(57)【要約】【課題】  レーザ光が投影マスクを介して照射された場合には、該投影マスクの形状によって、チャネル領域となる部分に照射されるレーザ光の強度が一定とならない場合があり、その結果、チャネル領域となる部分における結晶化の程度が偏ってしまう。【解決手段】  本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置は、レーザ光を発生する光源と、基板に被着されたアモルファスシリコン薄膜の所定の領域に前記レーザ光を照射する投影レンズと、前記投影レンズ上に配置され、所定の投影パターンで前記レーザ光を透過させる長方形状の透過領域を含む投影マスクパターンと、を備え、前記長方形状の透過領域の短辺は、前記投影マスクパターンを透過したレーザ光の照射エネルギが前記所定の領域において略均一となる長さであることを特徴とする。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発生する光源と、
基板に被着されたアモルファスシリコン薄膜の所定の領域に前記レーザ光を照射する投影レンズと、
前記投影レンズ上に配置され、所定の投影パターンで前記レーザ光を透過させる長方形状の透過領域を含む投影マスクパターンと、を備え、
前記長方形状の透過領域の短辺は、前記投影マスクパターンを透過したレーザ光の照射エネルギが前記所定の領域において略均一となる長さであることを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項２】
前記投影レンズは、所定の方向に移動する前記基板上の複数の前記所定の領域に対して、前記投影マスクパターンを介して前記レーザ光を照射し、
前記投影マスクパターンは、前記移動する方向に直交する一列において、少なくとも隣接する透過領域は、前記所定の領域に対する照射範囲が互いに異なる
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ照射装置。
【請求項３】
前記投影レンズは、１つの所定の領域に対して、複数の前記透過領域を用いて前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ照射装置。
【請求項４】
前記投影マスクパターンは、前記移動する方向の一行において、少なくとも隣接する透過領域は、前記所定の領域に対する照射範囲が互いに異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレーザ照射装置。
【請求項５】
前記投影マスクパターンは、前記レーザ光の前記所定の領域におけるエネルギに基づいて、前記透過領域の幅又は大きさが決定される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザ照射装置。
【請求項６】
前記投影レンズは、前記レーザ光を分離可能なマイクロレンズアレイに含まれる複数のマイクロレンズであり、
前記投影マスクパターンに含まれる複数の透過領域の各々は、前記複数のマイクロレンズの各々に対応することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレーザ照射装置。
【請求項７】
レーザ光を発生する発生ステップと、
投影レンズに配置される所定の投影パターンを用いて前記レーザ光を透過させる透過ステップと、
基板に被着されたアモルファスシリコン薄膜の所定の領域に、前記所定の投影パターンを透過した前記レーザ光を照射する照射ステップと、を含み、
前記長方形状の透過領域の短辺は、前記投影マスクパターンを透過したレーザ光の照射エネルギが前記所定の領域において略均一となる長さである
ことを特徴とするレーザ照射方法。
【請求項８】
コンピュータに、
レーザ光を発生させる発生機能と、
投影レンズに配置される所定の投影パターンを用いて前記レーザ光を透過させる透過機能と、
基板に被着されたアモルファスシリコン薄膜の所定の領域に、前記所定の投影パターンを透過した前記レーザ光を照射させる照射機能と、を実行させ、
前記長方形状の透過領域の短辺は、前記投影マスクパターンを透過したレーザ光の照射エネルギが前記所定の領域において略均一となる長さである
ことを特徴とするプログラム。
【請求項９】
光源から発生されたレーザ光を照射する投影レンズ上に配置される投影マスクであって、
前記投影マスクは、
所定の方向に移動する基板に被着されたアモルファスシリコン薄膜の所定の領域に対して前記レーザ光が照射されるように長方形状の透過領域が設けられ、
前記長方形状の透過領域の短辺は、前記透過領域を透過したレーザ光の照射エネルギが前記所定の領域において略均一となる長さである
