(57)【要約】【課題】工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を形成することができる結晶化半導体膜の製造方法を提供する。【解決手段】レーザビーム６を走査している最中に、レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を複数の領域３・４・５に応じた照射量に連続して変えることにより、結晶の異方性の異なる複数の領域３・４・５からなる結晶化半導体膜を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続発振レーザビーム又は擬似連続発振レーザビームを走査して半導体膜をレーザアニーリングすることによる、結晶の異方性の異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜の製造方法において、
上記レーザビームを走査している最中に、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を上記複数の領域に応じた照射量に連続して変えることにより、結晶の異方性の異なる複数の領域からなる結晶化半導体膜を形成することを特徴とする結晶化半導体膜の製造方法。
【請求項２】
上記レーザビームの走査を、１回のみ行うことを特徴とする請求項１に記載の結晶化半導体膜の製造方法。
【請求項３】
上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記レーザビームの強度を調整することで変えることを特徴とする請求項１または２に記載の結晶化半導体膜の製造方法。
【請求項４】
上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記レーザビームの走査速度を調整することで変えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の結晶化半導体膜の製造方法。
【請求項５】
上記レーザビームを走査している最中に、上記照射量を２度以上変えることにより、３個以上の上記領域を設けることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の結晶化半導体膜の製造方法。
【請求項６】
基板と、
上記基板に設けられた半導体膜を、連続発振レーザビーム又は擬似連続発振レーザビームを一定の走査方向に走査しながら、レーザアニーリングすることにより形成された、結晶の異方性の異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜と、
上記結晶化半導体膜に設けられたトランジスタとを備える表示装置用基板の製造方法において、
上記レーザビームを走査している最中に、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を上記複数の領域に応じた照射量に連続して変えることにより、結晶の異方性が異なる複数の領域を上記結晶化半導体膜に形成する工程と、
上記複数の領域のうち、上記結晶の異方性の強い領域に、上記トランジスタのソース領域からドレイン領域に向かう方向である半導体チャネル長方向が、上記レーザビームの走査方向と略平行な方向である結晶の成長方向と略平行になるようにトランジスタを形成する工程とを含むことを特徴とする表示装置用基板の製造方法。
【請求項７】
上記複数の領域のうち、上記結晶の異方性の強い領域以外の領域には、上記半導体チャネル長方向が互いに異なるトランジスタを形成する工程を含むことを特徴とする請求項６に記載の表示装置用基板の製造方法。
【請求項８】
上記レーザビームの走査を、１回のみ行うことを特徴とする請求項６または７に記載の表示装置用基板の製造方法。
【請求項９】
上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記レーザビームの強度を調整することで変えることを特徴とする請求項６から８の何れか１項に記載の表示装置用基板の製造方法。
【請求項１０】
上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記レーザビームの走査速度を調整することで変えることを特徴とする請求項６から９の何れか１項に記載の表示装置用基板の製造方法。
【請求項１１】
連続発振レーザ発振機又は擬似連続発振レーザ発振機と、
基板を乗せるための搬送ステージと、
上記搬送ステージ上に乗せられた基板にレーザビームを照射するための光学機構とを備えた、基板上に形成されている半導体膜のレーザアニーリング装置において、
上記搬送ステージ及び光学機構のうちの少なくとも一方は、上記半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域を形成可能なように、レーザビームを照射する際、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記複数の領域に応じた照射量となるように変えることができるように設けられていることを特徴とするレーザアニーリング装置。
【請求項１２】
上記光学機構は、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えるための減衰器を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のレーザアニーリング装置。
【請求項１３】
上記光学機構及び上記搬送ステージのうちの少なくとも一方は、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えるために、
上記光学機構又は上記搬送ステージの移動速度を変えることが可能に設けられていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のレーザアニーリング装置。
【請求項１４】
基板と、
上記基板に設けられた結晶化半導体膜と、
上記結晶化半導体膜に設けられたトランジスタとを備えた表示装置用基板において、
上記結晶化半導体膜は、結晶がある一定方向に成長することで生じる結晶の異方性が異なる複数の領域を有し、
上記結晶の異方性の強い領域に設けられた上記トランジスタでは、そのトランジスタのソース領域からドレイン領域に向かう方向である半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と略平行な方向であることを特徴とする表示装置用基板。
【請求項１５】
上記複数の領域のうち、上記結晶の異方性の強い領域以外の領域には、上記半導体チャネル長方向が互いに異なるトランジスタが設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置用基板。
【請求項１６】
上記結晶の異方性が強い領域には、ソースドライバを構成するトランジスタが設けられていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の表示装置用基板。
【請求項１７】
上記結晶の異方性が弱い領域には、表示部が設けられているとともに、当該表示部におけるスイッチング素子としてのトランジスタが設けられていることを特徴とする請求項１４から１６の何れか１項に記載の表示装置用基板。
【請求項１８】
上記結晶化半導体膜は、３つの領域からなり、
上記３つの領域のなかで、上記結晶の異方性が最も強い領域には、ソースドライバを構成するトランジスタが設けられており、
上記３つの領域のなかで、上記結晶の異方性が最も弱い領域には、表示部が設けられているとともに、当該表示部におけるスイッチング素子としてのトランジスタが設けられており、
上記３つの領域のなかで、残る領域には、ゲートドライバを構成するトランジスタが設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置用基板。
【請求項１９】
上記表示部におけるスイッチング素子としてのトランジスタの閾値電圧は、上記ゲートドライバを構成するトランジスタの閾値電圧および上記ソースドライバを構成するトランジスタの閾値電圧よりも大きいことを特徴とする請求項１８に記載の表示装置用基板。
【請求項２０】
上記ソースドライバを構成するトランジスタが設けられている上記領域、及び、上記ゲートドライバを構成するトランジスタが設けられている上記領域は、上記基板の端部に設けられていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の表示装置用基板。
【請求項２１】
請求項１４から２０の何れか１項に記載の表示装置用基板を備えていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用基板および表示装置用基板の製造方法に関し、さらには、上記表示装置用基板を備えた表示装置、上記表示装置用基板に備えられた結晶化半導体膜の製造方法と上記半導体膜のレーザアニーリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下、ＴＦＴと称する）において、半導体膜としては非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）や多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）が広く用いられている。その中でも多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）と比較して電子移動度が大きいため、ＴＦＴの高速動作が可能であり、従来は外付けの集積回路を使用していた各種の周辺駆動回路もガラス基板上に集積する、いわゆるモノリシック化が可能となるため、広く用いられるようになっている。
【０００３】
一方、上記各種の周辺駆動回路においては、高速駆動能力や閾値電圧など要求される特性がそれぞれ異なるため、上記各種の周辺駆動回路を最適にモノリシック化するためには、特性の異なるＴＦＴを上記ガラス基板上に同時に形成することが要求されている。しかし、上記のような特性の異なるＴＦＴを一種類の多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）などの多結晶半導体膜を用いて形成することは、大変困難であるため、異なる膜質を有する多結晶半導体膜を同一のガラス基板上に作製する必要がある。
【０００４】
多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）などの多結晶半導体膜を形成する方法としては、高温の熱処理に耐えられる高価な石英基板を用いて、高温熱処理により、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）を結晶化する方法があるが、基板が高価であるため、大型化が大変困難である。
