(57)【要約】  半導体材料、特にアモルファスシリコンまたはＩＧＺＯの層をアニール処理するための方法および装置を提供する。１つの構成では、本装置は、レーザビームを発生するレーザ源を備える。ビーム走査装置は、半導体材料の層の複数の領域を選択的に照射し、それにより、アニール処理済み半導体材料、具体的にはポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯの対応する複数の領域を発生するようにして、半導体材料の層に対して、レーザビームまたはレーザビームにより発生した複数のサブビームを走査する。アニール処理済み半導体材料の領域の各々は、アニール処理済み半導体材料の他の領域のすべてから離れている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体材料の層をアニール処理するための装置であって、
レーザビームを発生するように構成されたレーザ源と、
前記半導体材料の層の複数の領域を選択的に照射し、それにより、アニールにより半導体材料のアニール処理済みの対応する複数の領域を発生するような方法によって、前記半導体材料の層に対して、前記レーザビームまたは前記レーザビームから発生した複数のサブビームを走査するように構成されたビーム走査装置であって、前記アニール処理済みの半導体材料の領域の各々は、前記アニール処理済み半導体材料の他の領域のすべてから離れている、ビーム走査装置と
を備える、半導体材料の層をアニール処理するための装置。
【請求項２】
前記レーザビームが、パルスレーザビームであり、前記ビーム走査装置は、照射対象の前記半導体材料の層の前記複数の領域の異なるそれぞれの領域を前記サブビームの連続パルスが照射するような方法によって、前記複数のサブビームの各サブビームが前記半導体材料の層に対して走査されるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも２つの異なるサブビームの各々から１つの照射パルスを前記複数の領域の各々が受けるように構成される、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記レーザ源が、パルスレーザ源であり、前記装置は、前記複数の領域の各々が受ける１パルス当たりのエネルギーが、各パルスについて実質的に同じとなるように構成される、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記レーザ源が、パルスレーザ源であり、前記装置は、前記複数の領域の各々が受ける１パルス当たりのエネルギーが、前記領域が受けるパルスのうちの少なくとも２つについて実質的に異なるように構成される、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記複数の領域の各々が受けた１パルス当たりの前記エネルギーが、前記領域が受ける各パルスについて漸進的に増大する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
照射対象の前記複数の領域が、第１の方向に沿って第１のピッチで互いに離間している領域の少なくとも１つのセットを備え、
前記複数のサブビームが、前記半導体材料の層において、前記第１の方向に前記第１のピッチで互いに離間しているサブビームの少なくとも１つのセットを含む、
請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記サブビームのセットのうちの少なくとも１つにおいて、前記サブビームの各々から、単一の照射パルスを前記複数の領域の各々が受けるように構成される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記サブビームのセットの各々における前記サブビームは、前記半導体材料の層において、前記第１の方向に沿って互いに整列している、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ビーム走査装置は、前記半導体材料の層に対する前記サブビームの前記走査の間、前記半導体材料の層を前記第１の方向に移動させる、請求項７〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記ビーム走査装置は、照射対象の前記複数の領域のすべての上で、前記サブビームのセットのうちの少なくとも１つの各々から、各ビームスポットの前記半導体材料の層の参照フレームでのラスタ走査を行う、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ラスタ走査の長軸は、前記半導体材料の層の前記参照フレームにおいて、前記第１の方向に直交している、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数のサブビームは、複数の前記サブビームのセットを含み、各セットが、前記半導体材料の層において、前記第１の方向に直交する方向に他の各セットから第２のピッチだけ離れており、それにより、前記第１のピッチおよび前記第２のピッチにより規定されたサブビームの２次元アレイを形成する、請求項７〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記ビーム走査装置は、前記複数の半導体材料の層の上で、前記サブビームの２次元アレイから、ビームスポットの前記半導体材料の層の前記参照フレームでのラスタ走査を行う、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記ラスタ走査の長軸は、前記第１の方向に対して平行である、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ビーム走査装置が、前記レーザビームまたは前記複数のサブビームによって発生する１つまたは複数のビームスポットを前記レーザ源に対して移動させ、それにより、前記半導体材料の層に対する前記レーザビームまたは複数のサブビームの走査を少なくとも部分的に実行するように構成されるビームスキャナを備える、請求項１〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記ビーム走査装置は、前記半導体材料の層を移動させ、それにより、前記半導体材料の層に対する前記レーザビームまたは複数のサブビームの前記走査を少なくとも部分的に実行するように構成される層搬送デバイスを備える、請求項１〜１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
前記ビーム走査装置は、前記レーザ源、および前記レーザビームまたは複数のサブビームを前記半導体材料の層上に向けるための光学部品のいずれかまたは両方を移動させ、それにより、前記半導体材料の層に対する前記レーザビームまたは複数のサブビームの前記走査を少なくとも部分的に実行するように構成された光学部品搬送デバイスを備える、請求項１〜１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記レーザビームを分離することによって前記複数のサブビームを発生するように構成された光学素子をさらに備える、請求項１〜１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
照射の各サブビームが、実質的にシルクハット状の断面強度プロフィルを有する、請求項１〜１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記半導体材料の層の２０％未満をアニール処理済み半導体材料に変換するように構成される、請求項１〜２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記レーザビームから単一の照射パルスを前記複数の領域の各々が受けるように構成される、請求項１〜２１のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
