(57)【要約】【課題】結晶核形成を促進する触媒物質をα−Ｓｉに点状に付着させるための結晶核マスクを形成する場合に、単結晶シリコン基板を用いて、結晶面に沿って突起状の構造を形成し、その先端に触媒物質を付着させる工程を用いて製造した場合、直径３０ｃｍ程度が限度の単結晶シリコン基板以上の面積を有する、α−Ｓｉ層に、この転写用基板を用いて押圧転写することは困難であるという課題がある。【解決手段】ガラス基板１０上のα−Ｓｉ層にエキシマレーザー光を照射して、規則的配列を備える突起部１３を配置し、突起部１３を覆うように触媒金属層を配置して結晶核マスク１を構成する。ガラス基板１０は対角１ｍ以上の基板が容易に入手できることから、大型（対角１ｍ程度）の被転写基板２１に対しても結晶核形成を促進する触媒物質をα−Ｓｉに点状に付着させることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の表層部側に、シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を含む突起部を有する触媒物質層を備えることを特徴とする結晶核マスク。
【請求項２】
請求項１に記載の結晶核マスクであって、前記突起部の寸法を、該突起部を前記シリコン層に接触させた時の接触領域の直径が０．０２μｍ以上０．２５μｍ以下となるように揃えたことを特徴とする結晶核マスク。
【請求項３】
請求項１または２に記載の結晶核マスクであって、前記触媒物質層は、ゲルマニウム、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、タングステンの内の、少なくとも一種類以上の物質を含むことを特徴とする結晶核マスク。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の結晶核マスクであって、前記ガラス基板と前記触媒物質層との間に前記突起部の位置と対応する下地突起部を備えた緩衝シリコン層を挟むことを特徴とする結晶核マスク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の結晶核マスクであって、前記突起部の高さは１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることを特徴とする結晶核マスク。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の結晶核マスクであって、前記ガラス基板に対する平面視にて、一連なりの外形を有する突起島上に前記突起部は配置されてなり、かつ前記突起島は前記ガラス基板表層部側に互いに分離した状態、または前記突起島間の一部が他の突起島と接続された状態にあることを特徴とする結晶核マスク。
【請求項７】
ガラス基板の表層部側にマスク層前駆体としてシリコン層を形成する工程と、
前記マスク層前駆体にレーザー光を照射し前記マスク層前駆体を、前記レーザー光の波長と揃えられたピッチで配置される凸部を含む、多結晶シリコン層を備えたマスク層に改質する工程と、
前記マスク層における前記凸部の段差を残して、シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を含む触媒物質層を堆積し、前記触媒物質を含む突起部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする結晶核マスクの製造方法。
【請求項８】
ガラス基板の表層部側に、シリコン層の結晶化を促進する触媒物質となるゲルマニウム、または触媒物質としてのゲルマニウムを含むシリコンを用いたマスク層前駆体を形成する工程と、
前記マスク層前駆体にレーザー光を照射し前記マスク層前駆体を、前記レーザー光の波長と揃えられたピッチで配置される突起部を含む、多結晶ゲルマニウム層またはシリコンゲルマニウム層を備えたマスク層に改質する工程と、
を含むことを特徴とする結晶核マスクの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の結晶核マスクの製造方法であって、前記触媒物質層は、ゲルマニウム、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、タングステンの内の、少なくとも一種類以上の物質を含むことを特徴とする結晶核マスクの製造方法。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の結晶核マスクの製造方法であって、前記マスク層前駆体の一部を前記マスク層に改質する前に、一連なりの外形を有する島状の突起島として互いに分離された状態、または前記突起島の一部が他の突起島と接続された状態に加工する工程をさらに含むことを特徴とする結晶核マスクの製造方法。
【請求項１１】
請求項７または８に記載の結晶核マスクの製造方法であって、前記マスク層の一部を、一連なりの外形を有する島状の突起島として互いに分離された状態、または前記突起島の一部が他の突起島と接続された状態に加工する工程をさらに含むことを特徴とする結晶核マスクの製造方法。
【請求項１２】
請求項７に記載の結晶核マスクの製造方法であって、前記触媒物質層が形成された前記マスク層の一部を、一連なりの外形を有する島状の突起島として互いに分離された状態、または前記突起島の一部が他の突起島と接続された状態に加工する工程をさらに含むことを特徴とする結晶核マスクの製造方法。
【請求項１３】
ガラス基板の表層部側に、被転写基板に配置された被転写シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を含み、前記被転写シリコン層に前記触媒物質を供給する突起部を有する触媒物質層を備えた結晶核マスクを用い、
前記突起部を前記被転写シリコン層に直接接触させる、または前記突起部を前記被転写シリコン層と触れる領域に直接接触させる、または前記突起部を前記触媒物質を拡散させて前記被転写シリコン層に供給し得る拡散層に接触させることで前記被転写シリコン層に前記触媒物質を供給した後、
前記被転写シリコン層を４００℃以上７００℃以下の温度でアニールし、結晶化起点を形成し、
前記結晶化起点から結晶化を行うべく、レーザー光を照射し、前記被転写シリコン層を多結晶シリコン層へと改質することを特徴とする多結晶シリコン層の製造方法。
【請求項１４】
ガラス基板の表層部側に、被転写基板に配置された被転写シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を含み、前記被転写シリコン層に前記触媒物質を供給する突起部を有する触媒物質層を備えた結晶核マスクを用い、
前記突起部を前記被転写シリコン層に直接接触させる、または前記突起部を前記被転写シリコン層と触れる領域に直接接触させる、または前記突起部を前記触媒物質を拡散させて前記被転写シリコン層に供給し得る拡散層に接触させることで前記被転写シリコン層に前記触媒物質を供給した後、
前記被転写シリコン層を４００℃以上７００℃以下の温度でアニールし、結晶化起点を形成し、
前記結晶化起点から結晶化を行うべく、レーザー光を照射し、前記被転写シリコン層から改質された多結晶シリコン層を用いたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の半導体装置を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶核マスク、結晶核マスクの製造方法、多結晶シリコン層の製造方法、半導体装置、ならびに電気光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置や液晶表示装置を制御する素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等が開発されてきている。アモルファスシリコン層を用いたＴＦＴは、移動度を大きくすることが困難であり、多結晶シリコン層を用いたＴＦＴが用いられるようになってきている。