ことを特徴とする投影マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタの形成に関するものであり、特に、アモルファスシリコン薄膜にレーザ光を照射して、ポリシリコン薄膜を形成するためのレーザ照射装置、薄膜トランジスタの製造方法、プログラムおよび投影マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
逆スタガ構造の薄膜トランジスタとして、アモルファスシリコン薄膜をチャネル領域に使用したものが存在する。ただ、アモルファスシリコン薄膜は電子移動度が小さいため、当該アモルファスシリコン薄膜をチャネル領域に使用すると、薄膜トランジスタにおける電荷の移動度が小さくなるという難点があった。
【０００３】
そこで、アモルファスシリコン薄膜の所定の領域をレーザ光により瞬間的に加熱することで多結晶化し、電子移動度の高いポリシリコン薄膜を形成して、当該ポリシリコン薄膜をチャネル領域に使用する技術が存在する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、基板にアモルファスシリコン薄膜形成し、その後、このアモルファスシリコン薄膜にエキシマレーザ等のレーザ光を照射してレーザアニールすることにより、短時間での溶融凝固によって、ポリシリコン薄膜に結晶化させる処理を行うことが開示されている。特許文献１には、当該処理を行うことにより、薄膜トランジスタのソースとドレイン間のチャネル領域を、電子移動度の高いポリシリコン薄膜とすることが可能となり、トランジスタ動作の高速化が可能になる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１００５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の薄膜トランジスタでは、ソースとドレイン間のチャネル領域となる部分にレーザ光を照射してレーザアニール処理を行っているが、照射されるレーザ光の強度が一定とならずに、ポリシリコン結晶の結晶化の程度が該チャネル領域内において偏ってしまう場合がある。特に、レーザ光が投影マスクを介して照射された場合には、該投影マスクの形状によって、チャネル領域となる部分に照射されるレーザ光の強度が一定とならない場合があり、その結果、チャネル領域となる部分における結晶化の程度が偏ってしまう。
【０００７】
そのため、形成されるポリシリコン薄膜の特性が均一とならない場合があり、それによって基板に含まれる個々の薄膜トランジスタの特性に偏りが生じる可能性がある。その結果、基板を用いて作成された液晶に、表示むらが生じるという問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明の目的は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、チャネル領域に照射されるレーザ光の特性の偏りを低減させ、基板に含まれる複数の薄膜トランジスタの特性のばらつきを抑制可能なレーザ照射装置、薄膜トランジスタの製造方法、プログラムおよび投影マスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置は、レーザ光を発生する光源と、基板に被着されたアモルファスシリコン薄膜の所定の領域に前記レーザ光を照射する投影レンズと、前記投影レンズ上に配置され、所定の投影パターンで前記レーザ光を透過させる長方形状の透過領域を含む投影マスクパターンと、を備え、前記長方形状の透過領域の短辺は、前記投影マスクパターンを透過したレーザ光の照射エネルギが前記所定の領域において略均一となる長さであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置において、前記投影レンズは、所定の方向に移動する前記基板上の複数の前記所定の領域に対して、前記投影マスクパターンを介して前記レーザ光を照射し、前記投影マスクパターンは、前記移動する方向に直交する一列において、少なくとも隣接する透過領域は、前記の所定の領域に対する照射範囲が互いに異なることを特徴としてもよい。
【００１１】
本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置は、前記投影レンズは、１つの所定の領域に対して、複数の前記透過領域を用いて前記レーザ光を照射することを特徴としてもよい。
【００１２】
