(57)【要約】  １つの態様のもとで、膜を処理する方法は、基板上に配置されレーザ誘起融解が可能な膜内で結晶化させるべき複数の相隔たる領域を画定することと、照射される領域内で膜をその厚さにわたって融解させるのに十分なフルエンスを有し、各々のパルスが長さ及び幅を有するライン・ビームを形成する、一連のレーザ・パルスを生成することと、一連のレーザ・パルスにより選択された速度で膜を１回目の走査において連続的に走査して、各パルスが対応する相隔たる領域の第１の部分を照射し融解させ、第１の部分が冷却により一つ又はそれ以上の横方向に成長した結晶を形成するようにすることと、一連のレーザ・パルスにより選択された速度で膜を２回目に連続的に走査して、各パルスが対応する相隔たる領域の第２の部分を照射し融解させて、各々の相隔たる領域内の第１及び第２部分が部分的に重なり、第２の部分は冷却により、第１の部分の１つ又はそれ以上の横方向に成長した結晶に対して延びた、１つ又はそれ以上の横方向に成長した結晶を形成するようにすることと、を含む。
2009505432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜を処理する方法であって、
（ａ）基板上に配置され、レーザ誘起融解が可能な膜の内部に、結晶化すべき複数の相隔たる領域を画定し、
（ｂ）前記膜をその厚さを通して照射領域内で融解させるのに十分なフルエンスを有し、各パルスが長さ及び幅を有するライン・ビームを形成する、一連のレーザ・パルスを生成し、
（ｃ）各パルスが対応する相隔たる領域の第１の部分を照射して融解させ、前記第１の部分は冷却により１つ又はそれ以上横方向成長結晶を形成するように、前記膜を選択された速度で一連のレーザ・パルスにより第１の走査において連続的に走査し、
（ｄ）各パルスが対応する相隔たる領域の第２の部分を照射して融解させ、各々の相隔たる領域内の前記第１及び第２の部分は部分的に重なり、前記第２の部分は冷却により、前記第１の部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶に対して延びた１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するように、前記膜を選択された速度で一連のレーザ・パルスにより２回目に連続的に走査する、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１及び第２の走査の間で走査方向を逆転させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記一連のレーザ・パルスに対して前記膜を複数回連続的に走査し、各走査において各相隔たる領域の以前に照射された部分と部分的に重なる部分を照射するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各々の走査の間で、走査方向を逆転させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの相隔たる領域内に少なくとも１つの薄膜トランジスタを製作するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
複数の相隔たる領域内に複数の薄膜トランジスタを製作するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
複数の相隔たる領域を画定するステップは、各々の相隔たる領域に対して、その領域内に後に製作することを意図するデバイスと少なくとも同じ大きさの幅を画定するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
複数の相隔たる領域を画定するステップは、各々の相隔たる領域に対して、その領域内に後に製作することを意図する薄膜トランジスタの幅と少なくとも同じ大きさの幅を画定するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の前記１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さよりも小さな量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の前記１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の前記横方向成長の長さの９０％を超えない量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の前記１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の前記横方向成長の長さより大きく、前記横方向成長の長さの２倍より小さな量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の前記１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さの１１０％より大きく、約１９０％より小さな量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記相隔たる領域に一組の所定の結晶特性を与えるように選択された量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記一組の所定の結晶特性はピクセルＴＦＴのチャネル領域に適切であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記相隔たる領域はアモルファス膜によって隔てられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記相隔たる領域は多結晶膜によって隔てられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ライン・ビームは少なくとも５０の長さ対幅のアスペクト比を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記ライン・ビームは２×１０5までの長さ対幅のアスペクト比を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ライン・ビームの前記長さは、前記基板の長さの半分と少なくとも同じ大きさであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記ライン・ビームの前記長さは、前記基板の長さと少なくとも同じ大きさであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記ライン・ビームの前記長さは、約１０ｃｍと１００ｃｍの間であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記一連のパルスの各々のパルスを、マスク、スリット、及び直定規の内の１つを用いて、ライン・ビームに成形するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記一連のパルスの各々のパルスを、集光光学素子を用いて、ライン・ビームに成形するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ライン・ビームの前記フルエンスは、その長さ方向に約５％未満だけ変動することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記膜はシリコンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
膜を処理する方法であって、
（ａ）膜内に、結晶化すべき少なくとも第１及び第２の領域を画定し、
（ｂ）前記膜をその厚さを通して照射領域内で融解させるのに十分なフルエンスを有し、各パルスが長さ及び幅を有するライン・ビームを形成する、一連のレーザ・パルスを生成し、
（ｃ）前記一連のパルスの第１のレーザ・パルスにより、前記第１領域の第１の部分を照射し融解させて、前記第１領域の前記第１部分が冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにし、
（ｄ）前記一連のパルスの第２のレーザ・パルスにより、前記第２領域の第１の部分を照射し融解させて、前記第２領域の前記第１部分が冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにし、
（ｅ）前記一連のパルスの第３のレーザ・パルスにより、前記複数の領域の第２の部分を照射し融解させて、前記第２領域の前記第２部分が、前記第２領域の前記第１部分と重なり、冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにし、