【０００３】
ＴＦＴに好適に用いられている多結晶シリコン層は、アブレーションを避けるべく、脱水素化したアモルファスシリコン層にＫｒＦや、ＸｅＣｌ、ＡｒＦ等のエキシマレーザー光を照射し、再結晶化させることで形成する方法が知られている。
【０００４】
この方法は特許文献１に記載されているように、まず転写用単結晶シリコン基板をＫＯＨ等の異方性エッチング液を用いてエッチングを施し、突起状の構造を形成して後、結晶化を促進する触媒金属を付着させて転写用基板（本実施形態では結晶核マスクと呼称している）を形成する。そして、ガラス基板の表層部側に形成した、脱水素化したアモルファスシリコン層を転写用基板と押圧し、アモルファスシリコン層に触媒金属を付着させる。続けて、４００℃〜７００℃程度の熱を印加して結晶核領域を形成し、レーザー光を用いた熔融／再結晶化等の手段を用いて多結晶シリコン層を形成する方法である。この方法を用いることで、結晶起点が制御され、大型かつ均一な粒径を有する多結晶シリコン層を得ることを可能としている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１６６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した転写用基板は、結晶面に沿って突起状の構造を形成するため、単結晶シリコン基板を用いることが必須となる。そのため、単結晶シリコン基板以上の面積を有する、たとえばガラス基板上に形成されたアモルファスシリコン層に、この転写用基板を用いて押圧転写することは困難である。単結晶シリコン基板は高々３０ｃｍ程度の直径のものしか入手できないが、ガラス基板の方は、対角１ｍを超える寸法の基板も用いられており、大面積で結晶起点が制御された多結晶シリコン層を得ることが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる結晶核マスクは、ガラス基板の表層部側に、シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を含む突起部を有する触媒物質層を備えることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、ガラス基板の表層部側に備えられた突起形状を有する触媒物質層から被転写シリコン層に、シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を供給することが可能となる。ガラスは平坦かつ大面積（たとえば対角１ｍ以上）の板を得ることができるため、被転写シリコン層を備えた基板の大型化に対して容易に対応することが可能となる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例にかかる結晶核マスクであって、前記突起部の寸法を、該突起部を前記シリコン層に接触させた時の接触領域の直径が０．０２μｍ以上０．２５μｍ以下となるように揃えたことを特徴とする。
【００１１】
上記した適用例によれば、触媒物質が付着する領域の直径を０．０２μｍ以上とすることで、結晶核マスクの突起部にかかる圧力を抑え、突起部の損傷発生を抑制することが可能となる。また、０．２５μｍ以下に抑えることで、触媒物質の過剰な供給を抑制することが可能となる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例にかかる結晶核マスクであって、前記触媒物質層は、ゲルマニウム、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、タングステンの内の、少なくとも一種類以上の物質を含むことを特徴とする。
【００１３】
上記した適用例によれば、被転写シリコン層へは、触媒物質層を介して触媒物質が供給される。そして、触媒物質が供給された領域では、シリコンゲルマニウム、またはシリサイドが形成される。シリコンゲルマニウム、またはシリサイドはシリコン層中で結晶核として結晶化を促進させる。この結晶化手段を用いることで、結晶核の起点を制御することが可能となる。そのため、この結晶核マスクを用いることで被転写基板内での面内均一性を向上させた多結晶シリコン層を得ることが可能となる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例にかかる結晶核マスクであって、前記ガラス基板と前記触媒物質層との間に前記突起部の位置と対応する下地突起部を備えた緩衝シリコン層を挟むことを特徴とする。
【００１５】
上記した適用例によれば、ゲルマニウム、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、タングステンとガラス基板との熱膨張係数との差は大きい。ガラス基板とシリコン層とは熱膨張係数が近いため、シリコン層を緩衝層として形成することで、反り等が少ない結晶核マスクを提供することが可能となる。また、熱膨張係数が近い物質で下地突起部を構成することで、応力の影響を避けることができ、ガラス基板面内で、信頼性の高い突起部を得ることが可能となる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例にかかる結晶核マスクであって、前記突起部の高さは１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】
上記した適用例によれば、突起部の高さが１０ｎｍ以上あれば、被転写基板に対して点状に触媒物質を付着させることができる。また、６０ｎｍ以下であれば、突起部が折れる損傷を抑制することが可能となる。
【００１８】
［適用例６］上記適用例にかかる結晶核マスクであって、前記ガラス基板に対する平面視にて、一連なりの外形を有する突起島上に前記突起部は配置されてなり、かつ前記突起島は前記ガラス基板表層部側に互いに分離した状態、または前記突起島間の一部が他の突起島と接続された状態にあることを特徴とする。
【００１９】
上記した適用例によれば、突起部を含む突起島が分離、または一部で他の突起島と接続されている。そのため、ガラス基板上に配置される突起島間にガラス基板に対する平面視にて、触媒物質層に空きが生じる。そのため、ガラス基板が受ける触媒物質層からの応力は空きの分だけ減少する。そのため、ガラス基板の反りの発生等を抑制することが可能となる。
【００２０】
［適用例７］本適用例にかかる結晶核マスクの製造方法は、ガラス基板の表層部側にマスク層前駆体としてシリコン層を形成する工程と、前記マスク層前駆体にレーザー光を照射し前記マスク層前駆体を、前記レーザー光の波長と揃えられたピッチで配置される凸部を含む、多結晶シリコン層を備えたマスク層に改質する工程と、前記マスク層における前記凸部の段差を残して、シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を含む触媒物質層を堆積し、前記触媒物質を含む突起部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
これによれば、レーザー光の波長と揃えられたピッチで凸部を形成することが可能となる。ピッチが揃えられる機構は未だ検証されていないが、レーザー光学系を通る際に生じるレーザー光の干渉によりピッチが揃えられるものと考えられている。この製造方法を用いることで、フォトリソグラフ工程を用いることなく被転写シリコン層に結晶化を促進する触媒物質を点状に供給する突起部を形成することが可能となる。たとえばレーザー光として、ＸｅＣｌエキシマレーザー（波長０．３μｍ）を用いた場合には、約０．３μｍピッチで凸部が形成される。結晶化を促進する触媒物質を含む触媒物質層を堆積することで、被転写シリコン層にアニールを施すことで結晶化される起点となる触媒物質を、点状に供給する突起部を形成することができる。このピッチで孤立パターンを作ることは現時点でのフォトリソグラフ工程では著しく困難であるが、この製造方法を用いることで、容易に微細な突起部を形成することが可能となる。