前記レーザビームを複数のサブビームに分離するように構成された光学素子をさらに備え、前記レーザビームの前記走査が、前記サブビームの走査を含み、前記複数の領域の各々が受ける前記単一の照射パルスが、前記サブビームのうちの１つから受けられる、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記半導体材料が、アニール処理前のアモルファスシリコンを含み、前記アニール処理済み半導体材料が、ポリシリコンを含む、請求項１〜２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記半導体材料が、前記アニール処理前のインジウム・ガリウム・亜鉛酸化物を含み、前記アニール処理済み半導体材料が、アニール処理済みインジウム・ガリウム・亜鉛酸化物を含む、請求項１〜２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
半導体材料の層をアニール処理する方法であって、
レーザビームを発生することと、
前記半導体材料の層の複数の領域を選択的に照射し、それにより、アニール処理済みの半導体材料の対応する複数の領域を発生するような方法によって、前記半導体材料の層上で、前記レーザビーム、または前記レーザビームから発生した複数のサブビームを走査することであって、前記アニール処理済み半導体材料の領域の各々は、前記アニール処理済み半導体材料の他の領域のすべてから離れていることと
を含む、半導体材料の層をアニール処理する方法。
【請求項２７】
前記レーザビームが、パルスレーザビームであり、照射対象の前記半導体材料の層の前記複数の領域の異なるそれぞれの領域を前記サブビームの連続パルスが照射するような方法によって、各サブビームが前記半導体材料の層上で走査される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
少なくとも２つの異なるサブビームの各々から１つの照射パルスを前記複数の領域の各々が受けるように構成される、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記複数の領域の各々が受けた１照射パルス当たりのエネルギーが、各パルスについて実質的に同じとなる、請求項２６〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記複数の領域の各々が受けた１パルス当たりのエネルギーが、前記領域が受けるパルスのうちの少なくとも２つについて実質的に異なる、請求項２６〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記複数の領域の各々が受けた１パルス当たりの前記エネルギーが、前記領域が受ける各パルスについて漸進的に増大する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
照射対象の前記複数の領域が、第１の方向に沿って第１のピッチで互いに離間している領域の少なくとも１つのセットを備え、
前記複数のサブビームが、前記半導体材料の層において、前記第１の方向に前記第１のピッチで互いに離間しているサブビームの少なくとも１つのセットを含む、
請求項２６〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記サブビームのセットのうちの少なくとも１つにおいて、前記複数の領域の各々が、前記サブビームの各々から、単一の照射パルスを受ける、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記サブビームのセットの各々における前記サブビームは、前記半導体材料の層において、前記第１の方向に沿って互いに整列している、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記半導体材料の層は、前記半導体材料の層に対する前記サブビームの前記走査の間、前記第１の方向に移動する、請求項３２〜３４のいずれかに記載の方法。
【請求項３６】
前記サブビームのセットのうちの少なくとも１つの各々からの各ビームスポットが、照射対象の前記複数の領域のすべて上で、前記半導体材料の層の前記参照フレームにてラスタ走査され、前記ラスタ走査の長軸が、前記半導体材料の層の前記参照フレームにおいて前記第１の方向に直交している、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記複数のサブビームは、複数の前記サブビームのセットを含み、各セットが、前記半導体材料の層において、前記第１の方向に直交する方向に他の各セットから第２のピッチだけ離れており、それにより、前記第１のピッチおよび前記第２のピッチにより規定されたサブビームの２次元アレイを形成する、請求項２６〜３６のいずれかに記載の方法。
【請求項３８】
前記サブビームのアレイが、前記半導体材料の層の上でラスタ走査され、前記ラスタ走査の長軸が、前記第１の方向に対して平行である、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記レーザビームを分離することによって前記複数のサブビームが発生される、請求項２６〜３８のいずれかに記載の方法。
【請求項４０】
前記アニール処理済み半導体材料の領域の各々に電子デバイスを製造することをさらに含む、請求項２６〜３９のいずれかに記載の方法。
【請求項４１】
アニール処理済み半導体材料の各領域は、各領域において前記電子デバイスが占める領域の表面積よりも少なくとも１０％大きい表面積を有する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
各電子デバイスが、薄膜トランジスタを備える、請求項４０または４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記アニール処理済み半導体材料の領域を使用して、フラットパネルディスプレイを製造することをさらに含む、請求項２６〜４２のいずれかに記載の方法。
【請求項４４】
前記半導体材料が、アニール処理前のアモルファスシリコンを含み、前記アニール処理済み半導体材料が、ポリシリコンを含む、請求項２６〜４３のいずれかに記載の方法。
【請求項４５】
前記半導体材料が、前記アニール処理前のインジウム・ガリウム・亜鉛酸化物を含み、前記アニール処理済み半導体材料が、アニール処理済みインジウム・ガリウム・亜鉛酸化物を含む、請求項２６〜４３のいずれかに記載の方法。
【請求項４６】
請求項２６〜４５のいずれかに記載の方法を使用して製造されるフラットパネルディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、アニール処理によってアモルファスシリコンをポリシリコンに変換する、またはＩＧＺＯをアニール処理済みＩＧＺＯに変換する、半導体材料を効率的にアニール処理する装置および方法に関し、特に、たとえば液晶（ＬＣ）材料または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）材料に基づく大型フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）において必要とされる薄膜トランジスタを製造するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣディスプレイ（ＬＣＤ）またはＯＬＥＤディスプレイ（もしくは他のＦＰＤ）の各画素において、電子機器（たとえばＴＦＴ）にポリシリコンを提供するためには、アモルファスシリコンの層を提供し、アモルファスシリコンをポリシリコンに変換するためにアニール処理を使用することが知られている。１つのプロセスでは、図１に示すように、基板２上のアモルファスシリコンの層にわたって長くて狭いラインレーザビーム４をゆっくりと走査して、ポリシリコンの単一の連続領域を提供する。ラインレーザビームは、たとえば、ＵＶ（たとえば３０８ｎｍ）エキシマーレーザまたはマルチモード緑ＤＰＳＳレーザを使用して形成され得る。ラインレーザビームは、典型的には、最大で長さ約７５０ｍｍおよび幅約３０ミクロンであり得る。走査の速度およびパルス繰返し率は、被照射領域のすべてが実質的に同じ放射線量を受け、確実にポリシリコンに変換されるように制御される。アモルファスシリコンのすべてを連続領域のポリシリコンに変換することによって、ポリシリコンがサブ領域６で利用可能になるが、サブ領域６には、ディスプレイの個々の画素（および、画素内の色）を駆動するためにＴＦＴを設ける必要がある。
