【手続補正書】
【提出日】平成17年6月16日(2005.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相シフトマスクを照明する照明系を備え、前記位相シフトマスクの位相シフト部に対応する点において光強度の最も小さい逆ピークパターンの光強度分布を有する光を多結晶半導体膜または非晶質半導体膜に照射する結晶化装置であって、
前記照明系と前記位相シフトマスクとの間の光路中に配置されて、前記照明系から供給された光を、前記位相シフト部またはその近傍において光強度が最も小さく且つその周囲に向かって光強度が増加する凹型パターンの光強度分布を有する光に変換して前記位相シフトマスクに照射するための光変換素子を備えていることを特徴とする結晶化装置。
【請求項２】
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜と前記位相シフトマスクとは互いにほぼ平行に且つ近接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の結晶化装置。
【請求項３】
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜と前記位相シフトマスクとの間の光路中に配置された結像光学系をさらに備え、
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜は、前記位相シフトマスクと光学的に共役な面から前記結像光学系の光軸に沿って所定距離だけ離れて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の結晶化装置。
【請求項４】
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜と前記位相シフトマスクとの間の光路中に配置された結像光学系をさらに備え、
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜は、前記位相シフトマスクと光学的にほぼ共役な面に設定され、
前記結像光学系の像側開口数は、前記逆ピークパターンの光強度分布を発生させるための所要の値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の結晶化装置。
【請求項５】
前記光変換素子は、前記位相シフト部において光束が発散されて照明される領域と前記位相シフト部の周囲において光束が集光されて照明される領域とを生成する集光発散素子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の結晶化装置。
【請求項６】
前記集光発散素子は、光束を発散させるための発散屈折面と光束を集光させるための集光屈折面とを有することを特徴とする請求項５に記載の結晶化装置。
【請求項７】
前記発散屈折面および前記集光屈折面は、所定の方向に沿って一次元的に屈折機能を有することを特徴とする請求項６に記載の結晶化装置。
【請求項８】
前記発散屈折面および前記集光屈折面は、２つの方向に沿って二次元的に屈折機能を有することを特徴とする請求項６に記載の結晶化装置。
【請求項９】
前記発散屈折面と前記集光屈折面とは、全体的に正弦波形状の屈折面を形成していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の結晶化装置。
【請求項１０】
前記全体的に正弦波形状の屈折面は、連続的な曲面形状に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の結晶化装置。
【請求項１１】
前記全体的に正弦波形状の屈折面は、段差形状に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の結晶化装置。
【請求項１２】
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜に照射される光強度分布は、前記位相シフトマスクの位相シフト部に対応する点において光強度の最も小さい逆ピークパターン領域と、該逆ピークパターン領域から周囲に向かって光強度が増加する凹型パターン領域とを有し、前記逆ピークパターン領域と前記凹型パターン領域との間において周囲に向かって傾きが減じる変曲点を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の結晶化装置。
【請求項１３】
前記光変換素子と前記位相シフトマスクとが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の結晶化装置。
【請求項１４】
一体的に形成された前記光変換素子と前記位相シフトマスクとは、光の入射方向から順に、前記光変換素子の入射面、前記光変換素子と前記位相シフトマスクとの界面、および前記位相シフトマスクの位相シフト面を有することを特徴とする請求項１３に記載の結晶化装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の前記光変換素子と前記位相シフトマスクとが一体的に形成されていることを特徴とする光学部材。
【請求項１６】
位相シフトマスクを照明し、前記位相シフトマスクの位相シフト部に対応する点において光強度の最も小さい逆ピークパターンの光強度分布を有する光を多結晶半導体膜または非晶質半導体膜に照射する結晶化方法であって、