【００２２】
［適用例８］本適用例にかかる結晶核マスクの製造方法は、ガラス基板の表層部側に、シリコン層の結晶化を促進する触媒物質となるゲルマニウム、または触媒物質としてのゲルマニウムを含むシリコンを用いたマスク層前駆体を形成する工程と、前記マスク層前駆体にレーザー光を照射し前記マスク層前駆体を、前記レーザー光の波長と揃えられたピッチで配置される突起部を含む、多結晶ゲルマニウム層またはシリコンゲルマニウム層を備えたマスク層に改質する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
これによれば、レーザー光の波長と揃えられたピッチで突起部を形成することが可能となる。ピッチが揃えられる機構は未だ検証されていないが、レーザー光学系を通る際に生じるレーザー光の干渉によりピッチが揃えられるものと考えられている。この製造方法を用いることで、フォトリソグラフ工程を用いることなく被転写シリコン層に結晶化を促進する触媒物質となるゲルマニウムを点状に供給する突起部を形成することが可能となる。たとえばレーザー光として、ＸｅＣｌエキシマレーザー（波長０．３μｍ）を用いた場合には、約０．３μｍピッチで被転写シリコン層に結晶化を促進するゲルマニウムを供給する突起部が形成される。このピッチで孤立パターンを作ることは現時点でのフォトリソグラフ工程では著しく困難であるが、この製造方法を用いることで、容易に微細な突起部を形成することが可能となる。
【００２４】
［適用例９］上記適用例にかかる結晶核マスクの製造方法であって、前記触媒物質層は、ゲルマニウム、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、タングステンの内の、少なくとも一種類以上の物質を含むことを特徴とする。
【００２５】
上記した適用例によれば、被転写シリコン層と触媒物質層に含まれる触媒物質とが反応してシリコンゲルマニウム、またはシリサイドが形成される。シリコンゲルマニウム、またはシリサイドはシリコン層中で結晶核として結晶化を促進させるため、アニールを行う際に、この結晶核を起点として被転写シリコン層の結晶化が行われる。この場合、結晶核の起点が制御される。そのため、被転写基板内での面内均一性を向上させた多結晶シリコン層を得ることを可能とする結晶核マスクの製造方法が提供される。
【００２６】
［適用例１０］上記適用例にかかる結晶核マスクの製造方法であって、前記マスク層前駆体の一部を前記マスク層に改質する前に、一連なりの外形を有する島状の突起島として互いに分離された状態、または前記突起島の一部が他の突起島と接続された状態に加工する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２７】
上記した適用例によれば、突起島毎に突起は独立して形成される。そのため、他の領域の影響を避けて突起を形成することが可能となり、ガラス基板面内で突起分布均一性が高い突起分布を得ることが可能となる。
【００２８】
［適用例１１］上記適用例にかかる結晶核マスクの製造方法であって、前記マスク層の一部を、一連なりの外形を有する島状の突起島として互いに分離された状態、または前記突起島の一部が他の突起島と接続された状態に加工する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００２９】
上記した適用例によれば、一旦マスク層を形成してから突起島を形成する。そのため、レーザー光による再結晶化を、均一にマスク層がある状態で行うことが可能となる。そのため、突起部密度を突起島内で揃えることが容易となる。
【００３０】
［適用例１２］上記適用例にかかる結晶核マスクの製造方法であって、前記触媒物質層が形成された前記マスク層の一部を、一連なりの外形を有する島状の突起島として互いに分離された状態、または前記突起島の一部が他の突起島と接続された状態に加工する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３１】
上記した適用例によれば、触媒物質層のパターニングも含めて島状の突起島が形成される。触媒物質層とガラス基板との間には大きな応力が発生する場合があるが、触媒物質層を含めてパターニングすることで、触媒物質層の面積を低減することができ、ガラス基板の反りを抑制することが可能となる。
【００３２】
［適用例１３］本適用例にかかる多結晶シリコン層の製造方法は、ガラス基板の表層部側に、被転写基板に配置された被転写シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を含み、前記被転写シリコン層に前記触媒物質を供給する突起部を有する触媒物質層を備えた結晶核マスクを用い、前記突起部を前記被転写シリコン層に直接接触させる、または前記突起部を前記被転写シリコン層と触れる領域に直接接触させる、または前記突起部を前記触媒物質を拡散させて前記被転写シリコン層に供給し得る拡散層に接触させることで前記被転写シリコン層に前記触媒物質を供給した後、前記被転写シリコン層を４００℃以上７００℃以下の温度でアニールし、結晶化起点を形成し、前記結晶化起点から結晶化を行うべく、レーザー光を照射し、前記被転写シリコン層を多結晶シリコン層へと改質することを特徴とする。
【００３３】
これによれば、ガラス基板の表層部側に備えられた突起形状をなす触媒物質層から被転写シリコン層に、シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を供給することが可能となる。ガラスは平坦かつ大面積（たとえば対角１ｍ以上）の板を得ることができるため、被転写シリコン層を備えた基板の大型化に対して容易に対応することが可能となる。
【００３４】
［適用例１４］本適用例にかかる半導体装置は、ガラス基板の表層部側に、被転写基板に配置された被転写シリコン層の結晶化を促進する触媒物質を含み、前記被転写シリコン層に前記触媒物質を供給する突起部を有する触媒物質層を備えた結晶核マスクを用い、前記突起部を前記被転写シリコン層に直接接触させる、または前記突起部を前記被転写シリコン層と触れる領域に直接接触させる、または前記突起部を前記触媒物質を拡散させて前記被転写シリコン層に供給し得る拡散層に接触させることで前記被転写シリコン層に前記触媒物質を供給した後、前記被転写シリコン層を４００℃以上７００℃以下の温度でアニールし、結晶化起点を形成し、前記結晶化起点から結晶化を行うべく、レーザー光を照射し、前記被転写シリコン層から改質された多結晶シリコン層を用いたことを特徴とする。
【００３５】
これによれば、ガラス基板の表層部側に備えられた突起形状をなす触媒物質層から被転写シリコン層に、シリコン層の結晶化を促進する触媒物質の供給を受け、結晶粒径が揃えられた多結晶シリコン層が得られるため、電気的特性の分布が少ない半導体装置を提供することが可能となる。
【００３６】
［適用例１５］本適用例にかかる電気光学装置は、上記した半導体装置を備えたことを特徴とする。
【００３７】
これによれば、電気的特性の分布が少ない半導体装置を用いて電気光学装置を構成できるため、均一性に優れ、視覚的なむらの発生を抑えた電気光学装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
（第１実施形態：結晶核マスクの構成）