【０００３】
インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）などの代替的な半導体材料をアニール処理してそれらの特性を改善するためには、たとえば、それらの電気特性の空間均一性および／またはキャリア移動度を改善するためには、同様の処理が必要となり得る。
【０００４】
ディスプレイが大型化するにつれて、上記の処理を十分に迅速に、かつ、コスト効果の高い方法で実行することはますます困難になっている。たとえば、個々のラインレーザビームの長さを増大させ、レーザパルスエネルギーを必要なだけ増大させることは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特に大型ＦＰＤを製造するためにアニール処理済み半導体材料の領域を提供する、改善された方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、半導体材料の層をアニール処理するための装置であって、レーザビームを発生するように構成されたレーザ源と、半導体材料の層の複数の領域を選択的に照射し、それにより、アニール処理によりアニール処理済み半導体材料の対応する複数の領域を発生するようにして、半導体材料の層に対して、レーザビームまたはレーザビームから発生した複数のサブビームを走査するように構成されたビーム走査装置であって、アニール処理済み半導体材料の領域の各々は、アニール処理済み半導体材料の他の領域のすべてから離れている、ビーム走査装置とを備える、半導体材料の層をアニール処理するための装置が提供される。
【０００７】
例えば、アニール処理される半導体材料は、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯを含んでもよい。アニール処理済み半導体材料は、ポリシリコンまたはＩＧＺＯのアニール処理済み形態（たとえば、アニール処理によって電気特性がより画一的になった、および／またはアニール処理によってキャリア移動度が改善されたＩＧＺＯの形態）を含んでもよい。
【０００８】
一実施形態では、アモルファスシリコンの層をアニール処理するための装置であって、レーザビームを発生するように構成されたレーザ源と、アモルファスシリコンの層の複数の領域を選択的に照射し、それにより、アニール処理によりポリシリコンの対応する複数の領域を発生するようにして、アモルファスシリコンの層に対して、レーザビームまたはレーザビームから発生した複数のサブビームを走査するように構成されたビーム走査装置であって、ポリシリコンの領域の各々は、ポリシリコンの他の領域のすべてから離れている、ビーム走査装置とを備える、アモルファスシリコンの層をアニール処理するための装置が提供される。
【０００９】
複数の離れた領域を選択的に照射することが可能な装置を提供することによって、はるかに低い総エネルギーを使用して、半導体材料（たとえばアモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）のアニール処理を行うことが可能である。半導体材料の元の層の割合は、製造される電子デバイス（たとえばＴＦＴ）を支持するために実際に必要な割合により近接していてもよい。たとえば、ＬＣＤまたはＯＬＥＤディスプレイの場合、ＴＦＴを形成する必要があり得るディスプレイの総面積の割合は、典型的には、総面積の３％のオーダーである。ポリシリコンを提供するためにラインレーザビームを使用した場合、従来技術の場合のように、総面積の実質的に１００％がアニール処理される。本発明の選択的照射は、（ＴＦＴ領域の各々の周りの安全マージンを提供するために）典型的には約１０％の領域において３％により近い割合の照射が典型的には必要となる。この手法は、所要動力を低減し、処理速度を増大させ、処理コストを低減する。
【００１０】
一実施形態では、レーザビームは、複数のサブビームに分離される。複数のサブビームを、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層上で走査する。この手法は、選択的照射を行う特に効率的な方法を提供することが分かった。本技法は、低コストで実施することができ、半導体材料の大きい区域を迅速に処理するための基礎を提供する。複数のレーザおよび対応するビームスプリッターは、特に大きい区域又は複数の区域を並行して処理するために使用できる。
【００１１】
一実施形態では、レーザビームは、パルスレーザビームであり、ビーム走査装置は、照射対象の半導体材料の層の複数の領域の異なるそれぞれの領域をサブビームの連続パルスが照射するようにして、複数のサブビームの各サブビームが半導体材料の層に対して走査されるように構成される。この手法は、従来技術とは異なり、各領域にどのくらいの照射線量が印加されるかについて、ある程度の融通性をもたらす。たとえば、ラインレーザビームを使用する先行技術の構成では、ラインレーザビームの走査方向に対して平行なラインレーザビームにおける強度プロフィルは一般に、ガウス型である。これは、ラインレーザビームにより照射される各領域は、強度が増大し、その後減少するパルスを受け、他の構成は簡単には可能でないことを意味する。このようにしてパルス強度を変動させることは、半導体材料をアニール処理するには最適でなく、本発明に対して従来技術の手法を使用して印加する必要がある総照射量をさらに増大させる。
【００１２】
１つの具体的な実施形態では、複数の領域の各々が受けた１パルス当たりのエネルギーは、各パルスについて実質的に同じである。代替実施形態では、複数の領域の各々が受けた１パルス当たりのエネルギーは、領域が受ける各パルスについて漸進的に増大する。それにより、アニール処理プロセスの効率は、先行技術の構成により提供されるガウス変動に対してさらに改善される。
【００１３】
本発明の代替的な態様によれば、半導体材料の層をアニール処理する方法であって、レーザビームを発生することと、走査することとを含み、走査することは、半導体材料の層の複数の領域を選択的に照射し、それにより、アニール処理済み半導体材料の対応する複数の領域を発生するようにして、半導体材料の層上で、レーザビームまたはレーザビームから発生した複数のサブビームを走査することであって、アニール処理済み半導体材料の領域の各々は、アニール処理済み半導体材料の他の領域のすべてから離れている、半導体材料の層をアニール処理する方法が提供される。
【００１４】
一実施形態によれば、アモルファスシリコンの層をアニール処理する方法であって、レーザビームを発生すことと、走査することとを含み、走査することは、アモルファスシリコンの層の複数の領域を選択的に照射し、それにより、ポリシリコンの対応する複数の領域を発生するようにして、アモルファスシリコンの層上で、レーザビームまたはレーザビームから発生した複数のサブビームを走査することであって、ポリシリコンの領域の各々は、ポリシリコンの他の領域のすべてから離れている、アモルファスシリコンの層をアニール処理する方法が提供される。