【０００５】
したがって、比較的安価なガラス基板を用いて、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）を結晶化する方法が注目されるようになった。
【０００６】
このようなガラス基板を用いる方法においては、ガラス基板の熱変形を避けるために、一般的にレーザアニールが用いられる。
【０００７】
上記レーザアニールの特徴としては、輻射加熱或いは伝導加熱を利用する高温熱処理法と比較して処理時間を大幅に短縮できることや、半導体膜を選択的、局所的に加熱して、基板に殆ど熱的損傷を与えないことなどが挙げられている。
【０００８】
また、上記レーザアニール法に適用されるレーザ発振装置は、エキシマレーザに代表される気体レーザ発振装置、ＹＡＧレーザに代表される固体レーザ発振装置があり、これら装置は、レーザ光の照射によって半導体膜の表面層を数１０ナノ〜数１０マイクロ秒程度のごく短時間加熱して結晶化させるものとして知られている。
【０００９】
さらに、レーザはその発振方法により、パルス発振と連続発振の２種類に大別される。パルス発振レーザは出力エネルギーが比較的高いため、ビームスポットの幅を広くして量産性を上げることができる。特に、ビームスポットの形状を光学部材を用いて加工し、長さ１０ｃｍ以上の線状にすると、基板へのレーザ光の照射を効率的に行うことができ、量産性をさらに高めることができる。そのため、非晶質半導体膜の結晶化には、パルス発振レーザが広く用いられている。
【００１０】
一方、一般的に連続発振レーザは、パルス発振レーザに比べてその最大出力エネルギーが小さいため、ビームスポットのサイズが小さく、幅が数１０μｍ程度から数ｍｍ程度である。したがって、上記ビームスポットを複数回走査して、結晶化する必要がある。
【００１１】
図９は、連続発振レーザビーム１０２を複数回走査して、表示装置の画素領域および駆動回路形成領域１０１を結晶化する模様を示す概略図である。上図において、矢印は上記連続発振レーザビーム１０２の走査方向を示す。
【００１２】
しかし、近年、非晶質半導体膜の結晶化において、パルス発振レーザよりもＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）固体レーザなどの連続発振レーザを用いる方が、半導体膜内に形成される結晶の粒径が大きくなることが見出された。半導体膜内の結晶粒径が大きくなると電子移動度が高くなり、該半導体膜を用いて形成するＴＦＴを高速駆動することができるため、上記連続発振レーザはにわかに脚光を浴び始めている。
【００１３】
ところが、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）固体レーザなどの連続発振レーザを用いた結晶化では、通常、レーザのスキャン方向に結晶が成長するため、順次横方向結晶化がおきる。したがって、上記のような連続発振レーザを用いて結晶化された半導体膜においては、その結晶に異方性が存在するため、レーザのスキャン方向である結晶の長軸方向が変わると半導体膜の各種特性（特に移動度）に大きなばらつきが生じるという問題がある。
【００１４】
一方、同一のガラス基板上に異なる膜質の多結晶半導体膜を形成し、同一のガラス基板上に異なる特性を有するＴＦＴを形成する方法についても開示されている。
【００１５】
例えば、特許文献１には、高い駆動能力を持つ多結晶半導体ＴＦＴと、低いリーク電流、高耐圧の特性を持つＴＦＴを同時に同一絶縁体基板上に形成する技術が掲載されている。
【００１６】
図１０（ａ）は、前駆半導体層ＰＣＦの中で高性能な回路を構成するＴＦＴが配置される領域のみに第一のエネルギービームＬＳＲを照射することで結晶粒を横方向成長させながら多結晶化する概念図であり、図１０（ｂ）は、高品質な多結晶半導体薄膜ＰＳＩＨＱと低品質な多結晶半導体薄膜ＰＳＩＬＱとを同時に得る方法を示す概念図である。
【００１７】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に図示されているように、アンダーコート用絶縁層ＵＣＬを形成した絶縁体基板ＧＬＳ上の前駆半導体膜ＰＣＦに対し、高性能な回路を構成するＴＦＴが配置される領域のみに照射領域ＭＳＩを有する第一のエネルギービームＬＳＲを結晶成長方向ＬＳＤに沿って移動させながら照射して結晶粒を横方向成長させながら多結晶化を行った。さらに、任意の方向ＲＴＤに照射領域ＭＳＩ２を有する第二の高速熱処理に用いられるエネルギービームＲＴＴを移動させながら、上記第二の高速熱処理をパネル全面に行い、先のエネルギービームＬＳＲで多結晶化した領域ＰＳＩでは結晶粒内の欠陥を低減させ、高いオン電流、低いしきい値、低ばらつき、急峻な立ち上がり特性を持つ高性能回路ＴＦＴ用の高品質多結晶半導体薄膜ＰＳＩＨＱを得る。同時に第二の高速熱処理ＲＴＴにより上記以外の領域の前駆半導体層ＰＣＦを多結晶化して、オン電流は低いが、高抵抗のためにリーク電流は低く、耐圧が高い特性を持つ画素回路ＴＦＴ用の低品質多結晶半導体薄膜ＰＳＩＬＱを得ることについて記載されている。
【特許文献１】特開２００６−３３２３２３号公報（公開日：２００６年１２月７日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記特許文献１の構成においては、エネルギービームの照射を２回に分けて行う構成であるため、製造工程数の増加を招き、生産性という面から好ましくないという問題がある。
【００１９】
また、上記特許文献１の構成は、上記のようにエネルギービームの照射を２回に分けて行う構成にも関わらず、高品質多結晶半導体薄膜ＰＳＩＨＱと低品質多結晶半導体薄膜ＰＳＩＬＱという２種類の多結晶半導体薄膜しか得ることができず、多数の異なる膜質を有する多結晶半導体膜を同一のガラス基板上に形成することはできないという問題がある。
【００２０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を形成することができる結晶化半導体膜の製造方法を提供することを目的とする。
【００２１】
また、工程数の増加を伴うことなく、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することができる表示装置用基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００２２】
また、工程数の増加を伴うことなく、基板上の半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域を形成することができるレーザアニーリング装置を提供することを目的とする。
【００２３】
また、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することができる表示装置用基板を提供することを目的とする。
【００２４】
また、上記表示装置用基板を備えることにより、より表示品質を向上させることができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の結晶化半導体膜の製造方法は、上記の課題を解決するために、連続発振レーザビーム又は擬似連続発振レーザビームを走査して半導体膜をレーザアニーリングすることによる、結晶の異方性の異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜の製造方法において、上記レーザビームを走査している最中に、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を上記複数の領域に応じた照射量に連続して変えることにより、結晶の異方性の異なる複数の領域からなる結晶化半導体膜を形成することを特徴としている。
【００２６】
本発明者らは、上記連続発振レーザビーム又は擬似連続発振レーザビームの単位時間当たりの照射量が大きいと、照射された半導体膜は、完全に溶融され、上記レーザビームの走査方向に結晶が成長し、上記結晶の成長方向がある一定の方向に揃うため、結晶の異方性が強い結晶化半導体膜を得ることができ、一方、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を一定以下にすると、上記レーザビームの走査方向に結晶が成長せず、結晶がある特定の方向に成長されてない、すなわち、上記結晶の配向がランダムである結晶化半導体膜を得ることができることに気付いた。
【００２７】
そして、上記構成によれば、上記半導体膜に、上記結晶の異方性が異なる複数の領域を形成するため、従来の半導体膜の製造方法のように、上記半導体膜の結晶化を、レーザパワーがそれぞれ異なる複数のレーザビームを用いて、複数回に分けて行う必要がない。
【００２８】
すなわち、上記構成においては、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記レーザアニーリングの際に、連続的に変えることにより、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を形成することができる結晶化半導体膜の製造方法を実現することができる。
【００２９】
ここで、上記連続的に照射量を変えるとは、照射量の値自体が連続した値を有しながら変化することを意味するのではない。上記連続的とは、レーザビームを走査している間中（最中）、レーザビームは連続して照射されるが、その照射量が変化することを意味している。そして、その照射量の値自体は、不連続な値をとり得る。
【００３０】
なお、上記擬似連続発振レーザビームとは、パルス発振型であるが、レーザビーム（あるいはステージ）走査方向に結晶が連続的に成長するように、周波数が数１０ＭＨｚ以上の高周波パルスのものをいう。
【００３１】
本発明の結晶化半導体膜の製造方法は、上記レーザビームの走査を、１回のみ行うことが好ましい。
【００３２】
上記構成によれば、上記半導体膜の結晶化を、レーザパワーがそれぞれ異なる複数のレーザビームを用いて、複数回に分けて行う必要がなく、１つの上記レーザビームを用いて、１回のレーザアニーリングのみで結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を形成することができる。
【００３３】
したがって、非常に効率的に結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜の製造方法を実現することができる。
【００３４】
本発明の結晶化半導体膜の製造方法は、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記レーザビームの強度を調整することで変えることが好ましい。
【００３５】