以下、第１実施形態について図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施形態にかかる結晶核マスクの平面図、図１（ｂ）は、結晶核マスクのＡ−Ａ’線断面図、図１（ｃ）は、被転写基板へ結晶核マスクを押圧した状態を示すＡ−Ａ’線断面図に対応する断面図である。結晶核マスク１は、ガラス基板１０、緩衝シリコン層１１、ガラス基板１０と緩衝シリコン層１１との密着性を確保するための酸化珪素層１０Ａ、緩衝シリコン層１１と同じ物質を用いた下地突起部１１Ａ、ニッケルを触媒物質として用いた触媒物質層１２、下地突起部１１Ａに対応する部分に設けられた突起部１３と、を含む。ここで、触媒物質層１２としては、ゲルマニウム、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、タングステンの内の、少なくとも一種類以上の物質を含む触媒物質を用いることが可能である。ここでは、触媒効果が高いニッケルを触媒物質として用いた例について説明する。なお、酸化珪素層１０Ａに代えて、酸窒化珪素（酸素０％、窒素０％を含む）層を用いても良い。さらには、アルミナ等のセラミック材料を用いても良い。
【００３９】
ガラス基板１０は、酸化珪素層１０Ａ、緩衝シリコン層１１、緩衝シリコン層１１と同じ物質を用いた下地突起部１１Ａ、ニッケルを触媒物質として用いた触媒物質層１２を支持する機能を有している。酸化珪素層１０Ａは、緩衝シリコン層１１のガラス基板１０への付着状況を安定化させる機能を有している。ガラス基板１０は容易に大型化（たとえば対角１ｍ程度）することが可能であり、大型の被転写基板２１を用いた場合でも対応が可能となる。緩衝シリコン層１１は、触媒物質層１２と、ガラス基板１０、酸化珪素層１０Ａとの直接の接触を防ぎ、応力の差に起因するガラス基板１０の反り等を抑制する機能を有している。下地突起部１１Ａは、たとえば３０ｎｍ程度から５０ｎｍ程度の高さを有し、被転写基板２１と点接触を可能としている。触媒物質層１２は、緩衝シリコン層１１、下地突起部１１Ａを覆うよう配置されている。下地突起部１１Ａを覆う位置には、突起部１３が形成される。触媒物質層１２は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の層厚を備えている。５ｎｍ以上の層厚を備えることで、突起部１３頂部での剥がれを抑制することができる。また、３０ｎｍ以下の層厚を備えることで、下地突起部１１Ａの段差を残して突起部１３を構成することができる。突起部１３の高さは１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好適で、突起部１３の高さが１０ｎｍ以上あれば、被転写基板２１に対して点状に触媒物質を付着させることができる。また、６０ｎｍ以下であれば、突起部１３が折れる損傷を抑制することが可能となる。また、図１（ｂ）に示すように、突起部１３の形状を先端が楕円状に潰れた円錐状の形状とすることで、突起部１３の強度を高めることも好適である。
【００４０】
被転写基板２１は、ガラス基板２０、多結晶シリコン層前駆体２２Ａ、ガラス基板２０と多結晶シリコン層前駆体２２Ａとの密着性を確保するための酸化珪素層２０Ａと、を含む。結晶核マスク１と多結晶シリコン層前駆体２２Ａとを押圧することで、突起部１３は多結晶シリコン層前駆体２２Ａと接触し、結晶化起点が形成される。ここで、突起部１３と多結晶シリコン層前駆体２２Ａとの間の接触面の直径は、０．０２μｍ以上０．２５μｍ以下の範囲にあることが好ましい。触媒物質が付着する領域の直径を０．０２μｍ以上とすることで、結晶核マスク１の突起部１３にかかる圧力を抑え、突起部１３の損傷発生を抑制することが可能となる。また、０．２５μｍ以下に抑えることで、触媒物質の過剰な供給を抑制することが可能となる。なお、この寸法は押圧した時点でのものであり、押圧していない状態での寸法より若干大きくなる。
【００４１】
（変形例：第１実施形態）
以下、第１実施形態の変形例について説明する。第１実施形態では、緩衝シリコン層１１を覆うように触媒物質層１２を形成したが、これは、緩衝シリコン層１１と触媒物質層１２に代えて触媒物質を含むＳｉＧｅ（Ｓｉ０％を含む）層１５（図２参照）を用いても良い。この構造を用いることで、別途触媒物質層１２を形成することなく触媒物質を供給し得る結晶核マスク１を提供することが可能となる。図２（ａ）は、緩衝シリコン層１１と触媒物質層１２と、に代えてＳｉＧｅ（Ｓｉ０％を含む）層１５を備えた構成の断面図、図２（ｂ）は被転写基板２１へ結晶核マスク１を押圧した状態を示す断面図である。さらに、この場合、Ｇｅ量を触媒効果が現れる程度の組成に調整しておくことで、触媒物質の量を抑えて被転写基板２１の多結晶シリコン層前駆体２２Ａに付与することが可能となる。
【００４２】
また、第１実施形態では、ガラス基板１０に緩衝シリコン層１１、緩衝シリコン層１１と同じ物質を用いた下地突起部１１Ａ、ニッケルを触媒物質として用いた触媒物質層１２、下地突起部１１Ａに対応する部分に設けられた突起部１３が備えられている構成について説明したが、これは下地突起部１１Ａ、緩衝シリコン層１１を形成せずに、直接突起部１３を配置しても良い。図３は、直接突起部１３を配置した場合の断面図である。製造方法としては、たとえば、フォトレジスト塗布、フォトレジスト開口、熱流動による開口部シュリンク、触媒物質のスパッタ、ドライエッチング、アッシング等の工程により、触媒物質をシュリンクされた開口部のみに残すことが可能となる。この場合、フォトレジストの厚さをきわめて薄く（１００ｎｍ以下程度）できるため、高い精度で開口部の形成を行うことができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、ガラス基板１０の全面に緩衝シリコン層１１、緩衝シリコン層１１と同じ物質を用いた下地突起部１１Ａ、ニッケルを触媒物質として用いた触媒物質層１２、下地突起部１１Ａに対応する部分に設けられた突起部１３が備えられている構成について説明したが、これは、部分的に突起部１３を残すように構成しても良い。
【００４４】
たとえば、ガラス基板１０上に一連なりの外形を有する突起島１６（図４参照）上に突起部１３を配置しても良い。図４は、突起島１６を供えた結晶核マスク１を示す平面図である。この場合、ガラス基板１０上に配置される突起島１６間にガラス基板１０に対する平面視にて、触媒物質層１２や緩衝シリコン層１１に空きが生じる。そのため、ガラス基板１０が受ける触媒物質層１２からの応力は空きの分だけ減少する。そのため、ガラス基板１０の反りの発生等を抑制することが可能となる。なお、この突起島１６は孤立していても、一部が他の突起島１６と繋がっている形状を有していても良い。また、突起島１６中の突起部１３は、一つであっても良い。
【００４５】
（第２実施形態：結晶核マスクの製造方法）
以下、第２実施形態として、結晶核マスクの製造方法について説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は結晶核マスクの製造工程を示す工程断面図である。
【００４６】
まず、ガラス基板１０上に、酸化珪素層１０ＡをプラズマＣＶＤ法などにより形成する。厚さは２００ｎｍの程度の厚さを有している。この工程において用いる原料ガスとしては、たとえばモノシランと酸化窒素との混合ガスや、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4））と酸素の組合せが好適である。成層温度は、ガラス基板１０の表面温度が１５０〜４５０℃となる条件を用いることが好ましい。酸化珪素層１０Ａは後述する緩衝シリコン層１１のガラス基板１０への付着状況を安定化させる機能を有している。なお、酸化珪素層１０Ａに代えて、酸窒化珪素（酸素０％、窒素０％を含む）層を用いても良い。さらには、アルミナ等のセラミック材料を用いて層形成しても良い。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図５（ａ）に示す。
【００４７】