【００１５】
本方法は、フラットパネルディスプレイ、具体的にはＬＣＤディスプレイ又はＯＬＥＤディスプレイを製造する方法の一部として使用され得る。
【００１６】
次に、添付図面を参照して、例として、本発明についてさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、半導体材料をアニール処理するための、半導体材料の層上でのラインレーザビームの走査を示す。
【図２】図２は、ビームスキャナを備える、半導体材料の層をアニール処理するための装置を示す。
【図３】図３は、ビームスキャナがない、半導体材料の層をアニール処理するための代替的な装置を示す。
【図４】図４は、ＴＦＴ領域に対する個々の被照射領域を示す。
【図５】図５は、図４の被照射領域における線Ｘ−Ｘ’に沿った強度プロフィルを示す。
【図６】図６は、図４の被照射領域における線Ｙ−Ｙ’に沿った強度プロフィルを示す。
【図７】図７は、半導体材料の複数の領域を選択的に照射するための、半導体材料の層上での複数のサブビームの走査を示す。
【図８】図８は、蝶ネクタイ型の走査パターンを示す。
【図９】図９は、半導体材料の層上での複数のサブビームのラスタ走査の第１の実施形態を示す。
【図１０】図１０は、半導体材料の層上での複数のサブビームのラスタ走査の第２の実施形態を示す。
【図１１】図１１は、（複数のサブビームにわたる強度プロフィルに対応する）ある領域で受けられるエネルギー密度の例示的な変動を時間の関数として示す棒グラフである。
【図１２】図１２は、（複数のサブビームにわたる強度プロフィルに対応する）ある領域で受けられるエネルギー密度のさらなる例示的な変動を時間の関数として示す棒グラフである。
【図１３】図１３は、（複数のサブビームにわたる強度プロフィルに対応する）ある領域で受けられるエネルギー密度のさらなる例示的な変動を時間の関数として示す棒グラフである。
【図１４】図１４は、複数の基板を並行して処理するための複数のレーザシステムを備えるガントリを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書の導入部分で述べたように、ディスプレイが大型化するにつれて、各画素についてＴＦＴにポリシリコン（または、他のアニール処理済み半導体材料）を有効に提供することは、ますます難しくなっている。たとえば、７０インチ８Ｋ解像度ディスプレイの典型的な要件について考察する。このようなディスプレイは、１５５０×８７２ｍｍの全体寸法を有する。長さに沿って、７６８０画素が必要とされる。幅に沿って、４３２０画素が必要とされる。各画素の幅は約６７ミクロンであり、高さは約２０２ミクロンである。このようなディスプレイのＴＦＴユニットの数は、長さに沿って２３０４０個（３つの色の各々について１つのＴＦＴユニットが必要である）、かつ、幅に沿って４３２０個である。したがって、ほぼ１億個のＴＦＴユニットが必要とされる。
【００１９】
従来技術では、アニール処理済み半導体材料（たとえば、ポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯ）を提供するために、１５５０×８７２ｍｍのディスプレイエリアの実質的にすべてにアニール照射をする必要がある。以下に説明する実施形態は、ほぼ１億個のＴＦＴに必要なアニール処理済み半導体材料（たとえば、ポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯ）のすべてを依然として提供しながら、実行されるアニール処理の総量を大幅に低減する。
【００２０】
図２および図３に例が示される実施形態では、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２をアニール処理するための装置１が提供される。半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２は、層搬送デバイス４２によって運搬され得る。半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２は、基板４０上に支持され得る。その基板４０は、層搬送デバイス４２により支持（および運搬）され得る。層搬送デバイス４２はまた、基板４０を支持および／または把持する可動式のテーブルを備えてもよい。
【００２１】
装置１は、レーザビーム３１を発生するレーザ源３０を備える。レーザ源３０は、パルスレーザ源３０で有り得る。半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）をアニール処理することが可能な任意のレーザ源が使用され得る。レーザ源の詳細は、アニール処理対象の半導体材料の具体的な特性によって変動し得る。一実施形態では、レーザ源３０は、低Ｍ2高繰返し率ＤＰＳＳレーザである。一実施形態では、レーザ源３０は、（アモルファスシリコンをアニール処理するのに特に適した）約３５５ｎｍの照射パルスを発生するＵＶレーザ源である。代替実施形態では、レーザ源３０は、（同じくアモルファスシリコンをアニール処理するのに適した）約５３２ｎｍの照射パルスを発生する緑レーザ源である。代替実施形態では、レーザ源３０は、（ＩＧＺＯをアニール処理するのに特に適した）約２６６ｎｍの照射パルスを発生するＤＵＶレーザ源である。レーザ源３０は、マルチモード高出力レーザ、任意選択的に高Ｍ2低繰返し率ＤＰＳＳレーザを備えることができる。この後者の実施形態は、より高い出力要件に起因して、ビームスポットの２次元アレイが発生する場合に特に適用可能であり得る。このような構成の例について、図１０を参照して以下に説明する。レーザ源３０は、Ｑスイッチレーザ源を備えてもよい。一実施形態では、レーザ源３０は、２００ｎｓ以下、任意選択的に１５０ｎｓ以下、任意選択的に１００ｎｓ以下のパルス幅を有するパルスを提供するように構成される。
【００２２】
図２および図３に示す実施形態では、光学素子３２（たとえば、回折光学素子、ＤＯＥ）は、レーザビーム３１を分離することによって、複数のサブビーム３３を発生する。
【００２３】
アニール処理対象の半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２に対して、レーザビーム３１または、（図２および図３の実施形態の場合には）レーザビーム３１から発生した複数のサブビーム３３を、走査する、ビーム走査装置が提供される。走査は、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２の複数の領域を照射するようにして実行される。アニール処理済み半導体材料（たとえば、ポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯ）の対応する複数の領域が照射によって生じる。アニール処理済み半導体材料の各領域は、アニール処理済み半導体材料のあらゆる他の領域から分離されている。
【００２４】
１つの実施形態では、半導体材料は、アモルファスシリコンを含み、本質的にアモルファスシリコンで構成され、またはアモルファスシリコンで構成され、照射は、たとえば、ポリシリコンを形成するためにアモルファスシリコンをアニール処理するものである。
【００２５】
代替実施形態では、半導体材料は、ＩＧＺＯを含み、本質的にＩＧＺＯで構成され、またはＩＧＺＯで構成され、そして、照射は、たとえば、アニール処理済みＩＧＺＯを形成するためにＩＧＺＯをアニール処理するものである。一実施形態では、アニール処理済みＩＧＺＯは、たとえば、電気特性のより高い空間均一性および／または増大したキャリア移動度を含み、アニール処理前のＩＧＺＯとは著しく異なる電気特性を有する。