上記構成によれば、上記レーザアニーリングの際に、上記レーザビームの強度を連続的に変えることによって、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えることのできる構成である。したがって、比較的容易に、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を形成することができる結晶化半導体膜の製造方法を実現することができる。
【００３６】
本発明の結晶化半導体膜の製造方法は、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記レーザビームの走査速度を調整することで変えることが好ましい。
【００３７】
上記レーザビームの走査速度の調整は、例えば、上記半導体膜が設けられている基板を乗せるための搬送ステージや上記搬送ステージ上に上記レーザビームを照射するための光学機構のどちらか一方の移動速度を変えることで実現することができる。
【００３８】
上記レーザビームの走査速度を変えることができるので、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えることができる構成である。
【００３９】
したがって、比較的容易に、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を形成することができる結晶化半導体膜の製造方法を実現することができる。
【００４０】
本発明の結晶化半導体膜の製造方法は、上記レーザビームを走査している最中に、上記照射量を２度以上変えることにより、３個以上の上記領域を設けることが好ましい。
【００４１】
上記構成によれば、比較的容易に、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる３個以上の領域を有する結晶化半導体膜を形成することができる結晶化半導体膜の製造方法を実現することができる。
【００４２】
本発明の表示装置用基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、基板と、上記基板に設けられた半導体膜を、連続発振レーザビーム又は擬似連続発振レーザビームを一定の走査方向に走査しながら、レーザアニーリングすることにより形成された、結晶の異方性の異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜と、上記結晶化半導体膜に設けられたトランジスタとを備える表示装置用基板の製造方法において、上記レーザビームを走査している最中に、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を上記複数の領域に応じた照射量に連続して変えることにより、結晶の異方性が異なる複数の領域を上記結晶化半導体膜に形成する工程と、上記複数の領域のうち、上記結晶の異方性の強い領域に、上記トランジスタのソース領域からドレイン領域に向かう方向である半導体チャネル長方向が、上記レーザビームの走査方向と略平行な方向である結晶の成長方向と略平行になるようにトランジスタを形成する工程とを含むことを特徴としている。
【００４３】
本発明者らは、先に説明したとおり、レーザビームの単位時間当たりの照射量が大きいと、結晶の異方性が強い結晶化半導体膜を得ることができ、一方、上記照射量を一定以下にすると、結晶の配向がランダムである結晶化半導体膜を得ることができることに気付いた。
【００４４】
上記結晶の異方性が強い結晶化半導体膜に設けられたトランジスタにおいては、そのトランジスタのソース領域からドレイン領域に向かう方向である半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と略平行である場合は、移動度の優れたトランジスタを得ることができるが、一方、上記半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と略垂直である場合は、移動度の乏しいトランジスタしか得ることができない。
【００４５】
なお、上記半導体チャネル長方向と上記結晶の成長方向とが、略平行であるとは、上記半導体チャネル長方向と、上記結晶の成長方向とのなす角が、０度から１０度であり、より好ましくは、０度である場合を示す。一方、略垂直であるとは、上記半導体チャネル長方向と、上記結晶の成長方向とのなす角が、８０度から９０度であり、より好ましくは、９０度である場合を示す。
【００４６】
上記構成によれば、従来のように、上記半導体膜の結晶化を、レーザパワーがそれぞれ異なる複数のレーザビームを用いて、複数回に分けて行う必要がないため、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を備えた表示装置用基板の製造方法を実現することができる。
【００４７】
さらに、上記構成によれば、移動度の優れたトランジスタを設ける必要がある領域には、結晶の異方性が強い半導体膜を形成し、上記トランジスタの半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と略平行な方向になるようにトランジスタを設けているので、移動度の優れたトランジスタを実現することができる。
【００４８】
したがって、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板の製造方法を実現することができる。
【００４９】
なお、上記結晶の異方性の強い領域とは、上記結晶が上記レーザビームの走査方向にある程度の規則性を持って配向されている領域をいう。具体的には、例えば、結晶の異方性の異なる複数の領域の中で、結晶の異方性が、全領域における平均的な異方性よりも高い領域等を意味する。
【００５０】
本発明の表示装置用基板の製造方法は、上記複数の領域のうち、上記結晶の異方性の強い領域以外の領域には、上記半導体チャネル長方向が互いに異なるトランジスタを形成する工程を含むことが好ましい。
【００５１】
上記複数の領域のうち、上記結晶の異方性の強い領域以外の領域、すなわち、上記結晶の異方性を有しない領域においては、上記トランジスタの上記半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と関係なく、あらゆる方向に設けられていても、その移動度特性は変わらない。
【００５２】
したがって、上記構成によれば、上記複数の領域のうち、上記結晶の異方性の強い領域以外の領域において、上記トランジスタを高密度に設けることが可能となり、トランジスタの集積度を向上させた表示装置用基板の製造方法を実現することができる。
【００５３】
本発明の表示装置用基板の製造方法は、上記レーザビームの走査を、１回のみ行うことが好ましい。
【００５４】
上記構成によれば、上記半導体膜の結晶化を、レーザパワーがそれぞれ異なる複数のレーザビームを用いて、複数回に分けて行う必要がなく、１つの上記レーザビームを用いて、１回のレーザアニーリングのみで結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を形成することができる。
【００５５】
したがって、非常に効率的に結晶の異方性が異なる複数の領域を有する表示装置用基板の製造方法を実現することができる。
【００５６】
本発明の表示装置用基板の製造方法は、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記レーザビームの強度を調整することで変えることが好ましい。
【００５７】
上記構成によれば、上記レーザビームの走査中に、上記レーザビームの強度を変えることによって、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えることのできる構成である。したがって、比較的容易に、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を備えた表示装置用基板の製造方法を実現することができる。
【００５８】
本発明の表示装置用基板の製造方法は、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記レーザビームの走査速度を調整することで変えることが好ましい。
【００５９】
上記レーザビームの走査速度を調整するとは、例えば、上記半導体膜が設けられている基板を乗せるための搬送ステージや上記搬送ステージ上に上記レーザビームを照射するための光学機構のどちらか一方の移動速度を変えることを意味する。
【００６０】
上記構成によれば、上記レーザビームの走査中に、上記搬送ステージまたは上記光学機構の移動速度を変えることによって、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えることのできる構成である。したがって、比較的容易に、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を備えた表示装置用基板の製造方法を実現することができる。
【００６１】
本発明のレーザアニーリング装置は、上記の課題を解決するために、連続発振レーザ発振機又は擬似連続発振レーザ発振機と、基板を乗せるための搬送ステージと、上記搬送ステージ上に乗せられた基板にレーザビームを照射するための光学機構とを備えた、基板上に形成されている半導体膜のレーザアニーリング装置において、上記搬送ステージ及び光学機構のうちの少なくとも一方は、上記半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域を形成可能なように、レーザビームを照射する際、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記複数の領域に応じた照射量となるように変えることができるように設けられていることを特徴としている。
【００６２】
上記構成によれば、上記半導体膜に上記結晶の異方性が異なる複数の領域を形成するため、従来のように、上記半導体膜の結晶化を、レーザパワーがそれぞれ異なる複数のレーザビームを用いて、複数回に分けて行う必要がない。
【００６３】
すなわち、上記構成においては、上記搬送ステージ及び光学機構のうちの少なくとも一方が、上記半導体膜に上記結晶の異方性が異なる複数の領域を形成可能なように、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記複数の領域に応じた照射量となるように連続的に変えることができるように設けられている構成であるため、工程数の増加を伴うことなく、基板上の半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域を形成することができるレーザアニーリング装置を実現することができる。
【００６４】
本発明のレーザアニーリング装置は、上記光学機構は、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えるための減衰器を備えていることが好ましい。
【００６５】