次に、緩衝シリコン層前駆体１１ＢをプラズマＣＶＤ法などにより成層する。層厚は、３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の値をとることが望ましい。３０ｎｍ以上の厚さを有することで、緩衝シリコン層前駆体１１Ｂを後述する工程で緩衝シリコン層１１に改質した後でも緩衝シリコン層１１が切断されることなく残される。また、１００ｎｍ以下の値をとることで後述するレーザー光による熔融／再結晶化処理で、緩衝シリコン層前駆体１１Ｂに光エネルギーを深部まで到達させて溶融させることが可能となり、再結晶工程を実行することが可能となる。本実施形態では、４０ｎｍの層厚で緩衝シリコン層前駆体１１Ｂを形成している。この工程において用いる原料ガスとしては、ジシランやモノシランが好適である。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図５（ｂ）に示す。また、ここで緩衝シリコン層前駆体１１Ｂを加熱し、水素を離脱させる工程を行っても良い。
【００４８】
次に、たとえばＸｅＣｌ（３０８ｎｍ），ＡｒＦ（１９３ｎｍ），ＫｒＦ（２４８ｎｍ），ＸｅＦ（３５３ｎｍ）などのエキシマレーザーを用いて、エネルギー密度をたとえば３００ｍＪ／ｃｍ2〜４００ｍＪ／ｃｍ2に設定し、緩衝シリコン層前駆体１１Ｂに光エネルギーを加え、緩衝シリコン層前駆体１１Ｂを溶融／再結晶化させる。レーザー光は、走査方向に対してその一部が重なるようずらしながら緩衝シリコン層前駆体１１Ｂに照射する。ここで用いるエキシマレーザーのエネルギー密度は、緩衝シリコン層前駆体１１Ｂの表面を溶解させるエネルギー密度をＥｓ、緩衝シリコン層前駆体１１Ｂを完全溶融させるエネルギー密度をＥｃとすると、照射エネルギー密度Ｅｙは、Ｅｓ＋（Ｅｃ−Ｅｓ）×０．６≦Ｅｙ＜Ｅｓ＋（Ｅｃ−Ｅｓ）×０．８程度であることが好ましい。この程度のエネルギーに制御することで、後述する下地突起部１１Ａの高さを大きくとることができるからである。この工程により緩衝シリコン層前駆体１１Ｂは緩衝シリコン層１１と下地突起部１１Ａとに改質される。下地突起部１１Ａは円錐状の形状を有し、溶融／再結晶化させたエキシマレーザー光の波長と同程度の間隙を持って整列する。本実施形態では、ＸｅＣｌを用いたエキシマレーザーを用いており、下地突起部１１Ａは約３００ｎｍ間隔で自己整合的に配列されて形成される。
【００４９】
ここで、エキシマレーザーの光軸は、緩衝シリコン層前駆体１１Ｂに対して垂直（入射角０°）に入射させても良いが、エキシマレーザーの走査方向に対して０°以上３０°以下の入射角を与えることも好適である。この場合、走査方向に対して温度勾配が発生し、下地突起部１１Ａの頂部がつぶれた形状に制御することができる。そのため、結晶核マスク１（図１参照）の突起部１３の頂部も追随して円錐形状の頂部が楕円状につぶれた形状となる。このため、結晶核マスク１を被転写基板２１（図１（ｃ）参照）に押圧した際に応力を点ではなく面で受けることとなり、突起部１３の破壊を防止することが可能となる。なお、入射角を３０°以下にすることで、緩衝シリコン層前駆体１１Ｂ表面でのレーザー光の反射損を実用的な範囲におさめることが可能となる。この工程で下地突起部１１Ａは、１０ｎｍ〜６０ｎｍ程度の高さを持って生成される。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図５（ｃ）に示す。
【００５０】
次に、ゲルマニウム、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、タングステンの内の、少なくとも一種類以上の物質を含む触媒物質を用いて蒸着法やスパッタ法により触媒物質層１２を形成する。層厚としては、触媒物質層１２は５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の層厚にすることが好ましい。５ｎｍ以上の層厚を備えることで、突起部１３頂部での剥がれを抑制することができる。また、３０ｎｍ以下の層厚を備えることで、下地突起部１１Ａの段差を残して突起部１３を構成することができるからである。以上の工程を行うことで、図１に示される結晶核マスク１を形成することができる。また、触媒物質層１２を形成した後、４００℃〜７００℃程度の熱処理を施し、緩衝シリコン層１１と下地突起部１１Ａと、触媒物質層１２とを反応させても良く、この場合には密着性を高めることが可能となり、突起部１３頂部での剥がれを抑制することができる。なお、この熱処理は、ランプアニール等の短時間アニールを用いることも好適であり、過剰な反応を抑えることが可能となる。
【００５１】
（変形例：第２実施形態）
以下、第２実施形態の変形例について説明する。上記した実施形態ではＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）を用いた例について説明したが、これは、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの２倍高調波である５３２ｎｍのレーザー光源を用いても良い。この場合、溶融／再結晶化が長い波長（５３２ｎｍ）で行われるため、突起部１３の間隔を大きく取れる。そのため、被転写基板２１（図１（ｃ）参照）に転写を行う際に、より広い間隔を持って突起部１３と接触させることが可能となる。そのため、被転写基板２１が含む結晶粒界の密度を低減することが可能となる。
【００５２】
また、緩衝シリコン層前駆体１１Ｂを形成した後、フォトリソグラフ／エッチング処理を行い、島状に加工した後、エキシマレーザーを照射し、突起島１６を形成することも好適である。図６は、突起島１６を形成した場合の平面図である。この場合、突起島１６の寸法にもよるが、単一、あるいは複数の突起部１３を含む突起島１６の間には、たとえば５μｍの空き領域が形成される。このように加工した後、上記した工程を用いて結晶核マスク１を形成することで、突起部１３の密度を下げることが可能となる。突起部１３の密度を下げることで、被転写基板２１（図１（ｃ）参照）に転写を行う際に、より広い間隔を持って突起部１３と接触させることが可能となる。そのため、被転写基板２１が含む結晶粒界の密度を低減することが可能となる。
【００５３】
この場合、一部の領域で突起島１６同士の一部が繋がっていても問題は生ぜず、完全に島状に分離していなくとも良い。
【００５４】
また、エキシマレーザーを照射し、下地突起部１１Ａを形成した後にフォトリソグラフ／エッチング処理を行い、島状に加工しても同様の効果を得ることができる。加えて、レーザー光による再結晶化を、均一にマスク層がある状態で行うことが可能となる。そのため、突起部１３の密度を突起島１６内で揃えることが容易となる。この場合でも、一部の領域で突起島１６同士の一部が繋がっていても問題は生ぜず、完全に島状に分離していなくとも良い。
【００５５】
また、触媒物質層１２を形成した後にフォトリソグラフ／エッチング処理を行い、島状に加工しても同様の効果を得ることができる。加えて、触媒物質層１２のパターニングも含めて島状の突起島１６が形成される。触媒物質層１２とガラス基板１０との間には大きな応力が発生する場合があるが、触媒物質層１２を含めてパターニングすることで、触媒物質層１２の面積を低減することができ、ガラス基板１０の反りを抑制することが可能となる。この場合でも、一部の領域で突起島１６同士の一部が繋がっていても問題は生ぜず、完全に島状に分離していなくとも良い。
【００５６】
（第３実施形態：ゲルマニウムを含む結晶核マスクの製造方法）
以下、第３実施形態として、ゲルマニウムを含む結晶核マスクの製造方法について説明する。図７（ａ）、（ｂ）は結晶核マスクの製造工程を示す工程断面図である。
【００５７】
まず、ガラス基板１０上に、酸化珪素層１０ＡをプラズマＣＶＤ法などにより形成する。厚さは２００ｎｍの程度の厚さを有している。この工程において用いる原料ガスとしては、たとえばモノシランと酸化窒素との混合ガスや、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4））と酸素の組合せが好適である。成層温度は、ガラス基板１０の表面温度が１５０〜４５０℃となる条件を用いることができる。酸化珪素層１０Ａは後述する緩衝シリコン層１１のガラス基板１０への付着状況を安定化させる機能を有している。なお、酸化珪素層１０Ａに代えて、酸窒化珪素（酸素０％、窒素０％を含む）層を用いても良い。さらには、アルミナ等のセラミック材料を用いて層形成しても良い。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図７（ａ）に示す。