【００２６】
図２に例が示される実施形態では、ビーム走査装置は、ビームスキャナ３４を備えている。ビームスキャナ３４は、レーザビーム３１または複数のサブビーム３３によって発生する１つまたは複数のビームスポット９をレーザ源３０に対して移動させ、それにより、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２に対するレーザビーム３１または複数のサブビーム３３の走査を少なくとも部分的に実行する。たとえば、１つまたは複数のビームスポット９の制御された移動は、たとえば、ミラーの移動、屈折光学部品、音響光学偏向器または電気光学偏向器の走査、あるいはビームスキャナの分野で知られている任意の他の技法を使用した、レーザビーム３１またはサブビーム３３の制御された偏向または誘導によって達成され得る。ビームスキャナ３４は、レーザビーム３１またはサブビーム３３を半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上に集束させる光学部品（たとえばｆθレンズ）をさらに備えてもよい。
【００２７】
ビーム走査装置は、それに加えてまたは代替として、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２を移動させる層搬送デバイス４２を備えてもよく、それにより、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２に対してレーザビーム３１または複数のサブビーム３３の走査を少なくとも部分的に実行する。
【００２８】
さらに／あるいはビーム走査装置は、たとえば図３に示されるように、光学部品搬送デバイス５０を備えてもよい。光学部品搬送デバイス５０は、レーザビーム３１または複数のサブビーム３３を半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上に向けるために、レーザ源３０および光学部品（または光学部品の一部分）のいずれかまたは両方を移動させ、それにより、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２に対してレーザビーム３１または複数のサブビーム３３の走査を少なくとも部分的に実行する。図３の具体例では、光学部品は、光学部品搬送デバイス５０により移動されるレーザ源３０、ビーム整形光学素子３２’（以下を参照）、ビーム分離光学素子３２、およびサブビーム３３を半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上に集束させる光学部品５２（たとえばｆθレンズ）を含む。
【００２９】
図４に概略的に示されるように、一実施形態では、アニール処理済み半導体材料（たとえば、ポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯ）の複数の領域８の各々は領域６を含んでおり、領域６には、ディスプレイデバイス（たとえばＬＣＤディスプレイまたは電子ユニットＯＬＥＤディスプレイ）の画素について必要な単一の電子ユニット（たとえば、ＴＦＴデバイス）が設けられる。一実施形態では、レーザビーム３１または各サブビーム３３は、回折光学素子（ＤＯＥ）などの光学素子３２’（図２および図３を参照）により、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上の実質的に方形のスポット９を形成するように整形される。一実施形態では、各スポット９は、複数の領域８の各々と実質的に同じサイズおよび形状である。一実施形態では、各レーザビームパルスは、実質的にシルクハット状の断面強度プロフィルを有する。したがって、図４の領域８の場合、線Ｘ−Ｘ’に沿った強度プロフィルは、図５に示す通りである。線Ｙ−Ｙ’に沿った強度プロフィルは、図６に示す通りである。一実施形態では、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２は、集束レンズから遠距離に位置する。高い空間精度は必要でないので、半導体材料の層２に正確な画像を形成する必要はない。最終的に製造されたデバイスの一部を形成するのに必要でない半導体材料の領域は（アニール処理されていなくても、されていなくても）、光リソグラフィなど下記の処理技法を使用して正確に除去することができる。
【００３０】
少なくとも、製造されるディスプレイの表示領域に対応する領域において、アモルファスシリコンの実質的に１００％をポリシリコンに変換する従来の方法とは対照的に、本明細書に開示する実施形態は、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層の２０％未満、任意選択的に１０％未満、任意選択的に８％未満、任意選択的に６％未満、任意選択的に４％未満を、アニール処理済み半導体材料（たとえば、ポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯ）に変換するように構成される。
【００３１】
一実施形態では、各領域８は、各画素の電子ユニット（たとえばＴＦＴデバイス）を生成するのに必要な領域６の最小サイズよりもわずかに大きい。たとえば、各領域８は、領域６の表面積の１１０％から２０００％に等しい表面積を有してもよく、ここには任意選択的に１５０％から１０００％、任意選択的に２００％から８００％、任意選択的に３００％から６００％が含まれる。１つの特定の実施形態では、１０×３５ミクロンのＴＦＴの領域６の場合、３０×５５ミクロンの領域８が提供される。
【００３２】
レーザビーム３１が複数のサブビーム３３に分離される実施形態では、各サブビーム３３は、レーザビーム３１の各パルスで個々のスポット９を生じ得る。サブビーム３３の各々は、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上に集束する。複数のサブビーム３３を提供することにより、対応する複数のスポット９を使用して、複数の領域８を同時に照射することが可能になる。ビーム走査装置（たとえば、ビームスキャナ３４）は、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上でサブビーム３３を走査する。一実施形態では、レーザビーム３１は、パルスレーザビームであり、走査装置（たとえば、ビームスキャナ３４）は、照射対象の半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２の複数の領域８のうちの異なるそれぞれの領域をサブビーム３３の連続パルスが照射するようにして、各サブビーム３３が半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２に対して（上で）走査されるように構成される。
【００３３】
図７は、半導体材料（たとえば、（半導体材料の層２の参照フレームにおける）アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２の一部分にわたるスポット９のラインの例示的な軌跡１０を示している。軌跡１０に沿った走査速度およびレーザビーム３１のパルスレートは、ＴＦＴが形成される領域６のうちの１つに対応する軌跡１０に沿った各ポイントに各サブビーム３３が照射スポット９を発生するように構成され、レーザビーム３１の各連続パルスについて１つのスポットが形成される。その後、複数のサブビーム３３のうちの別のサブビームが、同じ軌跡１０を辿り、同じポイントの各々にさらなる照射のスポット９を提供する。このプロセスは、たとえばポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯを形成するために、各々が領域６のうちの１つを含んでいる複数の領域８が完全にアニール処理されるまで繰り返される。したがって、複数の領域８の各々は、サブビーム３３のうちの２つ以上（の異なるサブビーム）の各々から１つの照射パルスを受ける。一実施形態では、複数の領域８の各々は、サブビーム３３の１つ１つから、単一の照射パルス（すなわち、１パルスのみ）を受ける。