上記構成によれば、上記レーザビームの走査中に、上記光学機構に上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えるための減衰器を備えた構成となっているため、上記レーザアニーリング装置の構成を複雑にすることなく、基板上の半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域を形成することができるレーザアニーリング装置を実現することができる。
【００６６】
なお、上記減衰器としては、例えば、λ／２波長板と偏光ビームスプリッターとを組み合わせたものを用いることができ、上記λ／２波長板を回転させることにより、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を調整することが考えられる。
【００６７】
本発明のレーザアニーリング装置は、上記光学機構及び上記搬送ステージのうちの少なくとも一方は、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えるために、上記光学機構又は上記搬送ステージの移動速度を変えることが可能に設けられていることが好ましい。
【００６８】
上記構成によれば、上記レーザアニーリング装置において、上記光学機構又は上記搬送ステージは、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を変えることができるように、上記光学機構または、上記搬送ステージの移動速度を変えることが可能に設けられている構成である。
【００６９】
したがって、上記レーザアニーリング装置の構成を複雑にすることなく、基板上の半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域を形成することができるレーザアニーリング装置を実現することができる。
【００７０】
本発明の表示装置用基板は、上記の課題を解決するために、基板と、上記基板に設けられた結晶化半導体膜と、上記結晶化半導体膜に設けられたトランジスタとを備えた表示装置用基板において、上記結晶化半導体膜は、結晶がある一定方向に成長することで生じる結晶の異方性が異なる複数の領域を有し、上記結晶の異方性の強い領域に設けられた上記トランジスタでは、そのトランジスタのソース領域からドレイン領域に向かう方向である半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と略平行な方向であることを特徴としている。
【００７１】
上記結晶がある特定方向に揃って成長することで生じる結晶の異方性を有する領域においては、その程度に差は存在するが、上記半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と略平行である場合は、移動度の優れたトランジスタを得ることができるが、一方、上記半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と略垂直である場合は、移動度の乏しいトランジスタしか得ることができない。
【００７２】
上記構成によれば、結晶の異方性を有する領域である上記結晶の異方性の強い領域に設けられた上記トランジスタでは、そのトランジスタの上記半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と略平行な方向である。
【００７３】
したがって、優れた移動度を均一的に示すトランジスタを得ることができるので、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板を実現することができる。
【００７４】
本発明の表示装置用基板は、上記複数の領域のうち、上記結晶の異方性の強い領域以外の領域には、上記半導体チャネル長方向が互いに異なるトランジスタが設けられていることが好ましい。
【００７５】
上記結晶の異方性を有しない領域である上記結晶の異方性の強い領域以外の領域においては、上記トランジスタの上記半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と関係なく、あらゆる方向に設けられていても、その移動度特性は変わらない。
【００７６】
したがって、上記構成によれば、上記結晶の異方性を有しない領域において、上記トランジスタを高密度に設けることが可能となり、トランジスタの集積度を向上させた表示装置用基板を実現することができる。
【００７７】
本発明の表示装置用基板は、上記結晶の異方性が強い領域には、ソースドライバを構成するトランジスタが設けられていることが好ましい。
【００７８】
上記構成によれば、ソースドライバを構成するトランジスタは、閾値電圧が低いとともに、高速駆動が可能である必要があるため、上記結晶の異方性が強い領域は、ソースドライバを構成するトランジスタを設けるには最適な箇所となる。よって多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板を実現することができる。
【００７９】
本発明の表示装置用基板は、上記結晶の異方性が弱い領域には、表示部が設けられているとともに、当該表示部におけるスイッチング素子としてのトランジスタが設けられていることが好ましい。
【００８０】
上記構成によれば、一般的に上記表示装置用基板の大部分の領域を占める表示部は、上記結晶の配向がランダムな領域（結晶の異方性が弱い領域）に設けられている。上記結晶の配向が最もランダムな領域は、その移動度は低いものの上記半導体チャネル長方向が形成される方向によって、移動度特性が変わらない結晶化半導体膜である。したがって、上記表示装置用基板の大部分の領域を占める表示部において、トランジスタの半導体チャネル長方向の配置を制限なく自由にすることができる。
【００８１】
また、上記表示部におけるスイッチング素子としてのトランジスタは、リーク電流を防止するため、閾値電圧が高い必要はあるが、高速駆動が可能である必要はない。
【００８２】
したがって、上記結晶の配向が最もランダムな領域は、表示部において、スイッチング素子としてトランジスタを設けるには最適な箇所となるので、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板を実現することができる。
【００８３】
本発明の表示装置用基板は、上記結晶化半導体膜は、３つの領域からなり、上記３つの領域のなかで、上記結晶の異方性が最も強い領域には、ソースドライバを構成するトランジスタが設けられており、上記３つの領域のなかで、上記結晶の異方性が最も弱い領域には、表示部が設けられているとともに、当該表示部におけるスイッチング素子としてのトランジスタが設けられており、上記３つの領域のなかで、残る領域には、ゲートドライバを構成するトランジスタが設けられていることが好ましい。
【００８４】
上記構成によれば、上記半導体膜の複数の領域は、ソースドライバ領域、表示部領域およびゲートドライバ領域からなり、上記結晶の異方性が最も強い領域には、閾値電圧が低く、移動度が高く、高速駆動能力が要求されるソースドライバ用のトランジスタが設けられており、上記結晶の配向が最もランダムな領域（結晶の異方性が最も弱い領域）には、閾値電圧が高いことが要求される表示部用のトランジスタが設けられており、上記結晶の異方性が中間である領域には、閾値電圧が中程度であることが要求されるゲートドライバ用のトランジスタが設けられている構成である。
【００８５】
したがって、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板を実現することができる。
【００８６】
本発明の表示装置用基板は、上記表示部におけるスイッチング素子としてのトランジスタの閾値電圧は、上記ゲートドライバを構成するトランジスタの閾値電圧および上記ソースドライバを構成するトランジスタの閾値電圧よりも大きいことが好ましい。
【００８７】
上記表示部におけるスイッチング素子としてのトランジスタは、画素電極に印加された電圧を維持するため、リーク電流が小さいことが好ましく、よって閾値電圧は高いことが要求される。
【００８８】
上記構成によれば、上記表示部においてのトランジスタのリーク電流を小さくすることができるので、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板を実現することができる。
【００８９】
本発明の表示装置用基板は、上記ソースドライバを構成するトランジスタが設けられている上記領域、及び、上記ゲートドライバを構成するトランジスタが設けられている上記領域は、上記基板の端部に設けられていることが好ましい。
【００９０】
上記構成によれば、上記ソースドライバに備えられたトランジスタと上記ゲートドライバに備えられたトランジスタとは、上記基板において、端部に設けられている構成であるため、非表示領域は端部に、表示領域は中央部に設けることができ、デットスペースを最小化することのできる表示装置用基板を実現することができる。
【００９１】
本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、上記表示装置用基板を備えていることを特徴としている。
【００９２】
上記構成によれば、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる上記表示装置用基板を備えることにより、より表示品質を向上させることができる表示装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００９３】
本発明の結晶化半導体膜の製造方法は、以上のように、上記レーザビームを走査している最中に、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を上記複数の領域に応じた照射量に連続して変えることにより、結晶の異方性の異なる複数の領域からなる結晶化半導体膜を形成する方法である。
【００９４】
また、本発明の表示装置用基板の製造方法は、以上のように、上記レーザビームを走査している最中に、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を上記複数の領域に応じた照射量に連続して変えることにより、結晶の異方性が異なる複数の領域を上記結晶化半導体膜に形成する工程と、上記複数の領域のうち、上記結晶の異方性の強い領域に、上記トランジスタのソース領域からドレイン領域に向かう方向である半導体チャネル長方向が、上記レーザビームの走査方向と略平行な方向である結晶の成長方向と略平行になるようにトランジスタを形成する工程とを含む方法である。
【００９５】
また、本発明のレーザアニーリング装置は、以上のように、上記搬送ステージ及び光学機構のうちの少なくとも一方は、上記半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域を形成可能なように、レーザビームを照射する際、上記レーザビームの単位時間当たりの照射量を、上記複数の領域に応じた照射量となるように変えることができるように設けられているものである。