本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置は、前記投影マスクパターンは、前記移動する方向の一行において、少なくとも隣接する透過領域は、前記所定の領域に対する照射範囲が互いに異なることを特徴としてもよい。
【００１３】
本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置は、前記投影マスクパターンは、前記レーザ光の前記所定の領域におけるエネルギに基づいて、前記透過領域の幅又は大きさが決定されることを特徴としてもよい。
【００１４】
本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置は、前記投影レンズは、前記レーザ光を分離可能なマイクロレンズアレイに含まれる複数のマイクロレンズであり、前記投影マスクパターンに含まれる前記複数のマスクの各々は、前記複数のマイクロレンズの各々に対応することを特徴としてもよい。
【００１５】
本発明の一実施形態におけるレーザ照射方法は、レーザ光を発生する発生ステップと、投影レンズに配置され、所定の投影パターンで前記レーザ光を透過させる透過ステップと、基板に被着されたアモルファスシリコン薄膜の所定の領域に、前記所定の投影パターンを透過した前記レーザ光を照射する照射ステップと、を含み、前記長方形状の透過領域の短辺は、前記投影マスクパターンを透過したレーザ光の照射エネルギが前記所定の領域において略均一となる長さであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の一実施形態におけるプログラムは、コンピュータに、レーザ光を発生する発生機能と、投影レンズに配置され、所定の投影パターンで前記レーザ光を透過させる透過機能と、基板に被着されたアモルファスシリコン薄膜の所定の領域に、前記所定の投影パターンを透過した前記レーザ光を照射する照射機能と、を実行させ、前記長方形状の透過領域の短辺は、前記投影マスクパターンを透過したレーザ光の照射エネルギが前記所定の領域において略均一となる長さであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の一実施形態における投影マスクは、光源から発生されたレーザ光を照射する投影レンズ上に配置される投影マスクであって、前記投影マスクは、所定の方向に移動する基板に被着されたアモルファスシリコン薄膜の所定の領域に対して前記レーザ光が照射されるように長方形状の透過領域が設けられ、前記長方形状の透過領域の短辺は、前記透過領域を透過したレーザ光の照射エネルギが前記所定の領域において略均一となる長さであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、チャネル領域に照射されるレーザ光の特性の偏りを低減させ、基板に含まれる複数の薄膜トランジスタの特性のばらつきを抑制可能な、レーザ照射装置、薄膜トランジスタの製造方法、プログラムおよび投影マスクを提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態における、レーザ照射装置１０の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における、所定の領域がアニール処理された薄膜トランジスタ２０の例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における、レーザ照射装置１０がレーザ光１４を照射する基板３０の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における、マイクロレンズアレイ１３の構成例を示す図である。
【図５】投影マスクパターン１５に含まれる投影マスクパターン１５の透過領域１５１Ａの構成例を示す図である。
【図６】チャネル領域のおける当該レーザ光１４のエネルギの状況を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施形態における、投影マスクパターン１５に含まれる投影マスクパターン１５の構成例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における、チャネル領域のレーザ光１４のエネルギの状況を示すグラフである。
【図９】本発明の第１の実施形態における、投影マスクパターン１５の他の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における、投影マスクパターン１５の透過領域１５１Ａの他の構成例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における、投影マスクパターン１５の構成例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態における、投影マスクパターン１５の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態における、チャネル領域のレーザ光１４のエネルギの状況を示すグラフである。