【００５８】
次に、ＳｉＧｅ層前駆体１５Ａ（Ｓｉ０％を含む）をプラズマＣＶＤ法などにより成層する。層厚は、３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の値をとることが望ましい。３０ｎｍ以上の厚さを有することで、ＳｉＧｅ層前駆体１５Ａを後述する工程でＳｉＧｅ層前駆体１５Ａに改質した後でもＳｉＧｅ層１５が切断されることなく残される。また、１００ｎｍ以下の値をとることで後述するレーザー光による熔融／再結晶化処理で、ＳｉＧｅ層前駆体１５Ａに光エネルギーを深部まで到達させて溶融させることが可能となり、再結晶工程を実行することが可能となる。本実施形態では、４０ｎｍの層厚でＳｉＧｅ層前駆体１５Ａを形成している。この工程において用いる原料ガスとしては、ジシランやモノシランが好適である。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図７（ｂ）に示す。また、ここでＳｉＧｅ層前駆体１５Ａを加熱し、水素を離脱させる工程を行っても良い。
【００５９】
次に、たとえばＸｅＣｌ（３０８ｎｍ），ＡｒＦ（１９３ｎｍ），ＫｒＦ（２４８ｎｍ），ＸｅＦ（３５３ｎｍ）などのエキシマレーザーを用いて、エネルギー密度をたとえば３００ｍＪ／ｃｍ2〜４００ｍＪ／ｃｍ2に設定し、ＳｉＧｅ層前駆体１５Ａに光エネルギーを加え、ＳｉＧｅ層前駆体１５Ａを溶融／再結晶化させる。レーザー光は、走査方向に対してその一部が重なるようずらしながらＳｉＧｅ層前駆体１５Ａに照射する。ここで用いるエキシマレーザーのエネルギー密度は、表面を溶解させるエネルギー密度をＥｓ、ＳｉＧｅ層前駆体１５Ａを完全溶融させるエネルギー密度をＥｃとすると、照射エネルギー密度Ｅｙは、Ｅｓ＋（Ｅｃ−Ｅｓ）×０．６≦Ｅｙ＜Ｅｓ＋（Ｅｃ−Ｅｓ）×０．８程度であることが好ましい。この程度のエネルギーに制御することで、後述する突起部１３の高さを大きくとることができるからである。この工程によりＳｉＧｅ層前駆体１５ＡはＳｉＧｅ層１５と突起部１３とに改質される。突起部１３は円錐状の形状を有し、溶融／再結晶化させたエキシマレーザー光の波長と同程度の間隙を持って整列する。本実施形態では、ＸｅＣｌを用いたエキシマレーザーを用いており、突起部１３は約３００ｎｍ間隔で自己整合的に配列されて形成される。
【００６０】
ここで、エキシマレーザーの光軸は、ＳｉＧｅ層前駆体１５Ａに対して垂直（入射角０°）に入射させても良いが、エキシマレーザーの走査方向に対して０°以上３０°以下の入射角を与えることも好適である。この場合、走査方向に対して温度勾配が発生し、突起部１３の頂部がつぶれた形状に制御することができる。このため、結晶核マスク１を被転写基板２１（図２（ｂ）参照）に押圧した際に応力を点ではなく面で受けることとなり、突起部１３の破壊を防止することが可能となる。なお、入射角を３０°以下にすることで、ＳｉＧｅ層前駆体１５Ａ表面でのレーザー光の反射損を実用的な範囲におさめることが可能となる。この工程で突起部１３は、１０ｎｍ〜６０ｎｍ程度の高さを持って生成される。以上の工程を行うことで、図２（ａ）に示される結晶核マスク１を形成することができる。
【００６１】
（変形例：第３実施形態）
以下、第３実施形態の変形例について説明する。上記した実施形態ではＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）を用いた例について説明したが、これは、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの２倍高調波である５３２ｎｍのレーザー光源を用いても良い。この場合、溶融／再結晶化が長い波長（５３２ｎｍ）で行われるため、突起部１３の間隔を大きく取れる。そのため、被転写基板２１（図２（ｂ）参照）に転写を行う際に、より広い間隔を持って突起部１３と接触させることが可能となる。そのため、被転写基板２１が含む結晶粒界の密度を低減することが可能となる。
【００６２】
また、ＳｉＧｅ層前駆体１５Ａを形成した後、フォトリソグラフ／エッチング処理を行い、島状に加工した後、エキシマレーザーを照射し、突起島１６を形成することも好適である。図８は、突起島１６を形成した場合の平面図である。この場合、突起島１６の寸法にもよるが、単一、あるいは複数の突起部１３を含む突起島１６の間には、たとえば５μｍの空き領域が形成される。このように加工した後、上記した工程を用いて結晶核マスク１を形成することで、突起部１３の密度を下げることが可能となる。突起部１３の密度を下げることで、被転写基板２１（図２（ｂ）参照）に転写を行う際に、より広い間隔を持って突起部１３と接触させることが可能となる。そのため、被転写基板２１が含む結晶粒界の密度を低減することが可能となる。
【００６３】
この場合、一部の領域で突起島１６同士の一部が繋がっていても問題は生ぜず、完全に島状に分離していなくとも良い。
【００６４】
また、エキシマレーザーを照射し、突起部１３を形成した後にフォトリソグラフ／エッチング処理を行い、島状に加工しても同様の効果を得ることができる。加えて、レーザー光による再結晶化を、均一にマスク層がある状態で行うことが可能となる。そのため、突起部１３の密度を突起島１６内で揃えることが容易となる。この場合でも、一部の領域で突起島１６同士の一部が繋がっていても問題は生ぜず、完全に島状に分離していなくとも良い。
【００６５】
（第４実施形態：多結晶シリコン層の製造方法）
以下、上述した結晶核マスク１を用いて多結晶シリコン層２２を製造する製造方法について説明する。図９（ａ）〜（ｄ）、図１０（ａ）、（ｂ）は多結晶シリコン層２２を形成する工程を示す工程断面図である。
【００６６】
まず、工程１として、ガラス基板２０を覆うように、酸化珪素層２０ＡをプラズマＣＶＤ法などにより形成する。厚さは２００ｎｍの程度の厚さを有している。この工程において用いる原料ガスとしては、たとえばモノシランと酸化窒素との混合ガスや、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4））と酸素の組合せが好適である。成層温度は、ガラス基板２０の表面温度が１５０〜４５０℃となる条件を用いることができる。酸化珪素層２０Ａは後述する多結晶シリコン層前駆体２２Ａのガラス基板１０への付着状況を安定化させる機能を有している。なお、酸化珪素層２０Ａに代えて、酸窒化珪素（酸素０％、窒素０％を含む）層を用いても良い。さらには、アルミナ等のセラミック材料を層として用いても良い。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図９（ａ）に示す。
【００６７】
次に、工程２として、多結晶シリコン層前駆体２２ＡをプラズマＣＶＤ法などにより成層する。層厚は、３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の値をとることが望ましい。３０ｎｍ以上の厚さを有することで、多結晶シリコン層前駆体２２Ａを後述する工程で多結晶シリコン層２２に改質した後でも多結晶シリコン層２２が切断されることなく残される。また、１００ｎｍ以下の値をとることで後述するレーザー光による熔融／再結晶化処理で、多結晶シリコン層前駆体２２Ａの深部まで溶融させることが可能となり、再結晶工程を実行することが可能となる。本実施形態では、４０ｎｍの層厚で多結晶シリコン層前駆体２２Ａを形成している。この工程において用いる原料ガスとしては、ジシランやモノシランが好適である。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図９（ｂ）に示す。また、ここで多結晶シリコン層前駆体２２Ａを加熱し、水素を離脱させる工程を行っても良い。
【００６８】