【００３４】
一実施形態では、照射対象の複数の領域８は、第１の方向に沿って第１のピッチ１２で互いに離間している領域８（各々が領域６を含んでいる）の１つまたは複数のセットを含む。図７の例では、第１の方向は、ページ内の縦方向であり、領域８の各セットは、領域８の縦方向に整列している列を備える。領域８の複数のセット（列）が提供され、領域８の各セットは、（各領域８が領域６の１つを含んでいるように）領域６の対応するセットと整列している。複数のサブビーム３３は、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２において、第１の方向に同じ第１のピッチ１２で互いに離間しているサブビーム３３の少なくとも１つのセットを備え、それにより、（図７に示すように）第１の方向に同じ第１のピッチ１２で互いから離間しているスポット９の対応するセットが生じる。これにより、複数のサブビーム３３は、複数の対応する領域８（各領域８は、横方向の軌跡１０のうちの異なる軌跡上にある）を同時に照射することが可能になる。サブビームの各セットの複数のサブビーム３３は、第１の方向に沿って互いに整列している。
【００３５】
図７の例では、複数のサブビーム３３は、（第１の方向に沿って整列している）サブビーム３３の上述のセットのうちの１つのみを備えている。他の実施形態では、サブビーム３３の２次元アレイを形成するために直交方向に互いに離れてるような、サブビーム３３のこのようなセットがさらに設けられ得る。図１０を参照して、一例を以下に説明する。一実施形態では、複数の領域８の各々は、サブビーム３３の各々から、サブビーム３３の上述のセットのうちの少なくとも１つにおいて単一の照射パルスを受ける。
【００３６】
一実施形態では、ビーム走査装置は、たとえば図７の軌跡１０に沿った半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２に対するサブビーム３３の走査中に、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層を第１の方向に移動させる。一実施形態では、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２は、ビームスキャナ３４に対して第１の方向に沿って移動され、ビームスキャナ３４は、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２の移動を補償するために、サブビーム３３（したがって、スポット９）を第１の方向に対して傾いた方向に走査する。図７において、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２の参照フレームに、軌跡１０が示されている。ビームスキャナ３４の参照フレームにおいて、各軌跡１０は、領域６の各々の上向きの動きを辿り、レーザビーム３１がパルスするたびにそれぞれ対応する領域６上にスポット９を位置決めするように、斜め上方向（すなわち、垂直線に対して斜角で）に移動する。
【００３７】
一実施形態では、各領域８は、上述のサブビームのセットのうちの少なくとも１つにおいて照射のサブビーム３３の１つ１つから（すなわち、サブビーム３３のセットのうちの１つのみが提供されるときには、サブビーム３３の１つ１つから）単一の照射パルス（すなわち、１パルスのみ）を受ける。したがって、各領域８が、Ｎ回の照射パルスを受ける必要がある場合、サブビーム３３の各セットに、Ｎ回のサブビーム３３が提供される。一実施形態では、Ｎ＝２０であるが、他の値Ｎを使用してもよい。
【００３８】
半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２の表面全体でサブビーム３３のセットを効率的に移動させるために、図８に例が示される蝶ネクタイ型の走査構成を使用してもよい。たとえば、ポイント２１からポイント２２までの軌跡に沿った各サブビーム３３（および、関連するスポット９）の移動を伴う走査では、Ｎ個のサブビーム３３のセットは、領域８のＮ個のラインに沿って走査される（各領域８は、ＴＦＴ領域６のうちの１つを含んでいる）。ポイント２２において、各サブビーム３３（および、関連するスポット９）は、ポイント２３まで下に第１のピッチ１２と等しい距離移動し、次いで、（領域の以前のＮ個のラインと重複している）領域８の別のＮ個のラインを照射するために、軌跡に沿ってポイント２３からポイント２４まで走査される。次いで、各サブビーム３３（および、関連するスポット）は同様に第１のピッチ１２と等しい距離移動してポイント２１に戻り、領域８のさらなるＮ個のラインを走査する準備がととのう。この実施形態では、このプロセスは、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上の領域８のすべてをＮ個の連続レーザパルスによって照射して、領域８の各々にアニール処理済み半導体材料（たとえば、ポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯ）を形成するまで続く。
【００３９】
図７および図８を参照して上述した走査プロセスでは、ビーム走査装置は、照射対象の複数の領域８のすべて上で第１の方向に沿って整列しているサブビーム３３のセットの各々から、ビームスポット９の半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２の参照フレームにおけるラスタ走査を行う。したがって、サブビーム３３のセットの１つ１つは、照射対象の領域８の１つ１つ上で走査される。図９は（アニール処理対象の半導体材料の層２の参照フレームにおける）走査経路４６を概略的に示す。第１の方向に沿って整列したサブビーム３３のセットは、対応するビームスポット９のセット４４を生じる。第１の方向４８は、ページの面において縦方向上向きである。ラスタ走査の長軸は、第１の方向４８に直交している（ページの面において横方向である）。
【００４０】
一実施形態では、複数のサブビーム３３は、第１の方向に沿って整列したサブビーム３３の複数のセットを含む（ビームスポット９の対応する複数のセット４４が生じる）。セット４４の各々は、第１の方向に直交する方向に他の各セット４４から第２のピッチだけ離れている。それにより、第１のピッチおよび第２のピッチにより規定されたサブビーム３３の２次元アレイが形成される。サブビーム３３の２次元アレイは、（図１０の左上部分に概略的に示される）ビームスポット９の対応する２次元アレイを生じる。一実施形態では、各セットは、上述したように、Ｎ個のサブビーム３３を含む（しかし、他の値Ｎを使用してもよい）。セットの数Ｍは、具体的には限定されない。任意選択的にＭはＮよりも大きく、任意選択的に２０よりも大きく、任意選択的に３０よりも大きく、任意選択的に４０よりも大きい。
【００４１】