（ｆ）前記一連のパルスの第４のレーザ・パルスにより、前記複数の領域の前記第１領域の第２の部分を照射し融解させて、前記第１領域の前記第２部分が、前記第１領域の前記第１部分と重なり、冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにする、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記第１画定領域の前記第２部分の中の前記１つ又はそれ以上の横方向成長結晶は、前記第１画定領域の前記第１部分内の前記１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の延長であることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１及び第２領域の内の少なくとも１つの中に、少なくとも１つの薄膜トランジスタを製作するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１及び第２領域の各々に対して、その領域内に後に製作することを意図するデバイスと少なくとも同じ大きさの幅を画定するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１及び第２領域の各々に対して、その領域内に後に製作することを意図する薄膜トランジスタの幅と少なくとも同じ大きさの幅を画定するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１及び第２領域の各々の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の前記１つ又はそれ以上の結晶の横方向成長の長さよりも小さな量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１及び第２領域の各々の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の前記１つ又はそれ以上の結晶の横方向成長の長さの９０％を超えない量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１及び第２領域の各々の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の前記１つ又はそれ以上の結晶の横方向成長の長さより大きく、前記横方向成長の長さの約２倍より小さな量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１及び第２領域の各々の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の前記１つ又はそれ以上の結晶の横方向成長の長さの約１１０％より大きく、約１９０％より小さな量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１及び第２領域の各々の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１及び第２領域の各々に一組の所定の結晶特性を与えるように選択された量だけ重ねるステップを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３６】
前記一組の所定の結晶特性はピクセルＴＦＴのチャネル領域に適切であることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
ステップ（ａ）−（ｆ）をその順番に実行することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１領域と前記第２領域は非結晶膜で隔てられることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１領域と前記第２領域は多結晶膜で隔てられることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４０】
前記膜を前記ライン・ビームに対して移動させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４１】
前記膜を前記ライン・ビームに対して一方向に走査しながら前記第１及び第２領域の前記第１部分を照射し、そして前記膜を前記ライン・ビームに対して逆方向に走査しながら前記第１及び第２領域の前記第２部分を照射する、ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４２】
前記ライン・ビームは少なくとも５０の長さ対幅のアスペクト比を有することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４３】
前記ライン・ビームは２×１０5までの長さ対幅のアスペクト比を有することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４４】
前記ライン・ビームの前記長さは、前記基板の長さの半分と少なくとも同じ大きさであることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４５】
前記ライン・ビームの前記長さは、前記基板の長さと少なくとも同じ大きさであることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４６】
前記ライン・ビームの前記長さは、約１０ｃｍと１００ｃｍの間であることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４７】
前記一連のパルスの各々のパルスを、マスク、スリット、及び直定規の内の１つを用いて、ライン・ビームに成形するステップを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４８】
前記一連のパルスの各々のパルスを、集光光学素子を用いて、ライン・ビームに成形するステップを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項４９】
前記ライン・ビームは、その長さ方向に約５％未満だけ変動するフルエンスを有することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項５０】
前記膜はシリコンを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項５１】
膜を処理するためのシステムであって、
一連のレーザ・パルスを生成するレーザ光源と、
前記レーザ・ビームを成形して、膜をその厚さを通して照射領域において融解させるのに十分なフルエンスを有し、さらに長さ及び幅を有するライン・ビームにする、レーザ光学系と、
前記膜を支持し、少なくとも一方向への移動が可能なステージと、
一組の命令をストアするメモリと
を備え、
前記命令は、
（ａ）前記膜内に結晶化すべき複数の相隔たる領域を画定することと、
（ｂ）前記ステージ上の前記膜を、前記一連のレーザ・パルスに対して選択された速度で１回目に連続的に移動させ、各々のパルスが対応する相隔たる領域の第１の部分を照射し融解させて、前記第１部分が冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにすることと、
（ｃ）前記ステージ上の前記膜を、前記一連のレーザ・パルスに対して選択された速度で２回目に連続的に移動させ、各々のパルスが対応する相隔たる領域の第２の部分を照射し融解させて、各々の相隔たる領域の前記第１及び第２部分が部分的に重なり、前記第２部分は冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにすることと、
を含む
ことを特徴とするシステム。
【請求項５２】
前記メモリは、前記第１及び第２走査の間で前記走査方向を逆転させる命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記メモリは、前記ステージを前記一連のレーザ・パルスに対して複数回連続的に移動させ、各々の走査において、各々の相隔たる領域の以前に照射された部分と部分的に重なる一部分を照射する命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５４】
前記メモリは、各々の走査の間で前記走査方向を逆転させる命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記メモリは、各々の相隔たる領域に対して、その領域内に後に製作することを意図するデバイスと少なくとも同じ大きさの幅を画定する命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５６】
前記メモリは、各々の相隔たる領域に対して、その領域内に後に製作することを意図する薄膜トランジスタの幅と少なくとも同じ大きさの幅を画定する命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５７】
前記メモリは、各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さより小さな量だけ重ねる命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５８】
前記メモリは、各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さの９０％を超えない量だけ重ねる命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５９】
前記メモリは、各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さより大きく、前記横方向成長の長さの約２倍より小さな量だけ重ねる命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項６０】
前記メモリは、各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さの約１１０％より大きく、約１９０％より小さな量だけ重ねる命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項６１】