【図１４】本発明の第３の実施形態における、投影マスクパターン１５の他の構成例を説明するための図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態における、投影マスクパターン１５の他の構成例を説明するための図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態における、レーザ照射装置１０の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるレーザ照射装置１０の構成例を示す図である。
【００２２】
本発明の第１の実施形態において、レーザ照射装置１０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２０のような半導体装置の製造工程において、例えば、チャネル領域形成予定領域にレーザ光１４を照射してアニールし、当該チャネル領域形成予定領域を多結晶化するための装置である。
【００２３】
レーザ照射装置１０は、例えば、液晶表示装置の周辺回路などの画素の薄膜トランジスタを形成する際に用いられる。このような薄膜トランジスタを形成する場合、まず、基板３０上にＡｌ等の金属膜からなるゲート電極を、スパッタによりパターン形成する。そして、低温プラズマＣＶＤ法により、基板３０上の全面にＳｉＮ膜からなるゲート絶縁膜を形成する。その後、ゲート絶縁膜上に、例えば、プラズマＣＶＤ法によりアモルファスシリコン薄膜２１を形成する。すなわち、基板３０の全面にアモルファスシリコン薄膜２１が形成（被着）される。最後に、アモルファスシリコン薄膜２１上に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜を形成する。そして、図１に例示するレーザ照射装置１０により、アモルファスシリコン薄膜２１のゲート電極上の所定の領域にレーザ光１４を照射してアニールし、当該所定の領域を多結晶化してポリシリコン化する。なお、基板３０は、必ずしもガラス素材である必要はなく、樹脂などの素材で形成された樹脂基板など、どのような素材の基板であってもよい。以下では、基板３０を例にして説明するが、基板３０は、樹脂基板など他の素材で形成された基板であってもよい。
【００２４】
図１に示すように、レーザ照射装置１０において、レーザ光源１１から出射されたレーザ光は、カップリング光学系１２によりビーム系が拡張され、輝度分布が均一化される。レーザ光源１１は、例えば、波長が３０８ｎｍや２４８ｎｍなどのレーザ光１４を、所定の繰り返し周期で放射するエキシマレーザである。
【００２５】
その後、レーザ光１４は、マイクロレンズアレイ１３上に設けられた投影マスクパターン１５の複数の開口（透過領域１５１）を透過し、複数のレーザ光１４に分離され、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に照射される。マイクロレンズアレイ１３には、投影マスクパターン１５が設けられ、当該投影マスクパターン１５によって所定の領域にレーザ光１４が照射される。そして、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域が瞬間加熱されて溶融し、アモルファスシリコン薄膜２１の一部がポリシリコン薄膜２２となる。なお、投影マスクパターン１５は、投影マスクと呼称されてもよい。
【００２６】
ポリシリコン薄膜２２は、アモルファスシリコン薄膜２１に比べて電子移動度が高く、薄膜トランジスタ２０において、ソース２３とドレイン２４とを電気的に接続させるチャネル領域に用いられる。なお、図１の例では、マイクロレンズアレイ１３を用いた例を示しているが、必ずしもマイクロレンズアレイ１３を用いる必要はなく、１個の投影レンズを用いてレーザ光１４を照射してもよい。なお、実施形態１では、マイクロレンズアレイ１３を用いて、ポリシリコン薄膜２２を形成する場合を例にして説明する。
【００２７】
図２は、所定の領域がアニール処理された薄膜トランジスタ２０の例を示す図である。なお、薄膜トランジスタ２０は、最初にポリシリコン薄膜２２を形成し、その後、形成されたポリシリコン薄膜２２の両端にソース２３とドレイン２４を形成することで、作成される。
【００２８】