【００９６】
本発明の表示装置用基板は、以上のように、上記結晶化半導体膜は、結晶がある一定方向に成長することで生じる結晶の異方性が異なる複数の領域を有し、上記結晶の異方性の強い領域に設けられた上記トランジスタでは、そのトランジスタのソース領域からドレイン領域に向かう方向である半導体チャネル長方向が、上記結晶の成長方向と略平行な方向であるものである。
【００９７】
また、本発明の表示装置は、以上のように、上記表示装置用基板を備えていることものである。
【００９８】
それゆえ、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域を有する結晶化半導体膜を形成することができる結晶化半導体膜の製造方法を実現することができるという効果を奏する。
【００９９】
さらには、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板の製造方法を実現することができるという効果を奏する。
【０１００】
また、さらには、工程数の増加を伴うことなく、基板上の半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域を形成することができるレーザアニーリング装置を実現することができるという効果を奏する。
【０１０１】
また、さらには、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板を実現することができるという効果を奏する。
【０１０２】
また、さらには、上記表示装置用基板を備えることにより、より表示品質を向上させることができる表示装置を実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
【０１０４】
〔実施の形態１〕
以下、図１〜８に基づいて、本発明の一実施の形態の表示装置に備えられた表示装置用基板１について説明する。また、本実施の形態においては、上記表示装置としてアクティブマトリクス型の液晶表示装置４０を一例に挙げて説明を行うが、本発明がこれに限定されることはない。
【０１０５】
図１は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置４０に備えられた表示装置用基板１の概略構成を示す平面図である。
【０１０６】
本発明の表示装置用基板１は、図示されているように、基板２と、上記基板２に、連続発振レーザ又は擬似連続発振レーザの一例であるＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）固体レーザのレーザビーム６でレーザアニーリングされることにより設けられた結晶化半導体膜と、上記結晶化半導体膜に設けられた各種のＴＦＴ３ａ・４ａ・４ｂ・５ａ・５ｂとを備えている。
【０１０７】
上記結晶化半導体膜は、上記レーザアニーリングされる際、レーザの単位時間当たりの照射量を調整することで形成された結晶において、結晶がある特定方向に揃って成長することで生じる結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を有している。本実施の形態においては、上記図１に図示されているように、上記複数の領域を３つ形成した例を用いて説明を行うが、本発明がこれに限定されることはなく、必要に応じて、上記レーザの単位時間当たりの照射量を調整することで、必要な数だけ上記複数の領域を分割することができるのはもちろんである。
【０１０８】
なお、上記図１において、Ｄ１方向は、ＴＦＴのソース領域Ｓからドレイン領域Ｄに向かう方向である半導体チャネル長方向を示し、Ｄ２方向は、結晶の成長方向を示し、Ｄ３は、上記レーザビーム６の走査方向を示す。
【０１０９】
以下、図２に基づいて、本発明の一実施の形態の液晶表示装置４０に備えられた表示装置用基板１の製作に用いられるレーザアニーリング装置１５について説明する。
【０１１０】
図２は、上記表示装置用基板１の製作に用いられるレーザアニーリング装置１５の概略構成を示す図である。
【０１１１】
図示されているように、レーザアニーリング装置１５は、上記連続発振レーザ発振機または、擬似連続発振レーザ発振機の一例であるＣＷ固体レーザ発振機７から出たレーザ光は、減衰器８および照明光学系９、ビームスプリッター１０、および集光光学系１１を通じてレーザビーム６として基板２に照射される構成である。ＣＷ固体レーザのレーザ光は、例えば、波長５３２ｎｍのものを用いることができ、集光光学系１１を通過することにより、例えば、５００μｍ×１０μｍの線上レーザビーム６に成型される。上記基板２は、搬送ステージ１２上に配置され、上記搬送ステージ１２がＸおよびＹ方向に移動することによって、上記レーザビーム６が上記基板２上を走査できる構成となっている。また、上記搬送ステージ１２と上記減衰器８とは、制御系１３によってコントロールされる構成となっている。
【０１１２】
上記レーザアニーリング装置１５は、上記搬送ステージ１２または、ＣＷ固体レーザ発振機７、照明光学系９、ビームスプリッター１０、集光光学系１１を備えた光学機構１４が、上記半導体膜に上記結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を形成可能なように、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を、上記レーザビーム６の走査中に変えることができるように設けられている。
【０１１３】
上記構成によれば、上記半導体膜に上記結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を形成するため、従来のように、上記半導体膜の結晶化を、レーザパワーがそれぞれ異なる複数のレーザビームを用いて、複数回に分けて行う必要がない。
【０１１４】
すなわち、上記構成においては、上記搬送ステージ１２及び光学機構１４のうちの少なくとも一方が、上記半導体膜に上記結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を形成可能なように、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を、上記レーザビーム６の走査中に変えることができるように設けられている構成であるため、工程数の増加を伴うことなく、基板２上の半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を形成することができるレーザアニーリング装置１５および結晶化半導体膜の製造方法を実現することができる。
【０１１５】
さらに、上記レーザアニーリング装置１５において、上記光学機構１４には、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を変えるための減衰器８を備えていることが好ましい。
【０１１６】
上記構成によれば、上記レーザビーム６の走査中に、上記光学機構１４において、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を変えるための減衰器８を備えた構成となっているため、上記レーザアニーリング装置１５の構成を複雑にすることなく、基板２上の半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を形成することができるレーザアニーリング装置１５を実現できるとともに、比較的容易に、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を有する結晶化半導体膜を形成することができる結晶化半導体膜の製造方法を実現できる。
【０１１７】
さらに、上記レーザアニーリング装置１５は、上記搬送ステージ１２および上記光学機構１４のうち少なくとも一方は、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を変えるために、上記搬送ステージ１２または、上記光学機構１４の移動速度を変えることが可能に設けられていることが好ましい。
【０１１８】
すなわち、上記搬送ステージ１２または、上記光学機構１４のどちらか一方の移動速度を変えることで、上記レーザビーム６の走査速度を変えることができ、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を変えることができる構成である。
【０１１９】
したがって、上記レーザアニーリング装置１５の構成を複雑にすることなく、基板２上の半導体膜に結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を形成することができるレーザアニーリング装置１５を実現することができるとともに、比較的容易に、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を有する結晶化半導体膜を形成することができる結晶化半導体膜の製造方法を実現できる。
【０１２０】
さらに、上記レーザアニーリングは、１回のみ行われることが好ましい。
【０１２１】
上記構成によれば、上記半導体膜の結晶化を、レーザパワーがそれぞれ異なる複数のレーザビームを用いて、複数回に分けて行う必要がなく、１つの上記レーザビーム６を用いて、１回のレーザアニーリングのみで結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を有する結晶化半導体膜を形成することができる。
【０１２２】
したがって、非常に効率的に結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を有する結晶化半導体膜の製造方法を実現することができる。
【０１２３】
図３は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置４０に備えられた表示装置用基板１に設けられた結晶化半導体膜を示す図であり、図３（ａ）および図３（ｂ）は、上記結晶化半導体膜における結晶の異方性を有する領域を示す図であり、図３（ｃ）および図３（ｄ）は、上記結晶化半導体膜における結晶の異方性を有しない領域を示す図である。
【０１２４】
図３（ａ）および図３（ｂ）に図示されているように、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）固体レーザのレーザビーム６の単位時間当たりの照射量が大きいと、照射された半導体膜は、完全に溶融され、上記レーザビーム６の走査方向Ｄ３に結晶が成長し、上記結晶成長方向Ｄ２がある一定の方向に揃うため、結晶の異方性が強い結晶化半導体膜となる。
【０１２５】