前記位相シフト部またはその近傍において光強度が最も小さく且つその周囲に向かって光強度が増加する凹型パターンの光強度分布を有する光を前記位相シフトマスクに照射することを特徴とする結晶化方法。
【請求項１７】
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜と前記位相シフトマスクとを互いにほぼ平行に且つ近接して配置することを特徴とする請求項１６に記載の結晶化方法。
【請求項１８】
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜と前記位相シフトマスクとの間の光路中に結像光学系を配置し、
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜を前記位相シフトマスクと光学的に共役な面から前記結像光学系の光軸に沿って所定距離だけ離れて設定することを特徴とする請求項１６に記載の結晶化方法。
【請求項１９】
前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜と前記位相シフトマスクとの間の光路中に結像光学系を配置し、
前記結像光学系の像側開口数を前記逆ピークパターンの光強度分布を発生させるための所要の値に設定し、
前記位相シフトマスクと光学的にほぼ共役な面に前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜を設定することを特徴とする請求項１６に記載の結晶化方法。
【請求項２０】
光源と、
この光源からの光路に設けられた発散屈折面および集光屈折面を有する集光発散素子と、
この集光発散素子からの光路に設けられて逆ピークパターンの光強度分布の光を形成するための位相シフトマスクとを具備してなることを特徴とする結晶化装置。
【請求項２１】
光源と、
この光源からの光路に設けられて前記光源からの光を面内でほぼ均一化するためのホモジナイザと、
このホモジナイザからの光路に設けられた発散屈折面および集光屈折面を有する集光発散素子と、
この集光発散素子からの光路に設けられて逆ピークパターンの光強度分布の光を形成する位相シフトマスクと、
この位相シフトマスクの透過光路に設けられた結像光学系とを具備してなることを特徴とする結晶化装置。
【請求項２２】
前記集光発散素子と前記位相シフトマスクとの位置関係は、前記集光発散素子の発散屈折面の中心が前記位相シフトマスクの位相シフト部に対応するように位置決めして設けられることを特徴とする請求項２０または２１に記載の結晶化装置。
【請求項２３】
前記集光発散素子の発散屈折面および集光屈折面は、正弦波形状の屈折面であることを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載の結晶化装置。
【請求項２４】
光源からの光を発散屈折面および集光屈折面を有する集光発散素子へ導いて該集光発散素子を透過させて光強度が大きい領域および小さい領域からなる光強度分布を形成する工程と、
前記集光発散素子を透過した光を位相シフトマスクへ導いて該位相シフトマスクを透過させることにより２段逆ピークパターンの光強度分布を形成する工程と、
前記位相シフトマスクを透過した後に形成される２段逆ピークパターンの光強度分布の光を被処理体に照射する工程とを具備してなることを特徴とする結晶化方法。
【請求項２５】
光源からの光を位相シフトマスクへ導いて該位相シフトマスクを透過させて形成された逆ピークパターンの光強度分布の光を被処理体に照射して結晶化するのに際し、
前記被処理体の被露光面での前記光強度分布を観察したのち結晶化することを特徴とする結晶化方法。
【請求項２６】
基板上に設けられた非晶質シリコン膜又は多結晶シリコン膜においてラテラル成長された結晶化領域に形成されたトランジスタであって、
前記結晶化領域に形成されたトランジスタは、前記ラテラル成長の方向にソースードレインが配置されたものであることを特徴とするトランジスタ。
【請求項２７】
光源と、
この光源からの光路に設けられた発散屈折面および集光屈折面を有する集光発散素子と、
この集光発散素子からの光路に設けられて逆ピークパターンの光強度分布の光を形成するための位相シフトマスクとを具備してなることを特徴とする照射光学系。
【請求項２８】
光源と、
この光源からの光路に設けられて前記光源からの光を面内でほぼ均一化するためのホモジナイザと、
このホモジナイザからの光路に設けられた発散屈折面および集光屈折面を有する集光発散素子と、
この集光発散素子からの光路に設けられて逆ピークパターンの光強度分布の光を形成する位相シフトマスクと、
この位相シフトマスクの透過光路に設けられた結像光学系とを具備してなることを特徴とする照射光学系。
【請求項２９】
光源からの光を発散屈折面および集光屈折面を有する集光発散素子へ導いて該集光発散素子を透過させて光強度が大きい領域および小さい領域からなる光強度分布を形成する工程と、
前記集光発散素子を透過した光を位相シフトマスクへ導いて該位相シフトマスクを透過させることにより２段逆ピークパターンの光強度分布を形成する工程と、
前記位相シフトマスクを透過した後に形成される２段逆ピークパターンの光強度分布の光を被処理体に照射する工程とを具備してなることを特徴とする照射方法。