩。
46. 根據權利要求43的半導體器件製造方法，其中雷射束由選自 Ar雷射器和Kr雷射器的一種或多種振蕩。
47. 根據權利要求43的半導體器件製造方法，其中凸透鏡或柱形 透鏡一皮用作多個光學系統。
48. 根據權利要求43的半導體器件製造方法，其中半導體器件被 組合到選自個人計算機、攝象機、移動計算機、風鏡式顯示器、遊戲機、數位相機、正投式投影儀、背投式投影儀、蜂窩電話、可攜式記 事本、以及顯示器的電子設備中。
49. 一種半導體器件的製造方法，包括 在襯底上形成半導體膜；在半導體膜移動時通過光學系統用雷射束照射所述半導體膜； 其中所述雷射束在半導體膜上的形狀是橢圓形的或矩形的； 所述雷射束相對於所述半導體膜是傾斜照射的。
50. 根據權利要求49的半導體器件的製造方法，其中凸透鏡、柱形透 鏡或光柵用作所述光學系統。
51. 根據權利要求49的半導體器件的製造方法，其中雷射束由由連續 振蕩或脈衝振蕩的固體雷射器振蕩。
52. 根據權利要求49的半導體器件的製造方法，其中所述雷射束是由 選自連續振蕩或脈衝振蕩的YAG雷射器、YV04雷射器、YLF雷射器、 YA103雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍 寶石雷射器的一種或多種振蕩。
53. 根據權利要求49的半導體器件的製造方法，其中雷射束由選自Ar 雷射器或Kr雷射器的一種或多種振蕩。
54. —種半導體器件的製造方法，包括 在襯底上形成半導體膜；在半導體膜移動時通過多個光學系統用多個雷射束照射所述半導體膜； 其中所述多個雷射束在半導體膜上的形狀是橢圓形的或矩形的； 所述多個雷射束相對於所述半導體膜是傾斜照射的。
55. 根據權利要求54的半導體器件的製造方法，其中凸透鏡、柱形透 鏡或光柵用作所述多個光學系統。
56. 根據權利要求54的半導體器件的製造方法，其中雷射束由由連續 振蕩或脈衝振蕩的固體雷射器振蕩。
57. 根據權利要求54的半導體器件的製造方法，其中所述雷射束是由 選自連續振蕩或脈沖振蕩的YAG雷射器、YV(Xr雷射器、YLF雷射器、 YA103雷射器、玻璃雷射器、紅寶石雷射器、變藍寶石雷射器、摻Ti的藍 寶石雷射器的一種或多種振蕩。
58. 根據權利要求54的半導體器件的製造方法，其中雷射束由選自Ar 雷射器或Kr雷射器的一種或多種振蕩。
全文摘要
本發明涉及雷射輻照裝置、雷射輻照方法、以及半導體器件製造方法。提供一種方法和裝置，用來在輻照表面上恆定地建立雷射束的能量分布，將雷射束均勻地輻照到整個輻照表面。本發明還提供在工藝中包括該雷射輻照方法的半導體器件的製造方法。本發明的特徵是用光學系統將多個雷射束在輻照表面上的形狀形成為橢圓形或矩形，在輻照表面沿第一方向移動的同時，發射多個雷射束，且輻照表面沿第二方向移動，以及輻照表面在沿與第一方向相反的方向移動的同時，發射多個雷射束。在輻照表面沿第一方向移動的同時可以發射多個雷射束，並在輻照表面沿與第一方向相反的方向移動的同時，可以發射多個雷射束，以及輻照表面也可以沿第二方向移動。
文檔編號H01S5/06GK101256947SQ20081009240
公開日2008年9月3日 申請日期2002年8月2日 優先權日2001年8月3日
發明者田中幸一郎 申請人:株式會社半導體能源研究所