一方、図３（ｃ）および図３（ｄ）に図示されているように、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を一定以下にすると、上記レーザビーム６の走査方向Ｄ３に結晶が成長せず、結晶がある特定の方向に成長されてない、すなわち、上記結晶の配向がランダムである結晶の異方性を有しない結晶化半導体膜となる。
【０１２６】
図４は、上記レーザのパワーと結晶化半導体膜の移動度の関係を示す図である。
【０１２７】
図示されているように、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）固体レーザのレーザビーム６をハイパワーで照射すると、結晶化半導体膜において、上記レーザビーム６の走査方向Ｄ３に結晶が成長し、上記結晶成長方向Ｄ２がある一定の方向に揃うため、移動度の高い結晶の異方性の強い結晶化半導体膜を得ることができるが、この異方性により、ＴＦＴのソース領域Ｓからドレイン領域Ｄに向かう方向である半導体チャネル長方向Ｄ１が形成される方向によって、移動度が大きく異なる結晶化半導体膜となってしまう。
【０１２８】
しかし、上記レーザのレーザビーム６を一定以下のパワー例えば、９Ｗ以下で照射すると、移動度は低いものの上記半導体チャネル長方向Ｄ１が形成される方向によって、移動度特性が変わらない上記結晶の配向がランダムである結晶の異方性を有しない結晶化半導体膜を得ることができる。
【０１２９】
したがって、図１に図示されているように、上記表示装置用基板１において、上記結晶化半導体膜は、結晶がある特定方向に揃って成長することで生じる結晶の異方性を有する領域３と結晶の異方性を有しない領域４・５とからなり、上記結晶の異方性を有する領域３に設けられた上記ＴＦＴ３ａでは、そのＴＦＴ３ａのソース領域Ｓからドレイン領域Ｄに向かう方向である半導体チャネル長方向Ｄ１が、上記結晶の成長方向Ｄ２と略平行に設けられている。
【０１３０】
上記結晶がある特定方向に揃って成長することで生じる結晶の異方性を有する領域３においては、その程度に差は存在するが、上記半導体チャネル長方向Ｄ１が、上記結晶の成長方向Ｄ２と略平行である場合は、移動度の優れたＴＦＴを得ることができるが、一方、上記半導体チャネル長方向Ｄ１が、上記結晶の成長方向Ｄ２と略垂直である場合は、移動度の乏しいＴＦＴしか得ることができない。
【０１３１】
上記構成によれば、結晶の異方性を有する領域３に設けられた上記ＴＦＴ３ａでは、そのＴＦＴ３ａの上記半導体チャネル長方向Ｄ１が、上記結晶の成長方向Ｄ２と略平行な方向である。
【０１３２】
したがって、優れた移動度を均一的に示すＴＦＴ３ａを得ることができるので、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板１を実現することができる。
【０１３３】
なお、上記半導体チャネル長方向Ｄ１と上記結晶の成長方向Ｄ２とが、略平行であるとは、上記半導体チャネル長方向Ｄ１と、上記結晶の成長方向Ｄ２とのなす角が、０度から１０度であり、より好ましくは、０度である場合を示す。一方、略垂直であるとは、上記半導体チャネル長方向Ｄ１と、上記結晶の成長方向Ｄ２とのなす角が、８０度から９０度であり、より好ましくは、９０度である場合を示す。
【０１３４】
さらに、上記表示装置用基板１は、図１に図示されているように、上記結晶の異方性を有しない領域４・５に設けられた上記ＴＦＴ４ａ・４ｂ・５ａ・５ｂでは、上記半導体チャネル長方向Ｄ１が、上記結晶の成長方向Ｄ２と関係なく、あらゆる方向に設けられていることが好ましい。
【０１３５】
上記結晶の異方性を有しない領域４・５においては、上記ＴＦＴ４ａ・４ｂ・５ａ・５ｂの上記半導体チャネル長方向Ｄ１が、上記結晶の成長方向Ｄ２と関係なく、あらゆる方向に設けられていても、その移動度特性は変わらない。
【０１３６】
したがって、上記構成によれば、上記結晶の異方性を有しない領域４・５において、上記ＴＦＴ４ａ・４ｂ・５ａ・５ｂを高密度に設けることが可能となり、ＴＦＴの集積度を向上させた表示装置用基板１を実現することができる。
【０１３７】
また、図１に図示されているように、上記表示装置用基板１においては、上記複数の領域３・４・５のうち、上記結晶の異方性が最も強い領域３には、ソースドライバを構成するＴＦＴ３ａが設けられていることが好ましい。
【０１３８】
上記結晶化半導体膜において、３の領域は、単位時間当たりの照射量が最も多い上記レーザビーム６で結晶化された領域であり、４の領域は、単位時間当たりの照射量が最も少ない上記レーザビーム６で結晶化された領域であり、５の領域は、上記３の領域と４の領域の中間程度の単位時間当たりの照射量を有する上記レーザビーム６で結晶化された領域である。
【０１３９】
すなわち、上記３の領域は、結晶の異方性が最も強い結晶化半導体膜であり、上記４の領域は、上記結晶の配向がランダムである結晶の異方性が最も弱い結晶化半導体膜であり、上記５の領域は、結晶の異方性が上記３の領域と４の領域の中間程度である結晶化半導体膜である。
【０１４０】
図５は、上記レーザのパワーと結晶化半導体膜の閾値電圧の関係を示す図である。
【０１４１】
図示されているように、上記結晶化半導体膜の結晶化において、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を変えることにより、上記結晶化半導体膜に設けられたＴＦＴの閾値電圧を自由に調整できる。特に、上記レーザビーム６を一定以下のパワー例えば、９Ｗ以下で照射する場合に形成される結晶の異方性が弱い結晶化半導体膜においては、上記単位時間当たりの照射量が減少するに伴い、上記ＴＦＴの閾値電圧は著しく上昇するが、上記レーザビーム６をハイパワーで照射する場合に形成される結晶の異方性が強い結晶化半導体膜においては、上記単位時間当たりの照射量が増加するに伴い、上記ＴＦＴの閾値電圧は少しずつ減少する。
【０１４２】
上記構成によれば、ソースドライバを構成するＴＦＴは、閾値電圧が低いとともに、高速駆動が可能である必要があるため、上記結晶の異方性が最も強い領域３は、ソースドライバを構成するＴＦＴ３ａを設けるには最適な箇所となる。
【０１４３】
上記表示装置用基板１は、図示しないマトリクス状に配置された多数の画素によって構成される表示部を有しており、上記各画素には、図示しない画素電極を制御するためのスイッチング素子としてＴＦＴ４ａまたは／およびＴＦＴ４ｂが設けられている。
【０１４４】
図１に図示されているように、上記表示装置用基板１は、上記結晶の異方性を有しない領域４・５において、上記結晶の配向が最もランダムな領域４には、表示部が設けられているとともに、当該表示部におけるスイッチング素子としてのＴＦＴ４ａ・４ｂが設けられていることが好ましい。
【０１４５】
上記構成によれば、一般的に上記表示装置用基板１の大部分の領域を占める表示部は、上記結晶の配向が最もランダムな領域４（結晶の異方性が最も弱い領域）に設けられている。上記結晶の配向が最もランダムな領域４は、その移動度は低いものの上記半導体チャネル長方向Ｄ１が形成される方向によって、移動度特性が変わらない結晶化半導体膜である。したがって、上記表示装置用基板１の大部分の領域を占める表示部において、ＴＦＴ４ａ・４ｂの半導体チャネル長方向Ｄ１の配置を制限なく自由にすることができる。
【０１４６】
また、上記表示部におけるスイッチング素子としてのＴＦＴは、リーク電流を防止するため、閾値電圧が高い必要はあるが、高速駆動が可能である必要はない。
【０１４７】
したがって、上記結晶の配向が最もランダムな領域４は、表示部において、スイッチング素子としてＴＦＴ４ａ・４ｂを設けるには最適な箇所となるので、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板１を実現することができる。
【０１４８】
さらに、図１に図示されているように、上記表示装置用基板１は、３つの領域３・４・５からなり、上記３つの領域３・４・５のなかで、上記結晶の異方性が最も強い領域３には、ソースドライバを構成するＴＦＴ３ａが設けられており、上記３つの領域３・４・５のなかで、上記結晶の配向が最もランダムな領域４には、表示部が設けられているとともに、当該表示部におけるスイッチング素子としてのＴＦＴ４ａ・４ｂが設けられており、上記３つ領域３・４・５の中で、残る領域５には、ゲートドライバを構成するＴＦＴ５ａ・５ｂが設けられていることが好ましい。
【０１４９】
上記構成によれば、上記結晶化半導体膜の複数の領域３・４・５は、ソースドライバ領域３、表示部領域４およびゲートドライバ領域５からなり、上記結晶の異方性が最も強い領域３には、閾値電圧が低く、移動度は高い、高速駆動能力が要求されるソースドライバ用のＴＦＴ３ａが設けられており、上記結晶の配向が最もランダムな領域４には、閾値電圧が高いことが要求される表示部用のＴＦＴ４ａ・４ｂが設けられており、上記結晶の異方性が中間である領域５には、閾値電圧が中程度であることが要求されるゲートドライバ用のＴＦＴ５ａ・５ｂが設けられている。
【０１５０】
すなわち、上記構成によれば、それぞれの特性が異なる上記結晶化半導体膜の複数の領域３・４・５において、それぞれの特性に最も適合したＴＦＴを設けることができるため、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板１を実現することができる。
【０１５１】
さらには、上記表示装置用基板１において、上記表示部におけるスイッチング素子としてのＴＦＴ４ａ・４ｂの閾値電圧は、上記ゲートドライバまたは、上記ソースドライバを構成するＴＦＴ３ａ・５ａ・５ｂの閾値電圧よりも大きいことが好ましい。
【０１５２】
上記表示部におけるスイッチング素子としてのＴＦＴ４ａ・４ｂは、画素電極に印加された電圧を維持するため、リーク電流が小さいことが好ましく、よって閾値電圧は高いことが要求される。
【０１５３】
上記構成によれば、上記表示部においてのＴＦＴ４ａ・４ｂのリーク電流を小さくすることができるので、周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板１を実現することができる。
【０１５４】
また、図１に図示されているように、上記表示装置用基板１は、上記ソースドライバを構成するＴＦＴ３ａが設けられている上記領域３、及び、上記ゲートドライバを構成するＴＦＴ５ａ・５ｂが設けられている上記領域５は、上記表示装置用基板１の端部に設けられていることが好ましい。
【０１５５】
上記構成によれば、上記ソースドライバに備えられたＴＦＴ３ａと上記ゲートドライバに備えられたＴＦＴ５ａ・５ｂとは、上記表示装置用基板１において、端部に設けられている構成であるため、非表示領域は端部に、表示領域は中央部に設けることができ、デットスペースを最小化することのできる表示装置用基板１を実現することができる。
【０１５６】
以下、図１および図６に基づいて、上記表示装置用基板１の製造方法について、さらに詳しく説明する。
【０１５７】