前記メモリは、各々の相隔たる領域の前記第１部分と前記第２部分を、前記相隔たる領域に一組の所定の結晶特性を与えるように選択された量だけ重ねる命令をさらに含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項６２】
前記一組の所定の結晶特性は、ピクセルＴＦＴのチャネル領域に適切であることを特徴とする、請求項６１に記載のシステム。
【請求項６３】
前記レーザ光学素子は、前記ライン・ビームを、少なくとも５０の長さ対幅のアスペクト比を有するように成形することを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項６４】
前記レーザ光学素子は、前記ライン・ビームを、２×１０5までの長さ対幅のアスペクト比を有するように成形することを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項６５】
前記レーザ光学素子は、前記ライン・ビームを、前記膜の長さの半分と少なくとも同じ長さに成形することを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項６６】
前記レーザ光学素子は、前記ライン・ビームを、前記膜の長さと少なくとも同じ長さに成形することを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項６７】
前記レーザ光学素子は、前記ライン・ビームを、約１０ｃｍと１００ｃｍの間の長さを有するように成形することを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項６８】
前記レーザ光学素子は、少なくともマスク、スリット、及び直定規のうちの一つを含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項６９】
前記レーザ光学素子は、集光素子を含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項７０】
前記レーザ光学素子は、前記ライン・ビームを、その長さ方向に約５％未満だけ変動するフルエンスを有するように成形することを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項７１】
前記膜はシリコンを含むことを特徴とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項７２】
結晶化膜の列であって、後に前記結晶化膜の列の内部にＴＦＴの行及び列を製作できるように配置されサイズ決めされ、ＴＦＴのチャネル領域に適切な一組の所定の結晶特性を有する列と、
前記結晶化膜の列の間の非処理膜の列と、
を含むことを特徴とする薄膜。
【請求項７３】
前記非処理膜の列はアモルファス膜を含むことを特徴とする、請求項７２に記載の膜。
【請求項７４】
前記非処理膜の列は多結晶膜を含むことを特徴とする、請求項７２に記載の膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の対象は一般に薄膜のレーザ結晶化に関する。具体的には、本開示の対象は薄膜のハイ・スループット結晶化のためのシステム及び方法に関する。
本願は、引用によりその全体の内容が本明細書に組み入れられる、２００５年８月１６日出願の「ハイ・スループット・ライン走査ＳＬＳ」と題する米国特許仮出願整理番号第６０／７０８，４４７号の、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）のもとにおける利益を請求するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、アモルファス若しくは多結晶半導体膜を結晶化するための、又はそれらの結晶性を向上させるための様々な技術が研究されている。そのような結晶化された薄膜は様々なデバイス、例えばイメージ・センサ及びアクティブ・マトリックス液晶ディスプレイ（「ＡＭＬＣＤ」）などの製造に用いることができる。後者においては、薄膜トランジスタ（「ＴＦＴ」）の規則的な配列が適切な透明基板の上に製作され、各々のトランジスタはピクセル・コントローラとして動作する。
【０００３】
結晶半導体膜、例えばシリコン膜は、エキシマ・レーザ・アニーリング（「ＥＬＡ」）及び逐次的横方向固体化（「ＳＬＳ」）プロセスを含む種々のレーザ・プロセスを用いて、処理されて液晶ディスプレイのピクセルを生じる。ＳＬＳは、ＡＭＬＣＤデバイス及び有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）デバイス内に用いられる薄膜を処理するのに好適である。
【０００４】
ＥＬＡにおいては、膜の一領域をエキシマ・レーザで照射して膜を部分的に融解させ、その後結晶化させる。このプロセスは普通、基板表面上を連続的に進む細長いビーム形状を用いるので、ビームは、表面全域にわたる単一の走査により半導体薄膜全体を潜在的に照射することができる。ＥＬＡは細粒子の多結晶膜を生じる。しかしこの方法は、パルス毎のエネルギー密度の揺らぎ及び／又は不均一なビーム強度プロフィルにより引き起こされ得るミクロ構造上の不均一性を被ることが多い。図１Ａは、ＥＬＡにより得ることのできるランダムなミクロ構造を示す。Ｓｉ膜を多数回照射して一様な粒径を有するランダムな多結晶膜を生成する。この図、及び後の全ての図は一定尺度で描かれてはおらず、実際には例証を意図したものである。
【０００５】
ＳＬＳはパルス・レーザ結晶化プロセスであって、これにより、ガラス又はプラスチックなど熱耐性をもたない基板を含んだ基板上に大きく一様な粒子を有する高品質の多結晶膜を生成することができる。例示的なＳＬＳプロセス及びシステムは、引用によりその内容全体が本明細書に組み入れられる、同一出願人が保有する米国特許第６，３２２，６２５号、第６，３６８，９４５号、第６，５５５，４４９号、及び第６，５７３，５３１号に記載されている。
【０００６】
ＳＬＳは、制御されたレーザ・パルスを用いて、基板上のアモルファス又は多結晶薄膜の一領域を融解させる。融解した領域は次に横方向に結晶化して、一方向に固体化した横方向円柱状のミクロ構造体、又は複数の位置制御された大きな単結晶領域となる。一般に、融解／結晶化プロセスは大きな薄膜の表面にわたって連続的に繰り返される。基板上の処理された膜は、次に一つの大きなディスプレイを作成するのに用いられ、或いは複数のディスプレイを作成するために分割されもする。図１Ｂ−図１Ｄは、ＳＬＳにより得ることのできる種々異なるミクロ構造体を有する膜の内部に製作されたＴＦＴの略図を示す。
【０００７】
多結晶材料を用いてＴＦＴを有するデバイスを製作するときは、ＴＦＴチャネル内のキャリア輸送に対する全抵抗は、キャリアが所与の電位の作用下で移動する際に横切らなければならない障壁の組合せにより影響される。ＳＬＳで処理された材料内では、キャリアは、多結晶材料の長粒軸に垂直に移動する場合、遥かに多くの粒界を横切るので、長粒軸に平行に移動する場合よりも高い抵抗を受ける。従って、一般に、ＳＬＳ処理された多結晶膜の上に製作されたＴＦＴデバイスの性能は、膜の長粒軸に関するチャネル内の膜のミクロ構造に依存する。
【０００８】
しかし、従来のＥＬＡ及びＳＬＳ法は、レーザ・パルスの一ショットから次ショットへの変動によって制約される。膜のある領域を融解させるのに用いられる各々のレーザ・パルスは、普通、膜の他の領域を融解させるのに用いられる他のレーザ・パルスとは異なるエネルギー・フルエンスを有する。次にこれは、ディスプレイの全範囲にわたる再結晶化膜の領域内に僅かに異なる性能をもたらす可能性がある。例えば、薄膜の隣接する領域の連続的な照射の際、第１の領域は第１のエネルギー・フルエンスを有する第１のレーザ・パルスにより照射され、第２の領域は、第１のレーザ・パルスのそれとは少なくとも僅かに異なる第２のフルエンスを有する第２のレーザ・パルスにより照射され、第３の領域は、第１及び第２のレーザ・パルスのそれとは少なくとも僅かに異なる第３のフルエンスを有する第３のレーザ・パルスにより照射される。結果として得られる、照射され結晶化された半導体膜の第１、第２及び第３領域のエネルギー密度は全て、隣接する領域を照射する連続したビーム・パルスの変動するフルエンスにより、少なくともある程度まで互いに異なる。
【０００９】
膜の領域を融解させるレーザ・パルスのフルエンス及び／又はエネルギー密度の変動は、結晶化領域の品質及び性能に変動を引き起こす可能性がある。異なるエネルギー・フルエンス及び／又はエネルギー密度を有するレーザ・ビーム・パルスにより照射され結晶化された範囲内に、次ぎにＴＦＴデバイスを製作するとき、性能の差異が検出される可能性がある。これは、ディスプレイの隣接するピクセルに供給された同じ色が互いに異なって見えるように現れ得る。薄膜の隣接する領域の不均一な照射の別の結果は、これら領域の１つの中のピクセルから次の続いた領域中のピクセルへの遷移が、この膜から作られたディスプレイ中で見える可能性である。これは、エネルギー密度が２つの隣接する領域内で互いに異なり、その結果領域間の遷移がそれらの境界において一方から他方へのコントラストを有するためである。従って、ＳＬＳ処理において、薄膜全域にわたる結晶の高品質と一様性が望ましい。
【００１０】
ＳＬＳシステム及び方法の工業的用途に対する可能性のある成功は、所望のミクロ構造体を製造することのできるスループットに関係する。ミクロ構造体を有する膜を製造するのに要するエネルギー量と時間はまた、その膜を製造するコストにも関係し、一般に、膜をより早くより効率的に製造することができると、より多くの膜を所与の時間内に製造することができ、より高い生産性及びより高い可能的な収入を可能にする。
【発明の開示】