図２に示す薄膜トランジスタは、レーザアニールの結果、ソース２３とドレイン２４との間に、少なくとも一本のポリシリコン薄膜２２が形成される。なお、レーザ照射装置１０は、１つの薄膜トランジスタ２０に対して、マイクロレンズアレイ１３の一列（または一行）に含まれる例えば２０個のマイクロレンズ１７を用いて、レーザ光１４を照射する。すなわち、レーザ照射装置１０は、１つの薄膜トランジスタ２０に対して、２０ショットのレーザ光１４を照射する。その結果、薄膜トランジスタ２０において、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域が瞬間加熱されて溶融し、ポリシリコン薄膜２２となる。レーザ照射装置１０は、なお、マイクロレンズアレイ１３の一列（または一行）に含まれるマイクロレンズ１７の数は、２０に限られず、複数であればいくつであってもよい。
【００２９】
図３は、レーザ照射装置１０がレーザ光１４を照射する基板３０の例を示す図である。なお、基板３０は、例えばガラス基板であるが、基板３０は必ずしもガラス素材である必要はなく、樹脂などの素材で形成された樹脂基板など、どのような素材の基板であってもよい。図３に示すように、基板３０は、複数の画素３１を含み、当該画素３１の各々に薄膜トランジスタ２０を備える。薄膜トランジスタ２０は、複数の画素３１の各々における光の透過制御を、電気的にＯＮ／ＯＦＦすることにより実行するものである。なお、アニール処理が実行される前において、基板３０には、その全面にアモルファスシリコン薄膜２１が設けられている。当該アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域は、アニール処理及びその他の処理によって、薄膜トランジスタ２０のチャネル領域となる領域である。
【００３０】
レーザ照射装置１０は、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域にレーザ光１４を照射する。ここで、レーザ照射装置１０は所定の周期でレーザ光１４を照射し、レーザ光１４が照射されていない時間に基板３０を移動させ、次のアモルファスシリコン薄膜２１の箇所に当該レーザ光１４が照射されるようにする。図３に示すように、基板３０は、その全面にアモルファスシリコン薄膜２１が配置される。そして、レーザ照射装置１０は、所定の周期で、基板３０上に配置（形成、被着）されたアモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に、レーザ光１４を照射する。
【００３１】
レーザ照射装置１０は、まず、基板３０の全面に設けられている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１のうち図３の領域Ａに対して、マイクロレンズアレイ１３に含まれる第１のマイクロレンズ１７を用いて、レーザ光１４を照射する。その後、基板３０を所定の間隔「Ｈ」だけ移動させる。基板３０が移動している間、レーザ照射装置１０は、レーザ光１４の照射を停止する。そして、基板３０が「Ｈ」だけ移動した後、レーザ照射装置１０は、マイクロレンズアレイ１３に含まれる第２のマイクロレンズ１７を用いて、基板３０の全面に設けられている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１のうち図３の領域Ｂに対して、レーザ光１４を照射する。この場合に、基板３０の全面に設けられている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１のうち図３の領域Ａは、マイクロレンズアレイ１３において第１のマイクロレンズ１７に隣接する第２のマイクロレンズ１７によって、レーザ光１４が照射される。レーザ光１４を照射する。このように、基板３０の全面に設けられる（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域が、マイクロレンズアレイ１３の一列（または一行）に該当する複数のマイクロレンズ１７により、レーザ光１４を照射される。
【００３２】
なお、レーザ照射装置１０は、基板３０が「Ｈ」だけ移動した後、一旦停止した当該基板３０に対してレーザ光１４を照射してもよいし、移動し続けている当該基板３０に対してレーザ光１４を照射してもよい。
【００３３】