本実施の形態においては、ソースドライバ領域３を高移動度のＴＦＴで形成し、ゲートドライバ部５を中移動度のＴＦＴで形成し、表示部４を低移動度のＴＦＴで形成する構成を一例に挙げて説明を行う。
【０１５８】
ソースドライバ領域３は、結晶がある特定方向に揃って成長することで生じる結晶の異方性が強く現れる程のレーザパワーで非晶質半導体膜の結晶化を行い、高移動度ＴＦＴ用の結晶化半導体膜を形成する。ここで、上記結晶の異方性が強く現れる結晶化半導体膜上のＴＦＴ３ａは、図１に図示されているように、そのＴＦＴ３ａのソース領域Ｓからドレイン領域Ｄに向かう方向である半導体チャネル長方向Ｄ１によって特性が異なるため、ソースドライバ領域３のＴＦＴ３ａの上記半導体チャネル長方向Ｄ１は、一定方向に揃えて配置されている。
【０１５９】
また、ゲートドライバ領域５と表示部４は、上記結晶の配向がランダムである結晶の異方性が現れない程のレーザパワーで非晶質半導体膜の結晶化を行い、移動度は上記ＴＦＴ３ａに比べて劣るが、上記半導体チャネル長方向Ｄ１によって特性が変わらない結晶化半導体膜を形成することができる。そのため、ゲートドライバ領域５と表示部４のＴＦＴは、上記半導体チャネル長方向Ｄ１を自由に配置することができる。
【０１６０】
図６は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置４０に備えられた表示装置用基板１の概略構成とレーザビーム６の走査方向Ｄ３とを示す図である。
【０１６１】
図６に示すレーザビーム６の走査方向Ｄ３で非晶質半導体膜の結晶化を行う場合、図中ａでは、結晶がある特定方向に揃って成長することで生じる結晶の異方性が強く現れる程のレーザパワー、例えば１３Ｗになるように減衰器８を調整しソースドライバ領域３を結晶化する。レーザビーム６の走査速度は、例えば４００ｍｍ／ｓｅｃである。
【０１６２】
また、ゲートドライバ部５を結晶化させる場合は、レーザビーム６の走査位置が図中ｃ、ｅにきた時に、レーザパワーを、減衰器８を制御して例えば、９Ｗになるよう調整し、上記結晶の配向がランダムである結晶の異方性が現れない程のパワーにする。
【０１６３】
同じように、表示部４を結晶化させる際には、レーザビーム６の走査位置が図中ｂ、ｄにきた時に、レーザパワーを、減衰器８を制御して例えば、８Ｗに調整する。
【０１６４】
上記のように、各回路ブロック３・４・５に適したパワーでレーザを照射することによって、高移動度が必要な回路ブロック３やＴＦＴの特性に異方性がない回路ブロック４・５、ＴＦＴのしきい値が高く、リーク電流が少ない回路ブロック４など、各回路ブロックに適したＴＦＴを形成することができる。
【０１６５】
上記構成によれば、従来のように、上記半導体膜の結晶化を、レーザパワーがそれぞれ異なる複数のレーザビームを用いて、複数回に分けて行う必要がないため、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を有する結晶化半導体膜を備えた表示装置用基板１の製造方法を実現することができる。
【０１６６】
さらに、上記構成によれば、移動度の優れたＴＦＴ３ａを設ける必要がある領域３には、結晶の異方性が最も強い半導体膜を形成し、上記ＴＦＴ３ａの半導体チャネル長方向Ｄ１が、上記結晶の成長方向Ｄ２と略平行な方向になるようにＴＦＴ３ａを設けているので、移動度の優れたＴＦＴ３ａを実現することができる。
【０１６７】
したがって、多様な特性が要求される周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる表示装置用基板１の製造方法を実現することができる。
【０１６８】
また、上記表示装置用基板１の製造方法においては、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を上記レーザビーム６の強度を変えることにより調整することが好ましい。
【０１６９】
上記構成によれば、上記レーザビーム６の走査中に、上記レーザビーム６の強度を変えることによって、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を変えることのできる構成である。したがって、比較的容易に、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を有する結晶化半導体膜を備えた表示装置用基板１の製造方法を実現することができる。
【０１７０】
また、上記表示装置用基板１の製造方法においては、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を、上記レーザビーム６の走査速度を調整することで変えることが好ましい。
【０１７１】
上記レーザビーム６の走査速度を調整するとは、上述した光学機構１４または、上記搬送ステージ１２のどちらか一方の移動速度を変えることを意味する。
【０１７２】
上記構成によれば、上記レーザビーム６の走査中に、上記光学機構１４または、上記搬送ステージ１２の移動速度を変えることによって、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を変えることのできる構成である。したがって、比較的容易に、工程数の増加を伴うことなく、結晶の異方性が異なる複数の領域３・４・５を有する結晶化半導体膜を備えた表示装置用基板１の製造方法を実現することができる。
【０１７３】
以下、上記結晶化半導体膜を形成するために、用いられる上記レーザビーム６（レーザ光）について詳しく説明する。
【０１７４】
非晶質半導体膜の結晶化の際には各種のレーザビーム、電子ビームなどが使用可能であるが、本実施の形態においては、レーザ発振機から出射された、連続発振レーザビームを使用した。
【０１７５】
レーザは、固体レーザ、半導体レーザ、または、気体レーザとに分類することができる。
【０１７６】
上記固体レーザとしては、例えば、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ３レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、チタンサファイアレーザ等がある。
【０１７７】
また、上記気体レーザとしては、例えば、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ等が挙げられる。また、レーザ作用をする活性種としては、例えば、３価のイオン（Ｃｒ３＋、Ｎｄ３＋、Ｙｂ３＋、Ｔｍ３＋、Ｈｏ３＋、Ｅｒ３＋、Ｔｉ３＋）を使用することができる。
【０１７８】
その他に、半導体レーザやディスクレーザ、ファイバーレーザを使用することもできる。
【０１７９】
なお、レーザの発振方式は、連続発振型でもよいし、パルス発振型でもよいが、パルス発振型の場合は、レーザビーム（あるいはステージ）走査方向に結晶が連続的に成長するように、周波数数１０ＭＨｚ以上の高周波パルス、いわゆる擬似連続発振レーザビームを用いる。レーザビームの照射条件、例えば、周波数、パワー密度、エネルギー密度、ビームプロファイル等は、材料の性質や厚さ、レーザビーム走査速度などを考慮して適宜調整する。
【０１８０】
本実施の形態においては、上記非晶質半導体膜として、非晶質シリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）を用い、連続発振固体レーザ（ＣＷ固体レーザ）を利用して、図１に図示されているように、数ｍｍの小径レーザビーム６を１０μｍ程度オーバーラップさせながら一定ピッチで、一定走査方向に順次走査しながら、上記レーザビーム６の単位時間当たりの照射量を変えることで、上記表示装置用基板１上に、横方向成長された程度を示す結晶の異方性が異なる３つの領域３、４、５を有する結晶化半導体膜を形成した。
【０１８１】
図７は、上記表示装置用基板１の上記表示部にスイッチング素子として設けられたＴＦＴ４ａの製造プロセスを説明するための概略工程図である。
【０１８２】
本実施形態においては、基板２として、透明なガラス基板を用いているが、これに限定されることはなく、上記基板２としては、上記ガラス基板以外にも、石英、プラスチック、シリコンウェハー、金属、セラミックなどからなるものを用いることができる。
【０１８３】
先ず、図７（ａ）に示すように、上記基板２上に、膜厚１００〜５００ｎｍ（好ましくは１５０〜３００ｎｍ）の絶縁膜１６を形成する。絶縁膜１６としては、例えば、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法又はスパッタ法によって形成されたシリコンを含む無機絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン窒化酸化膜など）を用いることができる。また、絶縁膜１６は複数の層が積層された構造であってもよい。上記基板２からの不純物イオンの拡散を効果的に抑制するという観点からは、絶縁膜１６はシリコン窒化膜、シリコン窒化酸化膜等の窒素を含む無機絶縁膜であることが好ましい。
【０１８４】
次に、図７（ｂ）に示すように、プラズマＣＶＤ法などによって非晶質半導体膜１７を成膜する。上記非晶質半導体膜１７の膜厚は２０ｎｍから１００ｎｍ程度が好ましい。
【０１８５】
次に、図７（ｃ）に示すように、上記非晶質半導体膜１７を、ＣＷ固体レーザ法等を用いて結晶化させることで結晶化半導体膜１８を形成する。
【０１８６】
ここで、上記ＣＷ固体レーザで上記非晶質半導体膜１７を結晶化させる際、後に形成されるそれぞれの回路ブロックに適したパワーで照射されるように、レーザの走査最中に連続的にレーザの出力を調整しながら結晶化を行う。
【０１８７】
その後、図７（ｄ）に示すように、得られた結晶化半導体膜１８をフォトリソ工程により所望の形状にパターニングすることで、膜厚２０〜１００ｎｍ（好ましくは３０〜７０ｎｍ）の上記結晶化半導体膜１８を形成することができる。なお、上記結晶化半導体膜１８の材質としては特に限定されないが、例えば、シリコン、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等を用いることができる。
【０１８８】
次に、図７（ｅ）に示すように、上記結晶化半導体膜１８を覆うように膜厚３０〜１５０ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）の絶縁膜１９を形成する。また、この絶縁膜１９も複数の層が積層された構造であってもよい。上記結晶化半導体膜１８の材質をシリコンとした場合には、上記結晶化半導体膜１８との界面における界面準位を低減するという観点からは、絶縁膜１９はシリコン酸化膜であることが好ましい。なお、必要があれば、引き続いてＴＦＴ４ａの閾値電圧を制御する目的で、上記絶縁膜１９を介して、上記結晶化半導体膜１８の全面に不純物をイオン注入法又はイオンドーピング法によりドーピング（チャネルドーピング）する。チャネルドーピングに使用される不純物の例としては、Ｎチャネル型ＴＦＴとする場合は、ホウ素（Ｂ）等のIII族元素を用いることができ、Ｐチャネル型ＴＦＴとする場合は、リン（Ｐ）等のＶ族元素を用いることができる。また、大面積基板を処理する場合の不純物の添加方法としては、イオンドーピング法が好適である。