【００１１】
本出願は、ハイ・スループットの方向性又は均質の、例えば「２ショット」の、薄膜の結晶化のためのシステム及び方法を説明する。
【００１２】
１つの態様のもとで、膜を処理する方法は、基板上に配置されレーザ誘起融解が可能な膜内で結晶化させるべき複数の相隔たる領域を画定することと、照射される領域内で膜をその厚さにわたって融解させるのに十分なフルエンスを有し、各々のパルスが長さ及び幅を有するライン・ビームを形成する、一連のレーザ・パルスを生成することと、一連のレーザ・パルスにより選択された速度で膜を１回目の走査において連続的に走査して、各パルスが対応する相隔たる領域の第１の部分を照射し融解させ、第１の部分が冷却により一つ又はそれ以上の横方向に成長した結晶を形成するようにすることと、一連のレーザ・パルスにより選択された速度で膜を２回目に連続的に走査して、各パルスが対応する相隔たる領域の第２の部分を照射し融解させて、各々の相隔たる領域内の第１及び第２部分が部分的に重なり、第２の部分は冷却により、第１の部分の１つ又はそれ以上の横方向に成長した結晶に対して延びた、１つ又はそれ以上の横方向に成長した結晶を形成するようにすることと、を含む。
【００１３】
１つ又はそれ以上の実施形態は、以下の特徴の１つ又はそれ以上を含む。第１走査と第２走査の間で走査方向を逆転させること。一連のレーザ・パルスに対して膜を連続的に複数回走査し、各々の走査において、各々の相隔たる領域の、その領域内の以前に照射された部分と部分的に重なる部分を照射すること。
【００１４】
各々の走査の間で走査方向を逆転させること。少なくとも１つの相隔たる領域内に少なくとも１つの薄膜トランジスタを製作すること。複数の相隔たる領域内に複数の薄膜トランジスタを製作すること。複数の相隔たる領域を画定することは、各々の相隔たる領域に対して、その領域内に後に製作を意図するデバイスと少なくとも同じ大きさの幅を画定することを含む。複数の相隔たる領域を画定することは、各々の相隔たる領域に対して、その領域内に後に製作を意図する薄膜トランジスタの幅と少なくとも同じ大きさの幅を画定することを含む。各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さよりも小さな量だけ重ねること。各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さの９０％を超えない量だけ重ねること。各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さよりも大きく、横方向成長の長さの２倍よりも小さな量だけ重ねること。各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さの約１１０％よりも大きく、約１９０％よりも小さな量だけ重ねること。各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、相隔たる領域に一組の所定の結晶特性を与えるように選択された量だけ重ねること。一組の所定の結晶特性は、ピクセルＴＦＴのチャネル領域に適切なものである。相隔たる領域はアモルファス膜で隔てられる。相隔たる領域は多結晶膜で隔てられる。ライン・ビームは少なくとも５０の長さ対幅のアスペクト比を有する。ライン・ビームは２×１０5までの長さ対幅のアスペクト比を有する。ライン・ビームの長さは基板の長さの少なくとも半分である。ライン・ビームの長さは基板の長さと少なくとも同じである。ライン・ビームの長さは約１０ｃｍと１００ｃｍの間である。一連のパルスの各パルスを、マスク、スリット、及び直定規の内の一つを用いて成形すること。一連のパルスの各パルスを、集光光学素子を用いて成形すること。ライン・ビームのフルエンスは、その長さ方向に約５％未満だけ変動する。膜はシリコンを含む。
【００１５】
別の態様のもとで、膜を処理する方法は、（ｉ）膜内で結晶化するべき少なくとも第１及び第２の領域を画定することと、（ｉｉ）照射される領域内で膜の厚さにわたって膜を融解させるのに十分なフルエンスを有し、各々のパルスが長さ及び幅を有するライン・ビームを形成する、一連のレーザ・パルスを生成することと、（ｉｉｉ）一連のパルスの第１のレーザ・パルスにより第１領域の第１の部分を照射し溶融させて、第１領域の第１部分が冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにすることと、（ｉｖ）一連のパルスの第２のレーザ・パルスにより第２領域の第１部分を照射し溶融させて、第２領域の第１部分が冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにすることと、一連のパルスの第３のレーザ・パルスにより複数の領域の第２領域の第２の部分を照射し溶融させて、第２領域の第２部分が第２領域の第１部分と重なり、そして冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにすることと、一連のパルスの第４のレーザ・パルスにより複数の領域の第１領域の第２の部分を照射し溶融させて、第１領域の第２部分が第１領域の第１部分と重なり、そして冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにすることと、を含む。
【００１６】
１つ又はそれ以上の実施形態は、以下の特徴の１つ又はそれ以上を含む。第１の画定された領域の第２部分内の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶は、第１の確定された領域の第１部分内の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の延長である。第１及び第２領域の少なくとも１つの内部に少なくとも１つの薄膜トランジスタを製作すること。第１領域及び第１領域の各々に対して、後でその領域内に製作することを意図するデバイスと少なくとも同じ大きさの幅を画定すること。第１領域及び第１領域の各々に対して、後でその領域内に製作することを意図する薄膜トランジスタの幅と少なくとも同じ大きさの幅を画定すること。第１及び第２領域の各々の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の結晶の横方向成長の長さよりも小さな量だけ重ねること。第１及び第２領域の各々の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の結晶の横方向成長の長さの９０％を超えない量だけ重ねること。第１及び第２領域の各々の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の結晶の横方向成長の長さよりも大きく、横方向成長の長さの約２倍よりも小さな量だけ重ねること。第１及び第２領域の各々の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の結晶の横方向成長の長さの約１１０％より大きく、約１９０％より小さな量だけ重ねること。第１及び第２領域の各々の第１部分と第２部分を、第１及び第２領域の各々に一組の所定の結晶特性を与えるように選択された量だけ重ねること。一組の所定の結晶特性は、ピクセルＴＦＴのチャネル領域に対して適切なものである。本方法のステップを記載された順番に実行すること。第１及び第２領域は非結晶膜で隔てられる。第１及び第２領域は多結晶膜で隔てられる。膜をライン・ビームに相対的に移動させること。膜をライン・ビームに対して一方向に走査すると同時に第１及び第２領域の第１部分を照射し、そして膜をライン・ビームに対して逆方向に走査すると同時に第１及び第２領域の第２部分を照射すること。ライン・ビームは少なくとも５０の長さ対幅のアスペクト比を有する。ライン・ビームは２×１０5までの長さ対幅のアスペクト比を有する。ライン・ビームの長さは基板の長さの半分と少なくとも同じである。ライン・ビームの長さは基板の長さと少なくとも同じである。ライン・ビームの長さは約１０ｃｍと１００ｃｍの間である。一連のパルスの各パルスを、マスク、スリット、及び直定規のうちの１つを用いて成形すること。一連のパルスの各パルスを、集光光学素子を用いて成形すること。ライン・ビームはその長さ方向に約５％未満だけ変動するフルエンスを有する。膜はシリコンを含む。
【００１７】
別の態様のもとで、膜を処理するシステムは、一連のレーザ・パルスを供給するレーザ光源と、レーザ・ビームを成形して、照射された領域内で膜の厚さにわたり膜を融解させるのに十分なフルエンスを有し、さらに長さ及び幅を有するライン・ビームにするレーザ光学素子と、膜を支持して少なくとも一方向の移動が可能なステージと、一組の命令をストアするメモリと、を含む。その命令は、膜内部に結晶化すべき複数の相隔たる領域を画定することと、一連のレーザ・パルスに対してステージ上の膜を選択された速度で初めに連続的に移動させ、各々のパルスが対応する相隔たる領域の第１の部分を照射し融解させて、第１部分が冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにすることと、一連のレーザ・パルスに対してステージ上の膜を選択された速度で２回目に連続的に移動させ、各々のパルスが対応する相隔たる領域の第２の部分を照射し融解させて、各々の相隔たる領域内の第１及び第２部分が部分的に重なり、第２部分は冷却により１つ又はそれ以上の横方向成長結晶を形成するようにすることと、を含む。
【００１８】