図４は、マイクロレンズアレイ１３の構成例を示す図である。図４に示すように、レーザ照射装置１０は、マイクロレンズアレイ１３に含まれる複数のマイクロレンズ１７を順次用いて、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域にレーザ光１４を照射し、当該所定の領域をポリシリコン薄膜２２とする。図４に例示するように、マイクロレンズアレイ１３の一列（または一行）に含まれるマイクロレンズ１７の数は２０個である。そのため、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に対して、２０個のマイクロレンズ１７を用いて、レーザ光１４が照射される。なお、マイクロレンズアレイ１３の一列（または一行）に含まれるマイクロレンズ１７は、２０個に限られず、いくつであってもよい。また、マイクロレンズアレイ１３の一行（又は一列）に含まれるマイクロレンズ１７の数は、図４に例示した８３個に限られず、いくつであってもよい。
【００３４】
図５は、投影マスクパターン１５に含まれる投影マスクパターン１５の構成例である。投影マスクパターン１５は、マイクロレンズアレイ１３に含まれるマイクロレンズ１７に対応する。図５の例では、投影マスクパターン１５は、透過領域１５１を含む。レーザ光１４は、投影マスクパターンの透過領域１５１を透過して、薄膜トランジスタ２０のチャネル領域となる部分（すなわち、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域）に照射される。投影マスクパターン１５の透過領域１５１は、その幅（短辺の長さ）が約５０［μｍ］である。なお、幅の長さは、あくまでも例示であって、どのような長さであってもよい。また、投影マスクパターン１５の透過領域１５１の長辺の長さは、例えば、約１００［μｍ］である。なお、長辺の長さについても、あくまでも例示であって、どのような長さであってもよい。
【００３５】
また、マイクロレンズアレイ１３は、投影マスクパターン１５を例えば５分の１に縮小して照射する。その結果、投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４は、チャネル領域では約１０［μｍ］の幅に縮小される。また、投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４は、チャネル領域では約２０［μｍ］の長さに縮小される。なお、マイクロレンズアレイ１３の縮小率は、５分の１に限られず、どのような縮尺であってもよい。また、投影マスクパターン１５は、図５に例示する投影マスクパターン１５が少なくともマイクロレンズ１７の個数分だけ並べて形成される。
【００３６】
図６は、図５に例示する投影マスクパターン１５を用いて、レーザ光１４を照射した場合の、チャネル領域における当該レーザ光１４のエネルギの状況を示すグラフである。図６のグラフにおいて、横軸は位置であり、縦軸はレーザ光１４のエネルギ（チャネル領域となる部分おけるエネルギ）である。また、図６に例示するエネルギの状況は、チャネル領域における中央部分（図６の線分ＡＡ’）の断面図におけるエネルギの状況（エネルギの強度分布）である。なお、図６の例は、あくまでも一例であって、レーザ光１４の照射した際のエネルギや、投影マスクパターン１５の大きさなどによって、チャネル領域における該レーザ光１４のエネルギの状況（エネルギの強度分布）が変化することは言うまでもない。
【００３７】
図６に示すように、チャネル領域となる領域において、投影マスクパターン１５の周辺部分（エッジ部分）を透過したレーザ光１４のエネルギが、他の箇所を透過したレーザ光１４のエネルギに比べて高くなっている（すなわち、ピークが存在する）ことが分かる。レーザ光１４の照射するエネルギが高いと、アモルファスシリコン薄膜２１において、結晶が大きくなる速度（ポリシリコン結晶の大きさが大きくなる速度）が早くなってしまう。すなわち、チャネル領域となる部分の周辺部分（エッジ部分）において、結晶が大きくなる速度（ポリシリコン結晶の大きさが大きくなる速度）が、他の部分に比べて早くなってしまう。
【００３８】
そのため、ポリシリコン結晶の結晶化の程度が該チャネル領域となる部分において偏ってしまい、形成されるポリシリコン薄膜の特性が均一とならず、基板３０に含まれる個々の薄膜トランジスタ２０の特性に偏りが生じる。その結果、基板３０を用いて作成された液晶に、表示むらが生じるという問題が生じてしまう。
【００３９】
そこで、本発明の第１の実施形態の投影マスクパターン１５は、投影マスクパターン１５の幅を短くすることにより、当該投影マスクパターン１５の周辺部分（エッジ部分）を透過したレーザ光１４の照射するエネルギが高くならないようにする。これによって、チャネル領域となる部分の周辺部分（エッジ部分）において、結晶が大きくなる速度（ポリシリコン結晶の大きさが大きくなる速度）が、他の部分に比べて早くなってしまうことを防止し、ポリシリコン結晶の結晶化の程度が該チャネル領域となる部分において偏らないようにする。その結果、形成されるポリシリコン薄膜の特性を均一化し、基板を用いて作成された液晶に、表示むらが生じることを防止できる。