図１０は、ビームスポット９のＭ×Ｎアレイを生じるサブビームのＭ×Ｎアレイを含む実施形態の、例示的な走査経路４６を示している。走査経路は、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上での、サブビーム３３（および、ビームスポット９）のアレイの半導体材料（たとえばアモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２の参照フレームにおけるラスタ走査を含む。このタイプの実施形態では、ラスタ走査の長軸は、第１の方向４８に対して平行（図１０の例では縦方向）であり得る。このタイプの実施形態は、ビームスキャナ３４を使用しないビーム走査装置により実装してもよい。換言すると、走査を実現するにあたって、レーザビームの走査用の偏向または誘導を使用しない。その代わりに、１）半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２、ならびに２）レーザ源３０および半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上にレーザビーム３０または複数のサブビーム３３を向けるための光学部品（または光学部品の一部分）のいずれかまたは両方を移動させることによって、走査が行われる。図１０に示す例では、たとえば、（レーザ源３０および／または関連する光学部品を静止して保つことによって）サブビーム３３を静止した状態に保ちながら、走査経路４６の縦部分の各々に沿って半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２を移動させるために層搬送デバイスを使用することによって、走査が実施され得る。次いで、光学部品搬送デバイスを使用して、レーザ源および／または関連する光学部品を横方向に進めてサブビーム３３を移動させ、それにより、走査経路４６の横方向部分の各々を提供することができる。代替的には、走査経路４６のすべては、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２の移動のみにより（すなわち、２次元走査で）提供してもよく、あるいは、走査経路４６のすべては、レーザ源３０および／または関連する光学部品の移動にのみより提供してもよい。
【００４２】
一実施形態では、サブビーム３３のすべては、同じ強度を有し、したがって、各サブ領域８に送出される１パルス当たりのエネルギーは、一定である（各パルスは、領域８に同じエネルギーを送出する）。これは、（各領域が２５本の異なるサブビーム３３からパルスを受ける場合に）領域８で受けるエネルギー密度の変動を時間の関数として示している図１１の棒グラフによって概略的に示される。
【００４３】
図１２は、サブビーム３３が漸進的に増大する強度を有し、したがって、各サブ領域８に送出される１パルス当たりのエネルギーが時間の関数として漸進的に増大する（各パルスが、先行するパルスよりも高い１パルス当たりのエネルギーを送出する）代替実施形態を示している。各サブビーム３３の強度は、走査の間、一定のままである。各領域８が受ける１パルス当たりのエネルギーの漸進的に増大は、回折光学素子の好適な設計により制御可能な異なるサブビーム３３間の強度の差により実現できる。１パルス当たりのエネルギーが漸進的に（単調に）増大する例は、図１２の棒グラフによって示されている。他の構成も可能である。効率を促進する（たとえば、総量が小さいレーザエネルギーを使用する）、ならびに／あるいは、高品質を促進する（たとえば、信頼性が長く長寿命の電子デバイスを形成するように特によく適合し、かつ／または異なる領域８全体に高い均一性を達成する品質のポリシリコンを提供する、）あらゆる変形形態も想定できる。
【００４４】
図１２に示したようなエネルギー密度が漸進的に増大する構成は、より緩やかなアニール処理につながり、適用可能な場合には、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の結晶化、したがってフィルムが破損する可能性の低減につながるので、図１１に示したような一定な構成と比較して望ましい。
【００４５】
図１３は、エネルギーパルスにおける変動が、ラインレーザビームの走査を使用する従来技術の手法に固有な変動、すなわち近似ガウス変動を模倣するように構成される例を示している。この手法により、従来技術の手法に対応する品質のアニール処理済み半導体材料（たとえば、ポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯ）を生産することが可能になる。
【００４６】
図１２に示したようなエネルギー密度が漸進的に増大する構成はまた、連続的に増大するエネルギー密度パルスのすべてが、漸進的なアニール処理、適用可能な場合には、半導体材料（たとえばアモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の結晶化に十分に貢献するが、図１３においてピーク後に生じるようなエネルギー密度の低減を伴うパルスは、アニール処理、適用可能な場合には結晶化プロセスにほとんど貢献しないので、図１３に示したような増減する構成と比較して望ましい。
【００４７】
上述した構成では、領域８の各々は、複数の照射パルス（たとえば、提供されるサブビーム３３ごとに１つ）を受ける。代替実施形態では、装置１は、複数の領域８の各々が照射ビームから単一の照射パルスを受けるように構成される。単一の照射パルスは、さらなるパルスを一切必要とせずに、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）をアニール処理済み半導体材料（たとえば、ポリシリコンまたはアニール処理済みＩＧＺＯ）に変換する。任意選択的に、レーザビームを複数のサブビームに分離するために光学素子３２が提供される。この場合、レーザビームの走査は、サブビームの走査を含み、複数の領域８の各々が受ける単一の照射パルスは、サブビームのうちの１つから受けられる。複数のサブビームを提供すると、常に１つの照射ビームスポットのみが層２に入射することができる場合に比べて、半導体材料の層２の処理を高速化することができる。
【００４８】
図１４は、たとえば、大型ディスプレイのために半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）のより大きい層２、あるいは、図１４に示すような（たとえば、複数のディスプレイのために）横方向に隣接する複数の半導体材料の層２を処理するために、装置１をどのようにスケールアップできるかを概略的に示している。図示された例示的な構成では、装置１は、複数のレーザ源３０（図示された具体例では１０個）を含むガントリを備えている。各レーザ源３０は、２つの光学系３６に同時に照射する（したがって２０個の光学系３６が提供される）。各光学系３６は、レーザビーム３１を複数のサブビーム３３に分離するように構成された光学素子３２、サブビーム３３を整形する光学素子３２’、および対応するビームスキャナ３４（ｆθレンズのような集束光学部品を含む）を備える。ビームスキャナ３４は、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２上でサブビーム３３を走査する。図示される構成では、サブビーム３３を実質的に左右に（たとえば、上述したような蝶ネクタイ型パターンで）走査している間、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２を（該当ページに示されているように）ガントリの下で縦方向下方向に移動させる。
【００４９】
一実施形態では、ディスプレイを製造する方法のさらなるステップは、半導体材料（たとえば、アモルファスシリコンまたはＩＧＺＯ）の層２を処理してポリシリコンの領域８を生じた後に実行される。一実施形態では、ディスプレイの画素を駆動するためのＴＦＴのような電子デバイスが領域８の各々に形成される。一実施形態では、電子デバイスを含む、ＬＣＤディスプレイまたはＯＬＥＤディスプレイのようなフラットパネルディスプレイが製造される。
【００５０】
また、以下の番号の節によって、本開示の実施形態を説明する。
【００５１】
１．アモルファスシリコンの層をアニール処理するための装置であって、
レーザビームを発生するように構成されたレーザ源と、