１つ又はそれ以上の実施形態は、以下の特徴の１つ又はそれ以上を含む。メモリは、第１走査と第２走査の間で走査方向を逆転させる命令をさらに含む。メモリは、一連のレーザ・パルスに対してステージを複数回連続的に移動させ、各走査において、各々の相隔たる領域の、以前に照射された部分と部分的に重なる部分を照射するようにする命令をさらに含む。メモリは、各々の走査の間に走査方向を逆転させる命令をさらに含む。メモリは、各々の相隔たる領域に対して、後でその領域内に製作することを意図するデバイスと少なくとも同じ大きさの幅を画定する命令を含む。メモリは、各々の相隔たる領域に対して、後でその領域内に製作することを意図する薄膜トランジスタの幅と少なくとも同じ大きさの幅を画定する命令を含む。メモリは、各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さよりも小さな量だけ重ねる命令をさらに含む。メモリは、各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さの９０％を超えない量だけ重ねる命令をさらに含む。メモリは、各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さよりも大きく、横方向成長の長さの２倍より小さな量だけ重ねる命令をさらに含む。メモリは、各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、第１部分の１つ又はそれ以上の横方向成長結晶の横方向成長の長さの約１１０％より大きく、約１９０％より小さな量だけ重ねる命令をさらに含む。メモリは、各々の相隔たる領域の第１部分と第２部分を、相隔たる領域に一組の所定の結晶特性を与えるように選択された量だけ重ねる命令をさらに含む。一組の所定の結晶特性は、ピクセルＴＦＴのチャネル領域に対して適切なものである。レーザ光学素子は、ライン・ビームを成形して少なくとも５０の長さ対幅のアスペクト比を有するようにする。レーザ光学素子は、ライン・ビームを成形して２×１０5までの長さ対幅のアスペクト比を有するようにする。レーザ光学素子は、ライン・ビームを成形して膜の長さの半分と少なくとも同じ長さを有するようにする。レーザ光学素子は、ライン・ビームを成形して膜の長さと少なくとも同じ長さを有するようにする。レーザ光学素子は、ライン・ビームを成形して約１０ｃｍと１００ｃｍの間の長さを有するようにする。レーザ光学素子は、マスク、スリット、及び直定規のうちの少なくとも１つを含む。レーザ光学素子は集光光学素子を含む。レーザ光学素子は、ライン・ビームを成形してその長さ方向に約５％未満だけ変動するフルエンスを有するようにする。膜はシリコンを含む。
【００１９】
別の態様のもとで、薄膜は、後で内部にＴＦＴの行及び列を形成することができるように位置決め及びサイズ決めされ、ＴＦＴのチャネル領域に適切な一組の所定の結晶特性を有する結晶化膜の列と、前述の結晶化膜の列の間の非処理膜の列とを含む。一つ又はそれ以上の実施形態においては、非処理膜の列はアモルファス膜を含む。一つ又はそれ以上の実施形態においては、非処理膜の列は多結晶膜を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本明細書で説明されるシステム及び方法は、薄膜の結晶化領域にわたって改善された結晶品質及び一様性を有する結晶化領域をもたらすと同時に、結晶化プロセスのスループットを向上させる。
【００２１】
「ライン走査」逐次的横方向結晶化を用いたハイ・スループットの方向性及び均質な結晶化は、以下でより詳細に説明するように、基板上の薄膜の効率的な処理法を与える。薄膜は、ピクセルＴＦＴのような高度に配列した結晶を必要とするデバイスの膜領域においてのみ、方向性的に又は均質に結晶化される。デバイスが配置されない膜領域、又は他の結晶化法を用いて処理することが望ましい膜領域は、１つ又はそれ以上の実施形態による結晶化は施されない。特定の実施形態においては、薄膜は、処理の必要な領域のみを処理する照射スキームを用いて、「ライン走査」ＳＬＳにより長い列内において、そしてスループットを向上させる様式で、処理される。本明細書ではシリコン又は半導体膜に言及することになるが、レーザ誘起融解・結晶化が可能な任意の薄膜を同様に処理することができることに留意されたい。
【００２２】
図２は、特定の実施形態による、ＴＦＴチャネルに対応する画定された領域において結晶化され、他の領域は非処理のまま残された薄膜２００を示す。この膜は、結晶化されたシリコンの列２２５、及び非処理のシリコンの列２１０を含む。これらの列は、後にＴＦＴの行及び列を結晶化されたシリコンの列２２５の領域２３０の内部に製作できるように、配置されサイズ決めされている。非処理領域２１０は、非結晶化シリコン、例えばアモルファス・シリコンとすることができ、又は、例えば以前の処理ステップで作成された多結晶シリコンとすることができる。
【００２３】
非処理及び結晶シリコンの列は凡そ同じ幅を有するように示されているが、列の幅及び相対的間隔は、製作するデバイス内のＴＦＴの所望の密度及び位置に応じて変えることができる。例えば、平坦なパネル・ディスプレイは、普通、ＴＦＴのサイズに比べて比較的大きなＴＦＴ間の間隔を必要とする。この場合、結晶シリコン列２２５は、非処理の列２１０より実質的に幅狭く製作することができる。このことは、膜の大きな領域を結晶化する必要がなくなるので、膜を処理できる効率をさらに改善する。例えば、２インチのＱＶＧＡ（３２０×２４０）ディスプレイは、チャネル長さ並びにソース及びドレイン領域を含んで、約２０μｍ幅（現在の設計ルールによる）のＴＦＴ列を有する。これらの列は、約１２７μｍの空間的周期をもつので、ディスプレイの性能を損なうことなく、各々のＴＦＴ列の間に少なくとも約１００μｍを非処理シリコンとして残すことができる。或いは、１５インチＵＸＧＡディスプレイ（１２８０×９６０）、例えば、ノートブック・コンピュータのディスプレイに対しては、ＴＦＴ列は約３０μｍの幅であり、約２３８μｍの空間的周期を有することができる。ハイ・スループットのライン走査ＳＬＳ法を用いると、膜の結晶化のスループットは劇的に向上する。
【００２４】
図２の実施形態において、ＴＦＴの最短寸法（チャネル長）は、随意に、結晶粒の方向に平行に配向させることができる。この配向の理由は、ミクロ構造体の細部にあり、長い平行な粒界が形成されるので、電流はチャネルを通して用意に流れることができる。
【００２５】
図３は、特定の実施形態による、半導体膜のハイ・スループット結晶化の方法３００のフロー図を示す。初めに結晶化すべき領域を画定する（３１０）。画定された領域は、ＴＦＴ、例えばピクセルＴＦＴを製作することになる列に対応させることができる。列の幅及び間隔は、この膜を用いて最終的に製作することになるデバイスの要件に応じて選択することができる。
【００２６】
次に、以下に詳細に説明するように、膜をライン走査ＳＬＳにより処理して長い結晶を形成することによって、画定された領域（３２０）において膜を結晶化させる。
次に、ＴＦＴを画定された領域の内部に製作する（３３０）。これは、膜をエッチングして、ＴＦＴを製作する領域、例えば、図２の領域２３０を除いて、過剰のシリコンを除去する、シリコン・アイランド形成法により実行することができる。次いで、残ったアイランドを当技術分野で既知の方法を用いて処理し、図１Ａに示すようにソース及びドレインのコンタクト領域を含んだ活性ＴＦＴを形成する。
【００２７】
ライン走査ＳＬＳは、ＳＬＳシステム内に生じる可能性があり、膜の均一性及び完成デバイスの性能を損なう可能性のあるパルスの不均一性の問題に対処する。半導体膜の品質における欠陥又は変動はＴＦＴデバイスの品質に悪影響を及ぼすので、これら膜の欠陥又は変動の性質及び位置を制御することは、結果として得られるＴＦＴデバイスへのそれらの影響を削減することができる。
【００２８】
幾つかの実施形態において、ライン走査ＳＬＳプロセスは１次元（１Ｄ）投射システムを用いて、典型的には長さが１−１００ｃｍ程度の、長く高アスペクト比のレーザ・ビーム、例えば「ライン・ビーム」を生成する。長さ対幅のアスペクト比は、約５０又はそれ以上、例えば、１００まで、又は５００まで、又は１０００まで、又は２０００まで、又は１００００まで、或いは約２×１０５まで、又はそれ以上の範囲にすることができる。１つ又はそれ以上の実施形態において、幅はＷminとＷmaxの平均の幅である。立ち下がり区間におけるビームの長さは、ライン走査ＳＬＳの幾つかの実施形態においては明確に画定する必要はない。例えば、エネルギーは長さの遠端において揺らいで緩やかに減衰してもよい。ライン・ビームの長さは、本明細書においては、例えば、ビームの長さに沿ってエネルギー密度又はフルエンスが５％以内で実質的に均一なエネルギー密度を有するビーム・ラインの長さである。或いは、長さは、本明細書で説明する融解及び固体化ステップを実行するのに十分なエネルギー密度を有するビーム・ラインの長さである。
【００２９】
ライン走査ＳＬＳにおいて、高アスペクト比ビームの長さは少なくとも単一のディスプレイ、例えば液晶又はＯＬＥＤディスプレイ、と概ね同じサイズであるか又はその複数倍であることが好ましく、或いは、複数のディスプレイを作成することのできる一つの基板のサイズに近いことが好ましい。これは、膜の照射領域の間の任意の界面の出現を削減するか又は除去するので有用である。膜全域にわたって多数の走査が必要なときに生じ得るどんな縫い目アーチファクトも、一般には、所与の液晶又はＯＬＥＤディスプレイの内には見えないことになる。そのビーム長さは、携帯電話ディスプレイのための基板、例えば携帯電話のための〜２インチの対角線からラップトップ・ディスプレイ（２：３、３：４又は他の通常の比のアスペクト比を有する）のための１０−１６インチの対角線までの範囲の基板を調製するのに適切であり得る。
【００３０】