【００４０】
図７は、本発明の第１の実施形態における投影マスクパターン１５の構成例を示す模式図である。図７に示すように、投影マスクパターン１５の透過領域１５１Ａの幅は、図５に示す投影マスクパターン１５の透過領域１５１に比べて、短く構成される。本発明の第１の実施形態において、透過領域１５１Ａの幅は、例えば、１２［μｍ］である。かかる幅は、図６に示す投影マスクパターン１５の透過領域１５１の約１／４である。なお、透過領域１５１の幅は、１２［μｍ］に限られず、当該投影マスクパターン１５の周辺部分（エッジ部分）を透過したレーザ光１４の照射するエネルギが高くならないのであれば、どのような長さであってもよい。なお、透過領域１５１Ａの長辺の長さ（長辺）は約１００［μｍ］である。
【００４１】
図８は、透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を用いて、レーザ光１４を照射した場合の、チャネル領域となる部分におけるレーザ光１４のエネルギの状況（エネルギの強度分布）を示すグラフである。図８のグラフにおいて、横軸は位置であり、縦軸はレーザ光１４のエネルギである。また、図８に例示するエネルギの状況は、チャネル領域における中央部分（図６の線分ＢＢ’）の断面図におけるエネルギの状況（エネルギの強度分布）である。なお、図８の例はあくまでも一例であって、図６と同様、レーザ光１４の照射した際のエネルギや、投影マスクパターン１５の大きさなどによって、チャネル領域における該レーザ光１４のエネルギの状況（エネルギの強度分布）が変化することは言うまでもない。
【００４２】
図８に示すように、チャネル領域となる領域において、透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４のエネルギは、図６に例示したエネルギと異なり、他の箇所を透過したレーザ光１４のエネルギに比べて高くなる（すなわち、ピークが存在する）現象が生じていないことが分かる。すなわち、透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４のエネルギは、該投影マスクパターン１５のエッジ部分が他の部分に比べて大きくならない。すなわち、透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を用いることにより、チャネル領域となる部分に照射されるレーザ光１４のエネルギが均一化されることになる。その結果、チャネル領域となる部分に対して均一なエネルギのレーザ光１４を照射することが可能となり、ポリシリコン結晶の結晶化の程度が均一化される。そのため、基板３０に含まれる複数の薄膜トランジスタの特性のばらつきを抑制することができる。
【００４３】
図９は、投影マスクパターン１５の構成例を示す図である。図９に示すように、投影マスクパターン１５は、図２に例示するマイクロレンズアレイ１３に含まれるマイクロレンズ１７の各々に対応するように透過領域１５１Ａが設けられる。例えば、投影マスクパターン１５は、１行（すなわち、領域Ｉや領域Ｘ）に２０個の透過領域１５１Ａが設けられる。
【００４４】
また、図９に例示するように、投影マスクパターン１５の一列（例えばＡ列やＢ列）において、少なくとも互いに隣接する透過領域１５１Ａは、その位置が互いに異なる。例えば、図９において、Ａ列において、互いに隣接する領域Ｘと領域Ｚの透過領域１５１Ａの位置は、互いに異なる。また、図９において、Ｂ列において、互いに隣接する領域Ｘと領域Ｚの透過領域１５１Ａの位置は、互いに異なる。したがって、投影マスクパターン１５において、少なくとも隣接する透過領域１５１Ａは、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に対する照射範囲が互いに異なることとなる。
【００４５】
なお、図９に例示する投影マスクパターン１５はあくまでも例示であって、投影マスクパターン１５における透過領域１５１Ａの位置は、どのような位置に設けられていてもよい。また、投影マスクパターン１５において、少なくとも隣接する透過領域１５１Ａは、その位置が互いに同じであってもよい。
【００４６】
また、図９に例示するように、投影マスクパターン１５の一行（例えば、図９の領域Ｉ）において、互いに隣接する一列（例えば、領域ＩにおけるＡ列とＢ列）の透過領域１５１Ａの位置が、互いに異なっていてもよい。例えば、図９において、領域Ｚにおいて、Ｂ列とＣ列の透過領域１５１Ａの位置が、互いに異なっていてもよい。