前記アモルファスシリコンの層の複数の領域を選択的に照射し、それにより、アニール処理によりポリシリコンの対応する複数の領域を発生するようにして、前記レーザビームを走査するように構成されたビームスキャナであって、前記ポリシリコンの領域の各々は、前記ポリシリコンの他の領域のすべてから離れている、ビームスキャナと
を備える、アモルファスシリコンの層をアニール処理するための装置。
【００５２】
２．前記レーザビームを複数のサブビームに分離するように構成された光学素子をさらに備え、前記レーザビームの前記走査が、前記サブビームの走査を含む、節１に記載の装置。
【００５３】
３．前記レーザビームが、パルスレーザビームであり、前記ビームスキャナは、照射対象の前記アモルファスシリコンの層の前記複数の領域の異なるそれぞれの領域を前記サブビームの連続パルスが照射するようにして、各サブビームが前記アモルファスシリコンの層上で走査されるように構成される、節２に記載の装置。
【００５４】
４．照射対象の前記複数の領域は、一定のピッチで互いに離間しており、前記光学素子により発生されたサブビームは、同じピッチで互いに離間している、節２または３に記載の装置。
【００５５】
５．前記複数の領域の前記照射中、前記ビームスキャナに対して前記アモルファスシリコンの層を移動させるように構成される、節２〜４のいずれかに記載の装置。
【００５６】
６．前記アモルファスシリコンの層が、第１の方向に沿って前記ビームスキャナに対して移動され、
前記光学素子により発生した前記サブビームが、前記第１の方向に対して平行に整列され、前記ビームスキャナが、前記アモルファスシリコンの層の前記移動を補償するために、前記第１の方向に対して傾斜した方向で前記サブビームを走査するように構成される、
節５に記載の装置。
【００５７】
７．前記サブビームのうちの少なくとも２つの各々から１照射パルスを前記複数の領域の各々が受けるように構成される、節２〜６のいずれかに記載の装置。
【００５８】
８．前記サブビームの各々から単一の照射パルスを前記複数の領域の各々が受けるように構成される、節７に記載の装置。
【００５９】
９．前記レーザ源が、パルスレーザ源であり、前記装置は、前記複数の領域の各々が受ける１パルス当たりのエネルギーが、各パルスについて実質的に同じであるように構成される、節２〜８のいずれかに記載の装置。
【００６０】
１０．前記レーザ源が、パルスレーザ源であり、前記装置は、前記複数の領域の各々が受ける１パルス当たりのエネルギーが、前記領域が受けるパルスのうちの少なくとも２つについて実質的に異なるように構成される、節２〜８のいずれかに記載の装置。
【００６１】
１１．前記複数の領域の各々が受けた１パルス当たりの前記エネルギーが、前記領域が受ける各パルスについて漸進的に増大する、節１０に記載の装置。
【００６２】
１２．照射の各サブビームが、実質的にシルクハット状の断面強度プロフィルを有する、節２〜１１のいずれかに記載の装置。
【００６３】
１３．前記アモルファスシリコンの層の２０％未満をポリシリコンに変換するように構成される、節１〜１２のいずれかに記載の装置。
【００６４】
１４．前記レーザビームから単一の照射パルスを前記複数の領域の各々が受けるように構成される、節１〜１３のいずれかに記載の装置。
【００６５】
１５．前記レーザビームを複数のサブビームに分離するように構成された光学素子をさらに備え、前記レーザビームの前記走査が、前記サブビームの走査を含み、前記複数の領域の各々が受ける前記単一の照射パルスが、前記サブビームのうちの１つから受けられる、節１４に記載の装置。
【００６６】
１６．アモルファスシリコンの層をアニール処理する方法であって、
レーザビームを発生することと、
前記アモルファスシリコンの層の複数の領域を選択的に照射し、それにより、ポリシリコンの対応する複数の領域を発生するようにして、前記アモルファスシリコンの層上で、前記レーザビームを走査することであって、前記ポリシリコンの領域の各々は、前記ポリシリコンの他の領域のすべてから離れている、走査することと
を含む、アモルファスシリコンの層をアニール処理する方法。
【００６７】
１７．前記選択的照射が、前記レーザビームを複数のサブビームに分離し、前記アモルファスシリコンの層上で前記サブビームを走査することによって実行される、節１６に記載の方法。
【００６８】
１８．レーザビームが、パルスレーザビームであり、照射対象のアモルファスシリコンの層の複数の領域の異なるそれぞれの領域をサブビームの連続パルスが照射するようにして、各サブビームがアモルファスシリコンの層上で走査される、節１７に記載の方法。
【００６９】
１９．前記サブビームが、照射対象の前記複数の領域と同じピッチで互いに離間している、節１７または１８に記載の方法。
【００７０】
２０．前記複数の領域の前記照射中、前記アモルファスシリコンの層が移動される、節１７〜１９のいずれかに記載の方法。
【００７１】
２１．前記複数の領域の前記照射中、前記アモルファスシリコンの層が第１の方向に沿って移動され、
前記サブビームが、前記第１の方向に対して平行に整列され、前記アモルファスシリコンの層の前記移動を補償するために、前記第１の方向に対して傾斜した方向で走査される、
節２０に記載の方法。
【００７２】
２２．前記複数の領域の各々が、前記サブビームのうちの少なくとも２つの各々から１照射パルスを受ける、節１７〜２１のいずれかに記載の方法。
【００７３】
２３．前記サブビームの各々から単一の照射パルスを前記複数の領域の各々が受けるように構成される、節２２に記載の方法。
【００７４】
２４．照射の各サブビームが、実質的にシルクハット状の断面強度プロフィルを有する、節１７〜２３のいずれかに記載の方法。
【００７５】
２５．前記レーザビームがパルス化されており、前記複数の領域の各々が受ける１パルス当たりのエネルギーが、各パルスについて実質的に同じである、節１６〜２２のいずれかに記載の方法。
【００７６】
２６．前記レーザビームがパルス化されており、前記複数の領域の各々が受けた１パルス当たりのエネルギーが、前記領域が受けるパルスのうちの少なくとも２つについて実質的に異なる、節１６〜２４のいずれかに記載の方法。
【００７７】
２７．前記複数の領域の各々が受けた１パルス当たりの前記エネルギーが、前記領域が受ける各パルスについて漸進的に増大する、節２６に記載の方法。
【００７８】
２８．前記アモルファスシリコンの層の２０％未満がポリシリコンに変換される、節１６〜２７のいずれかに記載の方法。
【００７９】
２９．前記レーザビームから単一の照射パルスを前記複数の領域の各々が受けるように構成される、節１６〜２８のいずれかに記載の方法。
【００８０】
３０．前記レーザビームを複数のサブビームに分離するように構成された光学素子をさらに備え、前記レーザビームの前記走査が、前記サブビームの走査を含み、前記複数の領域の各々が受ける前記単一の照射パルスが、前記サブビームのうちの１つから受けられる、節２９に記載の方法。
【００８１】
３１．前記ポリシリコンの領域の各々において電子デバイスを製造することをさらに含む、節１６〜３９のいずれかに記載の方法。
【００８２】
３２．ポリシリコンの各領域は、各領域において前記電子デバイスが占める領域の表面積よりも少なくとも１０％大きい表面積を有する、節３１に記載の方法。
【００８３】
３３．各電子デバイスが、薄膜トランジスタを備える、節３２に記載の方法。
【００８４】
３４．前記ポリシリコンの領域を使用してフラットパネルディスプレイを製造することをさらに含む、節１６〜３３のいずれかに記載の方法。
【００８５】
３５．節１６〜３４のいずれかに記載の方法を使用して製造されるフラットパネルディスプレイ。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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