長く幅狭のビームによる結晶化は、本来的なビーム不均一性をもったビームを扱うときに利点をもたらす。例えば、所与のレーザ・パルス内の長軸方向の如何なる不均一性も本来的に緩やかであり、目が見出すよりも遥かに長い距離にわたってぼやけることになる。長軸の長さを、例えば製作される液晶又はＯＬＥＤディスプレイのサイズよりも長くすることによって、レーザ走査の端部における急激な変化は、所与の製作されたディスプレイ中には見えなくすることができる。
【００３１】
長く幅狭のビームによる結晶化は、付加的に、短軸における任意の不均一性の効果を削減するが、その理由はディスプレイ内の各個々のＴＦＴデバイスが、少なくとも数個のパルスで結晶化し得る範囲内にあるからである。換言すれば、短軸方向の不均一性の程度は単一のＴＦＴデバイスのそれよりも小さな程度であり、従ってピクセルの輝度の変動は引き起さないことになる。
【００３２】
薄膜のＳＬＳ処理のためにライン・ビームを用いる例示的な方法を図４−図６を参照して説明する。図４は、「方向性」結晶化前の、半導体膜、例えばアモルファス・シリコン膜の領域１４０、及び長方形領域１６０内の照射レーザ・パルスを示す。レーザ・パルスは領域１６０内で膜を融解させる。融解された領域の幅は、融解区域幅（ＭＺＷ）と呼ぶ。レーザ照射領域１６０は、図４においては一定の尺度で描かれていないこと、及び線１４５、１４５’により示されるように領域の長さは幅より遥かに大きいことに注意されたい。これは、照射される膜の非常に長い、例えばその膜から作成することのできるディスプレイの長さと同じか又はそれよりも長い、領域を考慮に入れたものである。幾つかの実施形態において、レーザ照射領域の長さは実質的に数個のデバイスにわたり、或いは基板の幅又は長さにもわたる。適切なレーザ光源及び光学素子を用いて、１０００ｍｍの長さの、例えばＧｅｎ５基板の寸法の、或いはさらに長いレーザ・ビームを生成することが可能である。一般にビームの幅は十分に狭く、レーザ照射のフルエンスは照射領域を完全に融解するのに十分に高くなる。幾つかの実施形態においては、ビームの幅は十分に狭く、融解領域内で後で成長する核生成を防止する。レーザ照射パターン、例えばレーザ・パルスにより規定される像は、本明細書で説明される方法を用いて空間的に成形される。例えば、パルスはマスク又はスリットにより成形することができる。或いは、パルスは集光光学素子を用いて成形することができる。
【００３３】
レーザ照射後、融解された膜は領域１６０の固体界面において結晶化し始め、中心線１８０に向って内側に結晶化し続けて例示的な結晶１８１のような結晶を形成する。結晶が成長する距離は、特性横方向成長の長さ（特性「ＬＧＬ」）とも呼ぶが、膜組成、膜厚、基板温度、レーザ・パルス特性、バッファ層材料、及び場合によりマスク構成、などの関数であり、成長が、過冷却液体中での固体の核生成の発生によってのみ制限されるときに生じるＬＧＬとして規定することができる。例えば、典型的な特性横方向成長の長さは、５０ｎｍ厚のシリコン膜に対して凡そ１−５μｍ又は約２．５μｍである。２つの前面が中心線１８０に達する本明細書の場合のように、成長が他の横方向成長前面により制限されるとき、ＬＧＬは特性ＬＧＬよりも小さくなり得る。その場合、ＬＧＬは、典型的には、融解区域の幅の凡そ半分となる。
【００３４】
横方向結晶化は、結晶粒界の「位置制御された成長」及び所望の結晶配向をもつ長い結晶を生じる。本明細書で言及する「位置制御された成長」は、特定のビーム照射ステップを用いて制御された結晶粒及び結晶粒界の位置として定義される。
【００３５】
領域１６０が照射され、続いて横方向に結晶化した後、シリコン膜は結晶成長の方向に、横方向結晶成長の長さよりも小さな、例えば、横方向成長の長さの９０％を超えない距離だけ、前進させることができる。次いで、次のレーザ・パルスがシリコン膜の新しい範囲に向けられる。「方向性」結晶、例えば、特定の軸方向に著しく長い結晶を製作するためには、次のパルスは既に結晶化した範囲と実質的に重なることが好ましい。膜を短距離だけ前進させることにより、以前のレーザ・パルスにより生成した結晶は、隣接する材料の次の結晶化のための種結晶として働く。膜を小ステップだけ前進させ、そして各ステップにおいて膜をレーザ・パルスで照射するプロセスを繰り返すことにより、結晶は、レーザ・パルスに相対的な膜の移動方向において、膜にわたって横方向に成長させられる。
【００３６】
図５は、膜の移動及びレーザ・パルスによる照射の数回の繰返し後の膜の領域１４０を示す。明白に示されるように、数個のパルスで照射された範囲１２０は、照射パターンの長さ方向に実質的に垂直な方向に成長した長い結晶を形成した。実質的に垂直とは、結晶界面１３０により形成された線の大部分が破線の中心線１８０を横切るように伸びることができることを意味する。
【００３７】
図６は、結晶化が殆ど完了した後の膜の領域１４０を示す。結晶は、照射領域に対する膜の移動方向に成長し続けて多結晶領域を形成した。膜は照射領域、例えば領域１６０に相対的に、実質的に同じ距離だけ前進し続けることが好ましい。膜の移動及び照射の繰返しは、照射範囲が膜の多結晶領域の端に達するまで続けられる。
【００３８】
一領域の照射に多数のレーザ・パルスを用いることにより、即ち、レーザ・パルスの間の膜の短移動距離により、非常に長い低欠陥密度の結晶粒を有する膜を形成することができる。そのような結晶粒構造は、結晶粒が明白に認識できる方向に配向するので、「方向性」と言及される。さらなる詳細は、引用によりその全体が本明細書に組み入れられる、米国特許第６，３２２，６２５号を参照されたい。
【００３９】
代替の照射方法は、本明細書では「均質結晶粒の逐次的横方向固体化」又は「均質ＳＬＳ」と呼ぶが、横方向に長い結晶の繰返し列により特徴付けられる均質な結晶膜を調製するのに用いることができる。結晶化の方法は、横方向成長の長さよりも大きな、例えば、パルスの間の移動距離をδとしてδ＞ＬＧＬであり、且つ横方向成長の長さの２倍よりも小さな、例えばδ＜２ＬＧＬである量だけ膜を前進させることを含む。均質な結晶成長は図７Ａ−図７Ｄを参照して説明する。
【００４０】
図７Ａを参照すると、膜に対する第１の照射は、例えば横方向成長の長さの２倍よりも狭く、例えば１０ｍｍよりも長く、１０００ｍｍまでの或いはそれ以上に長く、膜を完全に融解するのに十分なエネルギー密度を有する、レーザ・ビーム・パルスにより実施される。その結果、レーザ・ビームで照射した膜（図７Ａの領域４００で示す）は完全に融解し次いで結晶化する。この場合、結晶粒は非照射領域と融解領域の界面４２０から横方向に成長する。融解区域の幅が特性ＬＧＬの約２倍より小さくなるようにレーザ・パルスの幅を選択することにより、両側の固体／融体界面から成長する結晶粒は、融解領域の中心、即ち中心線４０５の近くで互いに衝突し、横方向成長は停止する。２つの融体前面は、融体の温度が核生成を引き起こすのに十分に低くなる前に、中心線４０５の近くで衝突する。
【００４１】
図７Ｂを参照すると、少なくとも凡そＬＧＬよりも大きく、且つ大きくとも２倍のＬＧＬよりも小さな所定の距離だけ移動した後、基板４００’の第２の領域が第２のレーザ・ビーム・パルスにより照射される。基板の移動δは、レーザ・ビーム・パルスの重なりの所望の程度に関連する。基板の移動が長くなるにつれて、重なりの程度は小さくなる。レーザ・ビームの重なりの程度をＬＧＬの約９０％未満、且つＬＧＬの約１０％よりも大きくすることが有利であり好ましい。重なり領域は括弧４３０及び破線４３５により示される。第２のレーザ・ビーム照射に曝された膜領域４００’完全に融解し結晶化する。この場合、第１照射パルスにより成長した結晶粒は、第２照射パルスから成長する結晶粒の横方向成長のための結晶種として働く。図７Ｃは、横方向成長の長さを超えて横方向に延びた結晶を有する領域４４０を示す。従って、長い結晶の列は平均して２回のレーザ・ビーム照射により形成される。２つの照射パルスは、横方向に延びた結晶の列を形成するのに必要な全てであるので、このプロセスはまた「２ショット」プロセスとも呼ばれる。照射は基板にわたって続き、横方向に延びた結晶の多数の列を作成する。図７Ｄは、多数回照射後の基板のミクロ構造を示し、横方向に延びた結晶の数個の列４４０を描いている。
【００４２】
このように、均質ＳＬＳにおいては、膜は少数の、例えば２個の、「方向性」膜に対するよりもさらに制限された程度で横方向に重なる、パルスにより照射され融解する。融解領域内に生成する結晶は、横方向に同じ配向で成長し、膜の特定の照射領域内の界面で互いに遭遇することが好ましい。照射パターンの幅は、核生成なしに結晶が成長するように選択することが好ましい。そのような場合には、結晶粒はあまり長くはならないが、均質なサイズ及び配向を有する。さらなる詳細は、引用により全体が本明細書に組み入れられる、米国特許第６，５７３，５３１号を参照されたい。
【００４３】
従来のライン走査ＳＬＳシステムは、ビームが狭く集光されるので、典型的には比較的低いスループットを有する。例えば、３０％の光学的効率で１ｍ×６μｍのサイズのレーザ・ライン・ビームを生成するシステム内の４ｋＨｚ６００Ｗレーザは、７５０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー密度を有する必要がある。生成されるライン・ビームは、１−２μｍのステップで「方向性」結晶シリコン膜を作成するときは０．４−０．８ｃｍ／ｓの速度で、また４−５μｍのステップで「均質」結晶シリコン膜を作成するときは１．６−２．０ｃｍ／ｓの速度で、膜を結晶化することができる。
【００４４】