【０１８９】
続いて、図７（ｆ）に示すように、導電膜をスパッタ法により形成した後、フォトリソ工程により導電膜を所望の形状にパターニングすることによって、膜厚１００〜５００ｎｍ（好ましくは１５０〜３００ｎｍ）のゲート電極２０を形成する。
【０１９０】
次に、図７（ｇ）に示すように、上記ゲート電極２０をマスクとし、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）等の不純物をイオン注入法または、イオンドーピング法によりドーピングを行い、上記結晶化半導体膜１８に低濃度ソース領域１８ｄ、１８ｂ（１８ｂは高濃度ソース領域となる）と低濃度ドレイン領域１８ｅ、１８ｃ（１８ｃは高濃度ドレイン領域となる）とを形成する。なお、上記ゲート電極２０によってマスクされた領域がチャネル領域１８ａとなる。さらに、上記ゲート電極２０を覆うように膜厚２０〜１５０ｎｍ（好ましくは３０〜１００ｎｍ）のキャップ膜２１を形成した後、上記キャップ膜２１をマスクとして上記結晶化半導体膜１８に自己整合的にボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）等の不純物をイオン注入法又はイオンドーピング法によりドーピングを行い、高濃度ソース領域１８ｂと高濃度ドレイン領域１８ｃとを形成する。その後、上記結晶化半導体膜１８の活性化工程を経て、チャネル領域１８ａを除く領域に、ソース・ドレイン領域として機能する高濃度不純物領域１８ｂ、１８ｃを形成する。また、上記結晶化半導体膜１８の活性化工程としては、例えば、アニールオーブン等を用いて熱処理を行ってもよいし、エキシマレーザ等を照射してもよい。上記キャップ膜２１としては特に限定されず、例えば、プラズマＣＶＤ法又はスパッタ法によって形成されたシリコンを含む絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン窒化酸化膜など）を用いることができる。
【０１９１】
さらには、図７（ｈ）に示すように、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法などを使用してシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化窒化膜など、あるいはその積層からなる第１層間絶縁膜２２を３０ｎｍから１５００ｎｍ程度成膜する。
【０１９２】
さらに、３００℃〜５５０℃で３０分から１２時間程度の熱処理を行うことにより、水素化を行う。これは上記第１層間絶縁膜２２に含まれる水素により、上記結晶化半導体膜１８のダングリングボンドなどの欠陥を終端するための工程である。水素プラズマや、水素が３〜１００％含まれる雰囲気中で３００〜４５０℃で熱処理を行うことによっても、水素化をすることができる。その後に、上記第１層間絶縁膜２２に、上記結晶化半導体膜１８の高濃度ソース領域１８ｂ及び高濃度ドレイン領域１８ｃに通じるコンタクトホールを形成した後、スパッタ法などにより、基板の上側全面に金属膜２３を形成する。金属膜２３としては、例えば、Ｔｉ１００ｎｍ、Ａｌ３５０ｎｍ、Ｔｉ１００ｎｍの積層膜を形成し、感光性レジストを使用して、上記金属膜２３の上に、所望のソースおよびドレイン電極用のレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンをマスクにして上記金属膜２３をエッチングすることにより、ソース電極およびドレイン電極を形成する。その後、レジストパターンを除去する。なお、本発明の一実施の形態においては、金属膜２３をＴｉ／Ａｌ／Ｔｉの積層としているが、特に限定はされず、低抵抗金属であるＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄなどから選ばれた元素、あるいは前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で、必要に応じて積層構造として形成しても良い。
【０１９３】
次いで、図７（ｉ）に示すように、第二の層間絶縁膜２４として、透明絶縁膜である、シリコン酸化膜や感光性アクリル樹脂等を使用する。本実施の形態においては、感光性アクリル樹脂を使用し、コンタクトホールのパターンを形成した。
【０１９４】
最後に、透明な画素電極２５としては、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明導電膜をスパッタ法などで例えば１００ｎｍ程度形成し、感光性レジストを使用して、所望のパターンを形成し、レジストパターンをマスクにして、透明導電膜をエッチングすることにより、パターニングを行う。
【０１９５】
図８は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置４０の概略構成を示す断面図である。
【０１９６】
上記液晶表示装置４０は、上記表示装置用基板１を備えたものである。
【０１９７】
図８に示すように、液晶表示装置４０は、上記表示装置用基板１と、これに対向する対向電極を備えるカラーフィルタ基板２６とを備え、これらの基板の間に液晶層２７がシール材によって封入された構成を有する液晶表示パネルを備えている。
【０１９８】
さらに、上記表示装置用基板１とカラーフィルタ基板２６とには偏向板２８が備えられている。
【０１９９】
また、液晶表示パネルの背面（上記表示装置用基板１側）には、バックライト３０が配置されており、バックライト３０は、上記液晶表示パネルへ向かって光を照射するようになっている。
【０２００】
さらには、上記バックライト３０の出射面側には、光学シート２９を設けることができる。上記光学シート２９は、例えば、拡散板と複合機能光学シートとから構成されており、上記複合機能光学シートは、拡散、屈折、集光および偏光を含む各種光学的機能から選択された複数の光学的機能を備えている。
【０２０１】
上記光学シート２９は、液晶表示装置の価格や性能によって適宜組み合わせて使用することが好ましい。
【０２０２】
上記液晶表示装置４０は、周辺駆動回路を最適にモノリシック化することのできる上記表示装置用基板１を備えることにより、より表示品質を向上させることができる表示装置を実現することができる。
【０２０３】
本実施の形態においては、表示装置として液晶表示装置４０を例に挙げて説明をしたが、上記表示装置用基板１を備えている表示装置であれば例えば、有機ＥＬ表示装置などであってもよい。
【０２０４】
本発明は上記した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２０５】
本発明は、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などのアクティブマトリクス型表示装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０６】
【図１】本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた表示装置用基板の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた表示装置用基板の製作に用いられるレーザアニーリング装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた表示装置用基板に設けられた結晶化半導体膜を示す図であり、（ａ）および（ｂ）は、上記結晶化半導体膜における結晶の異方性の強い領域を示す図であり、（ｃ）および（ｄ）は、上記結晶化半導体膜における結晶の異方性の弱い領域を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた表示装置用基板に設けられた結晶化半導体膜において、レーザのパワーと結晶化半導体膜の移動度の関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた表示装置用基板に設けられた結晶化半導体膜において、レーザのパワーと結晶化半導体膜の閾値電圧の関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態の表示装置用基板の概略構成とレーザビームのレーザ走査方向とを示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた表示装置用基板の表示部にスイッチング素子として設けられたＴＦＴの製造プロセスを説明するための概略工程図である。
【図８】本発明の一実施の形態の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】従来技術において、連続発振レーザビームを複数回走査して、表示装置の画素領域および駆動回路形成領域を結晶化する模様を示す概略図である。
【図１０】従来技術において、高品質な多結晶半導体薄膜と低品質な多結晶半導体薄膜とを同時に得る方法を示す概念図である。
【符号の説明】
【０２０７】
１            表示装置用基板
２            基板
３            ソースドライバ領域（最も結晶の異方性の強い領域）
３ａ          ソースドライバ領域のＴＦＴ
４            表示部（最も結晶の異方性が弱い領域）
４ａ、４ｂ    表示部のＴＦＴ
５            ゲートドライバ領域（結晶の異方性が中間程度の領域）
５ａ、５ｂ    ゲートドライバ領域のＴＦＴ
６            レーザビーム
７            ＣＷ固体レーザ発振機
８            減衰器
１２          搬送ステージ
１４          光学機構
１５          レーザアニーリング装置
１７          非晶質半導体膜（半導体膜）
１８          結晶化半導体膜
３０          液晶表示装置
Ｓ            ＴＦＴのソース領域
Ｄ            ＴＦＴのドレイン領域
Ｄ１          半導体チャネル長方向
Ｄ２          結晶の成長方向
Ｄ３          レーザビームの走査方向
【図１】
2010141040.tif 000003
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010141040.tif 000008
【図８】
2010141040.tif 000009
【図９】
2010141040.tif 000010
【図１０】
2010141040.tif 000011
【図３】
2010141040.tif 000012