次に、工程３として、結晶核マスク１と多結晶シリコン層前駆体２２Ａとを接触させる。この工程を行うことで、点状の触媒物質が多結晶シリコン層前駆体２２Ａ表面に、点状に形成される。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図９（ｃ）に示す。
【００６９】
次に、工程４として、加熱処理を行い、点状に添加された触媒物質からなる触媒点２５と多結晶シリコン層前駆体２２Ａとを反応させ、結晶核２４を形成する。熱処理は４００℃以上７００℃以下の温度範囲を用いることが好適である。また、この熱処理は、ランプアニール等の短時間アニールを用いることも好適であり、触媒点２５と多結晶シリコン層前駆体２２Ａとの間での過剰な混成反応を抑えることが可能となる。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図９（ｄ）に示す。
【００７０】
次に、工程５として、塩酸３０％、過酸化水素１０％を純水にて１００％に調整した洗浄液を用いて、触媒点２５を除去する。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図１０（ａ）に示す。
【００７１】
次に、工程６として、たとえばＸｅＣｌ（３０８ｎｍ），ＡｒＦ（１９３ｎｍ），ＫｒＦ（２４８ｎｍ），ＸｅＦ（３５３ｎｍ）などのエキシマレーザーや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの２倍高調波である５３２ｎｍのレーザー光源を用いても良い。そして、レーザー光のエネルギー密度をたとえば３５０ｍＪ／ｃｍ2〜５５０ｍＪ／ｃｍ2に設定し、多結晶シリコン層前駆体２２Ａに光エネルギーを加え、多結晶シリコン層前駆体２２Ａを溶融／再結晶化させる。レーザー光は、走査方向に対してその一部が重なるようずらしながら多結晶シリコン層前駆体２２Ａに照射する。ここで用いるエキシマレーザーのエネルギー密度は、表面を溶解させるエネルギー密度をＥｓ、多結晶シリコン層前駆体２２Ａを完全溶融させるエネルギー密度をＥｃとすると、照射エネルギー密度Ｅｙは、Ｅｓ＋（Ｅｃ−Ｅｓ）×０．８≦Ｅｙ＜Ｅｃ程度であることが好ましい。この程度のエネルギーに制御することで、平坦な表面形状を有する多結晶シリコン層２２が得られる。以上の工程を終えた状態での工程断面図を図１０（ｂ）に示す。以上の工程を行うことで、多結晶シリコン層２２を得ることが可能となる。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの２倍高調波である５３２ｎｍのレーザー光源を用いた場合、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーはＣＷで発振し、出力安定性が高く、大きな粒径（５μｍ程度）の多結晶シリコン層２２を得ることができる。この効果を生かす場合には、工程３で用いる結晶核マスク１として、たとえば図６に示される、突起島１６を含む結晶核マスク１を用いることで突起部１３の間隔を広げ、結晶核２４の間隔を広くすることが好適である。この場合、多結晶シリコン層２２の粒径が大きくなるため、粒界の密度を低減することが可能となる。そのため、粒界に存在するキャリアを捕獲する準位の影響を避けて、高い移動度を有する多結晶シリコン層２２を得ることが可能となる。
【００７２】
（変形例：第４実施形態）
以下、第４実施形態の変形例について説明する。上記した実施形態では、工程３で結晶核マスク１と多結晶シリコン層前駆体２２Ａを直接接触させているが、これは工程３に代えて、工程１と工程２との間に、結晶核マスク１と酸化珪素層２０Ａとを接触させて構成しても良い。この場合、触媒物質は多結晶シリコン層前駆体２２Ａのガラス基板２０側から供給される。そのため、後述するトップゲート型ＴＦＴを構成する場合に、ゲート絶縁層側への触媒物質の侵入を抑制することが可能となり、触媒物質による影響を受けにくいＴＦＴを提供することが可能となる。なお、この場合においても、酸化珪素層２０Ａに代えて、酸窒化珪素（酸素０％、窒素０％を含む）層を用いても良い。さらには、アルミナ等のセラミック材料を層として用いても良い。
【００７３】
また、工程３に代えて、工程１の前に結晶核マスク１とガラス基板２０と接触させる工程を挿入しても良い。ここで、酸化珪素層２０Ａを通して触媒物質を拡散させるべく、工程１で形成される酸化珪素層２０Ａの厚さを５ｎｍ〜５０ｎｍ程度にすることが好ましい。この程度の厚さに制御することで、酸化珪素層２０Ａが多結晶シリコン層前駆体２２Ａへ触媒物質を拡散させる拡散層として機能させることが可能となる。この場合、触媒物質の量をさらに精密に制御でき、特にトップゲート型ＴＦＴを構成する場合に、ゲート絶縁層側への触媒物質の侵入を抑制することが可能となり、触媒物質による影響を受けにくいＴＦＴを提供することが可能となる。ここで、酸化珪素層２０Ａの組成を変えて、酸窒化珪素層（酸素０％、窒素０％を含む）や、アルミナ等のセラミック材料を層として用いても良い。
【００７４】
また、工程２と工程３との間に、触媒物質を拡散させて多結晶シリコン層前駆体２２Ａに供給する拡散層として酸窒化珪素（酸素０％、窒素０％を含む）層を５ｎｍ〜５０ｎｍ程度形成しても良い。この場合、触媒物質の多結晶シリコン層前駆体２２Ａ上での量を少なく抑えることが可能となり、多結晶シリコン層前駆体２２Ａを多結晶シリコン層２２に改質した後に残留する触媒物質の量を低減することが可能となり、金属汚染の影響が少ない多結晶シリコン層２２を得ることが可能となる。
【００７５】
また、工程５となる触媒点２５の除去工程は、結晶核マスク１と多結晶シリコン層前駆体２２Ａを直接接触させる場合以外では省略可能である。特に、触媒物質としてゲルマニウムを用いた場合には汚染の影響が少ないため、この工程を省略することができる。また、たとえば図６に示される、突起島１６を含む結晶核マスク１を用いた場合には、予め触媒点２５を避けて半導体装置を形成することが可能となるので、この場合においても触媒点２５の除去工程を省略することが可能である。また、直接接触させる場合でも、汚染の影響が顕著でない場合には触媒点２５の除去工程は省略可能である。
【００７６】
（第５実施形態：半導体装置）
以下、第５実施形態として、第４実施形態で提供された多結晶シリコン層２２（図１０（ｂ）参照）を用いた半導体装置としてＴＦＴについて説明する。図１１（ｃ）は、多結晶シリコン層２２を用いたＴＦＴ３０の模式断面図である。ＴＦＴ３０は、チャネル領域３１、ドレイン側ＬＤＤ領域３２ｄ、ソース側ＬＤＤ領域３２ｓ、ドレイン領域３３ｄ、ソース領域３３ｓ、ゲート絶縁層３４、ゲート電極３５、層間絶縁層３６、ドレインコンタクト３７ｄ、ソースコンタクト３７ｓを含む。
【００７７】
ここで、構造の説明に入る前に、ＴＦＴ３０を形成する製造工程について簡単に説明する。ＴＦＴ３０としては、Ｎ型のＴＦＴを用いる例について説明する。図１１（ａ）〜（ｃ）はＴＦＴ３０を形成するための工程断面図である。
【００７８】
まず、図１０（ｂ）に示した被転写基板２１を覆う領域に位置する多結晶シリコン層２２をパターニングし、ＴＦＴ３０の周辺と絶縁する。次に、電子サイクロトロン共鳴−プラズマ化学気相堆積法等を用いてゲート絶縁層３４として酸化珪素層を積層する。次に、フォトレジスト層３８を形成し、フォトレジスト層３８をマスクとしてイオン注入を行い、ドレイン領域３３ｄ、ソース領域３３ｓを形成する。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図１１（ａ）に示す。
【００７９】
次に、フォトレジスト層３８をエッチングして除き、スパッタ法によりタンタルやアルミにウム等の金属層を形成し、パターニングすることでゲート電極３５を形成する。続けて、ゲート電極３５をマスクとしてイオン注入を行い、ドレイン側ＬＤＤ領域３２ｄ、ソース側ＬＤＤ領域３２ｓを形成する。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図１１（ｂ）に示す。