本明細書で説明するハイ・スループットのシステム及び方法は、必要な領域内の結晶品質を犠牲にすることなく、従来のライン走査ＳＬＳにより普通に達成できるよりも、少なくとも１０倍大きな走査速度を与える。特定の実施形態においてライン走査プロセスは、本明細書で詳細に説明するように、例えばＴＦＴを隋意に製作する領域など、基板の画定された領域を選択的に結晶化し、そして基板の他の領域は非処理、例えばアモルファス又は多結晶のままに残すように用いられる。これらの実施形態は、例えば、画定した領域を結晶化する速度と、非処理領域をスキップするように膜を走査する速度とを含んだ有効走査速度を、６ｃｍ／ｓ又はそれ以上の例示的な速度にまで増加させることができる。結晶化領域は、例えばＴＦＴの集積領域又はピクセル領域などの、ＴＦＴの一部分だけに対して選択することができることに留意されたい。或いは、結晶化領域は、任意の他の型のデバイス又は構造部を収容するように選択することができる。
【００４５】
幾つかの実施形態において、結晶化領域の幅は、高ドープのソース及びドレインのコンタクトを含んだ隋意に製作するＴＦＴのソースからドレインに至る範囲をカバーするのに少なくとも十分に幅広とする。他の実施形態においては、結晶化領域の幅はピクセル及び集積ＴＦＴを調製するのに十分なものとする。次にＴＦＴは、その最短寸法（チャネル長）が、ＳＬＳプロセスによって形成された例えば図１Ｃに示される平行な結晶粒界に平行に配向するように製作される。このようにすると、電流はソースからドレインに至るまでＴＦＴチャネルを通して容易に流れ、結晶粒界の存在によっては妨害されないことになる。
【００４６】
幾つかの実施形態において、プロセスは高周波数で高エネルギーのパルス・レーザ光源を用いる。高エネルギーのレーザは、パルス当たりの十分なエネルギーを供給して、照射領域の長さにわたりその領域内でパルスが膜を融解させることのできる適切なエネルギー密度を与える。より高い周波数は、工業的に実際的な用途に用いることのできる速度で、膜を照射領域に対して相対的に走査又は移動させることを可能にする。１つ又はそれ以上の実施形態において、レーザ光源は、約１ｋＨｚを超える、又は約９ｋＨｚに至るまでのパルス周波数が可能であるものとする。他の実施形態においては、レーザ光源は、１００ｋＨｚに至る又はそれ以上のパルス周波数が可能であるものとするが、これはパルス固体レーザにより可能となる範囲である。しかし、実施形態は何れかの特定周波数のレーザに限定されない。例えば、１ｋＨｚ未満の低周波数レーザもまた、本明細書で説明される照射法に適合させることができる。
【００４７】
図９Ａ−図９Ｅは、基板９１０のハイ・スループット方向性結晶化の例示的方法の種々のステップを示す。１つのステップにおいては、図９Ａに示すように、レーザ・ビーム９４０（その概ねのプロフィルは破線で示す）は膜の第１画定領域９２０の一部分９２５を照射し融解させる。照射された部分９２５は冷却により再結晶化して、図９Ｂに示すように第１画定領域９２０の横方向に結晶化した部分を形成する。
【００４８】
次に、図９Ｂに示すように、基板９１０を取り付けたステージ（図示せず）を（＋ｙ）方向に移動させて、レーザ・ビーム９４０が次に膜の第２画定領域９２１の一部分９２６を照射するようにする。レーザ・ビームは部分９２６を融解させ、この部分は冷却により再結晶化して、第２画定領域９２１の横方向に結晶化した部分を形成する。図９Ｂは得られた長い結晶部分９２６を示す。
【００４９】
次に、ステージは基板の端部を通過し、減速し、方向を逆転し、そして（−ｙ）方向に移動を開始するが、その結果レーザ・ビーム９４０は次に、図９Ｃに示すように以前に結晶化された領域９２６の一部分と重なった画定領域９２１の一部分９２６’を照射し融解させる。
【００５０】
図９Ｃは部分９２６と９２６’が最小重なりを有するように示しているが、一般に部分の間の重なりの量は、結晶化膜に特定のミクロ構造を設けるように選択することができる。例えば、本方法は上述のように、及び非常に詳細に米国特許出願第１１／２９３，６５５号に記述されているように、「方向性」及び／又は「均質」膜を作成するのに用いることができる。例えば、幾つかの実施形態において重なりは、結晶の横方向成長の長さより短い長さを有する。これは部分９２６と９２６’の間に大きな重なりを生じ、これが部分９２６内に作られた結晶が続いて領域９２６’内に作られる結晶のための種結晶として働くことを可能にする。これは、「方向性」結晶、例えば、走査方向に平行な軸に沿って著しい延長を有する結晶を生じる。或いは、例えば、幾つかの実施形態において膜の重なりの長さは、結晶の横方向成長の長さよりも長く、横方向成長の長さの２倍よりも短い。ここで、部分９２６内の結晶は、領域９２６’内に成長する結晶のための種結晶として働くが、連続した部分の間の重なりは小さいので、走査が進むとき、領域９２１の任意の所与の部分は、少数の、例えば２個のパルスで照射されるだけとなる。これは、「均質」結晶を形成する。完成デバイスの所望の特性が、どちらの種類の結晶ミクロ構造を生成すべきか、即ち、画定された領域内の膜の連続した部分の間にどのくらいの重なりを作るべきかを決定する。
【００５１】
次に、図９Ｄに示すように、ステージは（−ｙ）方向に移動し続け、その結果レーザ・ビーム９４０は次に第１画定領域９２０の別の部分９２５’を照射する。上述のように、部分９２５と９２５’の間の重なりの量は、膜に所望のミクロ構造を設けるように選択される。
【００５２】
これらのステップを続けると、図９Ｃに示すように、画定領域９２０及び９２１の残りの部分が結晶化される。２つだけの画定領域が示されているが、このようにして膜９１０の表面にわたる複数の領域を結晶化できることを理解されたい。
【００５３】
レーザ・パルスの間の距離は、薄膜材料の横方向成長の長さを遥かに超えるので、膜の走査速度は著しく増加する。薄膜の表面全体を照射する必要がないので、照射プロセスを完了するのに必要なライン・ビーム・パルスの個数は著しく削減される。これは、結晶品質を損なうことなく、処理時間を削減して生産性を向上させる。
【００５４】
図９Ａ−図９Ｅに示す実施形態において、ステージは、比較的高速で連続的に移動し、レーザは特定の時間にレーザ・パルスを生じるようにトリガされ、その結果レーザ・ビーム下を種々の領域が通過するときに、それらのパルスが膜の正確な領域を照射する。ステージの速度νは、走査ピッチとも呼ばれる結晶化するべき領域の間の間隔Ｐ、及びレーザの周波数ｆに、次式により関係する。
νstage＝Ｐ・ｆ
【００５５】
有効走査速度νeffはステージの速度νstage、及び各領域を結晶化するのに必要なパルスの個数ｎに、次式により関係する。
νeff＝νstage／ｎ
【００５６】
従って、例えば、結晶化する領域が２００μｍの間隔を空けた２０μｍ幅の列であるとして、さらにレーザが４ｋＨｚで動作し、一つの列を結晶化するのに１０個のパルスが必要であるとすると、νstage＝６０ｃｍ／ｓ及びνeff＝６ｃｍ／ｓとなる。有効走査速度νeffは、ステージが膜の各通過の終りに方向を逆転するのに要する時間、及びステージが方向を逆転させるべき回数（ｎ−１）により、さらに低くなる可能性があることに留意されたい。この付加的な遅れがさらに与えられと、従来のライン走査ＳＬＳシステム及び方法は相対的にさらに遅くなり、従ってさらに低いスループットを有する。例えば、ハイ・スループット・システムに対して与えられたのと同じパラメータを仮定し、さらに１μｍ−５μｍのステップ・サイズを仮定すると、膜にわたるライン走査ＳＬＳの走査速度は、０．４−１．８ｃｍ／ｓとなる。従って、処理速度は、典型的なライン走査ＳＬＳにおいて達成可能な速度に比べて、結晶配向が実質的にデバイス性能に影響する領域において膜を結晶化することにより、劇的に増加させることができる。
【００５７】
ステージの何らかの加速又は減速は時間を取るので、多くの実施形態においては、ステージの速度は、膜にわたるライン・ビームの所与の走査において実質的に一定に保たれる。この一定速度を達成するために、幾つかの実施形態においては、膜の（＋ｙ）方向の第１走査の後、ステージは膜を「オーバーシュート」し、減速し、膜がビームにより照射されない場所で方向を逆転し、加速し、そして（−ｙ）方向に一定速度で、ビームの下で膜を移動させる。
【００５８】
特定の実施形態においては、単一のパルスがＴＦＴ領域を結晶化するのに十分であり、この場合、本方法は制御された超横方向成長又は「Ｃ−ＳＬＧ」と呼ぶのがより適当となる。
【００５９】
高アスペクト比のパルスを用いたライン走査結晶化システム８００の略図を図８に示す。システムは、例えば３０８ｎｍ（ＸｅＣｌ）又は２４８ｎｍ又は３５１ｎｍにおいて動作するレーザ・パルス光源８０２を含む。一連のミラー８０６、８０８、８１０はレーザ・ビームを試料ステージ８１２に向け、このステージはｘ及びｚ（及び、随意にｙ）方向においてサブミクロン精度が可能である。システムはまた、レーザ・ビームの空間的プロフィルを制御するのに使用できるスリット８２０、及びスリット８２０の反射を示すエネルギー密度計測器８１６を含む。シャッタ８２８は、試料が存在しないとき又は照射が望まれないときに、ビームをブロックするために使用できる。試料８３０は処理のためにステージ８１２上に配置することができる。
【００６０】
レーザ誘起結晶化は、普通、膜が少なくとも部分的に吸収できるエネルギー波長を用い、膜を融解させるのに十分高いエネルギー密度又はフルエンスで実施される。膜は、融解及び再結晶化が可能な任意の材料で作ることができるが、ディスプレイ用途にはシリコンが好ましい材料である。１つの実施形態において、光源８０２により生成されるレーザ・パルスは、５０−２００ｍＪ／パルスの範囲のエネルギー、及び凡そ４０００Ｈｚ又はそれ以上のパルス繰返し速度を有する。カリフォルニア州サンディエゴ所在のＣｙｍｅｒ，Ｉｎｃ．から現在入手可能なエキシマ・レーザはこの出力を達成することができる。エキシマ・レーザ・システムを記述しているが、所望の膜が少なくとも部分的に吸収できるレーザ・パルスを生成することのできる他の光源を使用できることを理解されたい。例えば、レーザ光源は、エキシマ・レーザ、連続波レーザ又は固体レーザを含むがそれらに限定されない任意の通常のレーザ光源とすることができる。照射ビーム・パルスは別の既知の光源により生成することができる、即ち、半導体を融解させるのに適した短エネルギー・パルスを用いることができる。そのような既知の光源は、パルス固体レーザ、チョップされた連続波レーザ、パルス電子ビーム及びパルス・イオン・ビームなどであり得る。