【００８０】
次に、電子サイクロトロン共鳴−プラズマ化学気相堆積法等を用いて層間絶縁層３６として酸化珪素層を積層する。続けて、層間絶縁層３６のドレイン領域３３ｄ、ソース領域３３ｓにあたる領域を開口して、アルミニウム等の金属層をスパッタ法で堆積した後、パターニングしてドレインコンタクト３７ｄ、ソースコンタクト３７ｓを形成してＴＦＴ３０が完成する。この製造工程を終えた状態の断面図を図１１（ｃ）に示す。
【００８１】
次に、図１１（ｃ）に示すＴＦＴ３０の構成について説明する。
【００８２】
チャネル領域３１は、ゲート絶縁層３４を介してゲート電極３５から印加される電界に応じてドレイン領域３３ｄからソース領域３３ｓに流れる電流を制御している。
【００８３】
ドレイン側ＬＤＤ領域３２ｄ、ソース側ＬＤＤ領域３２ｓは、ドレイン領域３３ｄ、ソース領域３３ｓにかかる電界強度を緩和させる機能を有している。
【００８４】
ドレイン領域３３ｄ、ソース領域３３ｓは、協働してチャネル領域３１に電流を流すためのキャリア（Ｎ型の場合は電子）を供給／回収する機能を有している。
【００８５】
ゲート絶縁層３４、ゲート電極３５は、協働してゲート電極３５からの電界をチャネル領域３１に伝達する機能を有している。
【００８６】
層間絶縁層３６は、ＴＦＴ３０を電気的に隔離し、他の領域との電気的短絡を防止する機能を有している。
【００８７】
ドレインコンタクト３７ｄ、ソースコンタクト３７ｓは各々、ドレイン領域３３ｄ、ソース領域３３ｓにＴＦＴ３０外部から電位・電流を供給する機能を有している。
【００８８】
ＴＦＴ３０は、チャネル領域３１が、粒径が揃えられた多結晶シリコン層２２を用いて形成されるため、被転写基板２１内での特性分布を揃えることが可能であり、たとえば受光装置や発光装置、光の透過を制御する装置（たとえば液晶装置）等、均一性が求められるデバイスへの対応に適している。また、第４実施形態で示したように、粒径の大きな（５μｍ程度）多結晶シリコン層２２を用いることで、粒界に存在するキャリアを捕獲する準位の影響を避けて、均一性が高く、かつ低いリーク電流と高い移動度を同時に備えたＴＦＴ３０を提供することが可能となる。
【００８９】
（第６実施形態：電気光学装置）
以下、第６実施形態として、上記した半導体装置を用いた電気光学装置について説明する。ここで、「電気光学装置」とは、本発明に係る薄膜半導体装置の製造方法により製造された薄膜半導体装置と、電気的作用によって発光する素子または外部からの光の状態を変化させる電気光学素子を備えた装置一般をいい、自ら光を発するものと外部からの光の通過を制御するものとの両者を含むものである。このような電気光学装置としては、たとえば電気光学素子として液晶素子、電気泳動素子が分散した分散媒を有する電気泳動素子、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、電界の印加により発生した電子を発光板に当てて発光させる電子放出素子などを備えたアクティブマトリクス型の表示装置等が挙げられる。図１２（ａ）〜（ｃ）は、ＴＦＴ３０（図１１（ｃ）参照）を含む電気光学装置の具体例を示す概略図である。
【００９０】
図１２（ａ）は、ＴＦＴ３０を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータにおける概略図である。パーソナルコンピュータ２０００は、ＴＦＴ３０を備えた液晶パネル３００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
【００９１】
図１２（ｂ）は、ＴＦＴ３０を含む有機ＥＬパネル４００を備えた携帯電話機における概略図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての有機ＥＬパネル４００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、有機ＥＬパネル４００に表示される画面がスクロールされる。
【００９２】
図１２（ｃ）は、ＴＦＴ３０を備えた有機ＥＬパネル４００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）における概略図である。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての有機ＥＬパネル４００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機ＥＬパネル４００に表示される。
【００９３】
なお、ＴＦＴ３０は有機ＥＬパネル４００以外の搭載例として、液晶パネルや、データ処理回路等についても用いることができる。また、光学的な用途に限定されることなく、論理回路や演算回路として用いることができる。特に、ＴＦＴ３０の均一性が高いことから、ＴＦＴ３０を表示素子の制御に用いた場合、均一性の高い表示を行うことが可能となる。即ち、視覚的なむらの発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】（ａ）は、本実施形態にかかる結晶核マスクの平面図、（ｂ）は、結晶核マスクのＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は、被転写基板へ結晶核マスクを押圧した状態を示すＡ−Ａ’線断面図に対応する断面図。
【図２】（ａ）は、緩衝シリコン層と触媒物質層と、に代えてＳｉＧｅ（Ｓｉ０％を含む）層を備えた構成の断面図、（ｂ）は被転写基板へ結晶核マスクを押圧した状態を示す断面図。
【図３】直接突起部を配置した場合の断面図。
【図４】突起島を供えた結晶核マスクを示す平面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は結晶核マスクの製造工程を示す工程断面図。
【図６】突起島を形成した場合の平面図。
【図７】（ａ）、（ｂ）は結晶核マスクの製造工程を示す工程断面図。
【図８】突起島を形成した場合の平面図。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は多結晶シリコン層を形成する工程を示す工程断面図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は多結晶シリコン層を形成する工程を示す工程断面図。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）はＴＦＴを形成するための工程断面図。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、ＴＦＴを含む電気光学装置の具体例を示す概略図。
【符号の説明】
【００９５】
１…結晶核マスク、１０…ガラス基板、１０Ａ…酸化珪素層、１１…緩衝シリコン層、１１Ａ…下地突起部、１１Ｂ…緩衝シリコン層前駆体、１２…触媒物質層、１３…突起部、１５…ＳｉＧｅ層、１５Ａ…ＳｉＧｅ層前駆体、１６…突起島、２０…ガラス基板、２０Ａ…酸化珪素層、２１…被転写基板、２２…多結晶シリコン層、２２Ａ…多結晶シリコン層前駆体、２４…結晶核、２５…触媒点、３０…ＴＦＴ、３１…チャネル領域、３２ｄ…ドレイン側ＬＤＤ領域、３２ｓ…ソース側ＬＤＤ領域、３３ｄ…ドレイン領域、３３ｓ…ソース領域、３４…ゲート絶縁層、３５…ゲート電極、３６…層間絶縁層、３７ｄ…ドレインコンタクト、３７ｓ…ソースコンタクト、３８…フォトレジスト層、３００…液晶パネル、４００…有機ＥＬパネル、２０００…パーソナルコンピュータ、２００１…電源スイッチ、２００２…キーボード、２０１０…本体部、３０００…携帯電話機、３００１…操作ボタン、３００２…スクロールボタン、４０００…情報携帯端末、４００１…操作ボタン、４００２…電源スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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