【００６１】
システムは、レーザ・パルスの時間プロフィルを制御するのに用いるパルス時間幅拡張器を随意に含む。随意のミラー８０４を用いてレーザ・ビームを拡張器に向けることができるが、その場合ミラー８０６は除去されることになる。結晶成長は、膜を照射するのに用いるレーザ・パルスの時間幅の関数となり得るので、パルス時間幅拡張器８１４は各レーザ・パルスの時間幅を長くして所望のパルス時間幅を達成するのに使用できる。パルス時間幅を拡張する方法は既知のものである。
【００６２】
スリット８２０は、レーザ・ビームの空間的プロフィルを制御するのに用いることができる。特に、これはビームに高アスペクト比のプロフィルを与えるのに用いられる。光源８０２からのレーザ・ビームは、例えばガウス型プロフィルを有する可能性がある。スリット８２０は、ビームの一方の空間的寸法を著しく狭くする。例えば、スリット８２０の前ではビームは１０ｍｍと１５ｍｍの間の幅、及び１０ｍｍと３０ｍｍの間の長さを有する可能性がある。スリットは幅を実質的に狭く、例えば約３００ミクロンの幅にすることができて、約３００ミクロンの短軸、及びスリットで変形されない長軸を有するレーザ・パルスを生じる。スリット８２０は比較的幅広のビームから幅狭のビームを作る簡単な方法であり、また、短軸にわたって比較的均一なエネルギー密度を有する「トップ・ハット」の空間的プロフィルを与えるという利点を有する。別の実施形態においては、スリット８２０を用いる代りに、非常に短い焦点距離のレンズを用いて、レーザ・ビームの一寸法をシリコン膜上に厳しく集光させることができる。スリット上にビームを集光させることも可能である。或いは、より一般的に、光学素子（例えば、簡単な円柱型レンズ）を用いて光源８０２からのビームの短軸を狭くして、その結果スリット８２０を通過する際の損失エネルギーを小さくし、しかしある程度の鮮鋭化を達成するようにすることが可能である。
【００６３】
次に、レーザ・ビームは２つの溶融石英の円柱型レンズ８２０、８２２を用いて変形させられる。第１のレンズ８２０は、負の焦点距離のレンズであり、ビームの長軸のサイズを拡大するが、そのプロフィルは比較的均一であるか、或いは長軸の長さにわたって目には分からない緩やかな変化を有することが可能である。第２のレンズ８２２は、正の焦点距離のレンズであり、短軸のサイズを縮小する。投射光学系は、レーザ・ビームのサイズを少なくとも短寸法において縮小し、このことが膜を照射する際のレーザ・パルスのフルエンスを増強する。投射光学系は、レーザ・ビームのサイズを少なくとも短寸法において、例えば１０−３０の因子だけ縮小する多重光学システムとすることができる。投射光学系はまた、レーザ・パルスの空間収差、例えば球面収差を補正するために用いることができる。一般に、スリット８２０、レンズ８２０，８２２、及び投射光学系の組合せを用いて、各々のレーザ・パルスが、膜の結晶化の変動を最小にするか又は除去するのに十分に長い長軸に沿った均一性及び長さを有し、膜を融解させるのに十分に高いエネルギー密度で膜を照射することを確実にする。従って、例えば、３００ミクロン幅のビームは、例えば１０ミクロン幅に縮小される。さらに狭い幅もまた考慮されている。ホモジナイザを短軸に対して用いることもできる。
【００６４】
幾つかの実施形態において、ライン走査結晶化システム８００は、可変減衰器及び／又はホモジナイザを含むことができるが、これはレーザ・ビームの長軸に沿った空間的な均一性を改善するために用いることができる。可変減衰器は、生成されたレーザ・ビーム・パルスのエネルギー密度を調節することができるダイナミック・レンジを有することができる。ホモジナイザは、均一なエネルギー密度プロフィルを有するレーザ・ビーム・パルスを生成することができる１対又は２対のレンズ配列（各ビーム軸に対して２レンズ配列）から構成することができる。
【００６５】
一般的には、膜自体は結晶化中に移動する必要はない。照射領域及び膜の相対的移動を与える代りに、レーザ・ビーム又はレーザ・ビーム形状を画定するマスクを膜の全域で走査することができる。しかし、レーザ・ビームに対して膜を移動させることは、各々の連続した照射イベントの間、レーザ・ビームの改善された均一性をもたらすことができる。
【００６６】
ライン走査結晶化システムは、例えば短軸は４−１５μｍ、及び長軸は、幾つかの実施形態において５０−１００ミクロン、他の実施形態においては数十センチメートル又は１メートル以上とすることができる、長く幅狭のレーザ・ビームを生成するように構成することができる。一般にビームのアスペクト比は、照射領域が「ライン」と見なせるように十分に高くする。長さ対幅のアスペクト比は、例えば、約５０から約１×１０5までの範囲又はそれ以上とすることができる。１つ又はそれ以上の実施形態においては、短軸の幅は、横方向固体化結晶の特性横方向成長の長さの２倍の幅を超えず、従って、２つの横方向成長範囲の間で核生成によるポリシリコンは少しも形成されない。これは、「均質」な結晶の成長のため、及び結晶品質の一般的な改善のために有益である。レーザ・ビームの長軸の所望の長さは基板のサイズにより規定することができるが、長軸は、基板の、又は製作するディスプレイの（又はその数倍の）、又はディスプレイ内の単一のＴＦＴデバイスの、又はディスプレイの周囲にあるＴＦＴ回路（例えばドライバを含む）又は換言すれば集積領域の、長さ全体に沿って実質的に延びることができる。ビームの長さは実際にはまた、組み合せられた２つの隣接するディスプレイの集積領域の寸法によって規定することができる。エネルギー密度又はフルエンスのビームの長さ方向の均一性は、均一であって例えば全体の長さに沿った変動が５％を超えないことが好ましい。他の実施形態においては、関りのある長さをカバーするビームの長さに沿ったエネルギー密度は、１つのパルスにおいて、又は一連の重なったパルスの結果として凝集が起らないように十分に低い値とする。凝集は、膜の破裂を引き起こし得る局所的な高エネルギー密度の結果である。
【００６７】
ライン走査ＳＬＳのさらなる詳細は、引用によりその全体の内容が本明細書に組み入れられる、「薄膜のライン走査逐次的横方向固体化」と題する２００５年１２月２日出願の米国特許出願第１１／２９３，６５５号に見出すことができる。
他の実施形態は添付の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１Ａ】エキシマ・レーザ・アニーリングにより形成された結晶ミクロ構造体を有する膜内に形成されたＴＦＴを示す。
【図１Ｂ】逐次的横方向結晶化により形成された結晶ミクロ構造体を有する膜内に形成されたＴＦＴを示す。
【図１Ｃ】逐次的横方向結晶化により形成された結晶ミクロ構造体を有する膜内に形成されたＴＦＴを示す。
【図１Ｄ】逐次的横方向結晶化により形成された結晶ミクロ構造体を有する膜内に形成されたＴＦＴを示す。
【図２】特定の実施形態によるハイ・スループット結晶化によって結晶化された薄膜を示す。
【図３】特定の実施形態による薄膜のハイ・スループット結晶化の方法のフロー図である。
【図４】特定の実施形態による方向性結晶を作成するためのライン・ビームによる逐次的横方向固体化におけるステップを示す。
【図５】特定の実施形態による方向性結晶を作成するためのライン・ビームによる逐次的横方向固体化におけるステップを示す。
【図６】特定の実施形態による方向性結晶を作成するためのライン・ビームによる逐次的横方向固体化におけるステップを示す。
【図７Ａ】特定の実施形態による均質な結晶を作成するためのライン・ビームによる逐次的横方向固体化プロセスを示す。
【図７Ｂ】特定の実施形態による均質な結晶を作成するためのライン・ビームによる逐次的横方向固体化プロセスを示す。
【図７Ｃ】特定の実施形態による均質な結晶を作成するためのライン・ビームによる逐次的横方向固体化プロセスを示す。
【図７Ｄ】特定の実施形態による均質な結晶を作成するためのライン・ビームによる逐次的横方向固体化プロセスを示す。
【図８】特定の実施形態による薄膜の逐次的横方向結晶化のための装置の略図である。
【図９Ａ】特定の実施形態による逐次的横方向結晶化を用いて画定された集積領域のハイ・スループット結晶化を示す。
【図９Ｂ】特定の実施形態による逐次的横方向結晶化を用いて画定された集積領域のハイ・スループット結晶化を示す。
【図９Ｃ】特定の実施形態による逐次的横方向結晶化を用いて画定された集積領域のハイ・スループット結晶化を示す。
【図９Ｄ】特定の実施形態による逐次的横方向結晶化を用いて画定された集積領域のハイ・スループット結晶化を示す。
【図９Ｅ】特定の実施形態による逐次的横方向結晶化を用いて画定された集積領域のハイ・スループット結晶化を示す。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2009505432.tif 000019
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
2009505432.tif 000021
【国際調査報告】
2009505432.tif 000022
2009505432.tif 000023