【００４７】
なお、投影マスクパターン１５の一行（図９の領域Ｉや領域Ｘ）において、２０個の透過領域１５１Ａの総面積は、所定の値（所定の面積）に設定することが望ましい。すなわち、図９に例示する投影マスクパターン１５の領域ＩのＡ列〜Ｔ列の透過領域１５１Ａの総面積や、領域ＸのＡ列〜Ｔ列の透過領域１５１Ａの総面積は、いずれも所定の値（所定の面積）に設定される。その結果、投影マスクパターン１５のいずれの「行」を用いたとしても、薄膜トランジスタ２０のチャネル領域となる部分（すなわち、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域）に照射されるレーザ光１４の照射面積の総和は一定になる。なお、投影マスクパターン１５の一行（図９の領域Ｉや領域Ｘ）において、２０個の透過領域１５１Ａの総面積は、必ずしも所定の値（所定の面積）に設定される必要はなく、レーザ光１４の照射面積が「行」によって異なってもよい。
【００４８】
図９の例では、基板３０の移動方向（スキャン方向）に対して、投影マスクパターン１５の透過領域１５１Ａは、直交するように設けられる。なお、投影マスクパターン１５の透過領域１５１Ａは、基板３０の移動方向（スキャン方向）に対して必ずしも直交する必要はなく、該移動方向（スキャン方向）に対して平行（略平行）に設けられていてもよい。
【００４９】
レーザ照射装置１０は、図９に示す投影マスクパターン１５を用いて、図３に例示するアモルファスシリコン薄膜が全面に設けられた（被着された）基板３０にレーザ光１４を照射する。その結果、図４に例示する基板３０において、例えば領域Ｘは、図９に例示する領域ＸのＡ列〜Ｔ列によってマスクされた２０個のマイクロレンズ１７を用いて、レーザ光１４が照射される。一方、その隣の領域Ｚは、図９に例示する領域ＺのＡ列〜Ｔ列によってマスクされた２０個のマイクロレンズ１７を用いて、レーザ光１４が照射される。その結果、図４に例示する基板３０において、スキャン方向の領域（すなわち、領域Ｘや領域Ｚ）において、隣接する領域の薄膜トランジスタ２０は、互いに異なる列のマイクロレンズ１７により、レーザ光１４が照射される。そのため、図４に例示する基板３０において、スキャン方向の領域（すなわち、領域Ｘや領域Ｚ）において、隣接する領域の薄膜トランジスタ２０は、互いに異なる特性となる。
【００５０】
次に、レーザ照射装置１０を用いて、図２に例示する本発明の第１の実施形態における薄膜トランジスタ２０を作成する方法について、説明する。
【００５１】
まず、レーザ照射装置１０は、図９に例示される投影マスクパターン１５を含む投影マスクパターン１５に割り当てられた一のマイクロレンズ１７を用いて、レーザ光１４を薄膜トランジスタ２０のチャネル領域となる領域（チャネル領域にしたい領域、すなわち、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域）に照射する。その結果、薄膜トランジスタ２０のチャネル領域となる領域（チャネル領域にしたい領域）に設けられているアモルファスシリコン薄膜２１が、瞬間加熱されて溶融し、ポリシリコン薄膜２２となる。
【００５２】
基板３０は、１つのマイクロレンズ１７によりレーザ光１４が照射されるごとに、所定の距離だけ移動する。所定の距離は、図３に例示するように、基板３０における複数の薄膜トランジスタ２０間の距離「Ｈ」である。レーザ照射装置１０は、基板３０を当該所定の距離移動させる間、レーザ光１４の照射を停止する。
【００５３】
基板３０が所定の距離「Ｈ」を移動した後、レーザ照射装置１０は、マイクロレンズアレイ１３に含まれる他のマイクロレンズ１７を用いて、レーザ光１４を、一のマイクロレンズ１７で照射されたチャネル領域に再度照射する。その結果、薄膜トランジスタ２０のチャネル領域となる領域（チャネル領域にしたい領域）に設けられているアモルファスシリコン薄膜２１が、瞬間加熱されて溶融し、ポリシリコン薄膜２２となる。
【００５４】
上記工程を繰り返し、投影マスクパターン１５に割り当てられた２０個のマイクロレンズ１７の各々を順次用いて、薄膜トランジスタ２０のチャネル領域となる領域（チャネル領域にしたい領域）に２０ショット分のレーザ光１４を照射する。その結果、基板３０の薄膜トランジスタ２０の所定の領域に、ポリシリコン薄膜２２が形成される。
【００５５】
その後、別の工程において、当該薄膜トランジスタ２０に、ソース２３とドレイン２４とが形成される。
【００５６】
上記のとおり、本発明の第１の実施形態では、投影マスクパターン１５の幅を短くすることにより、当該投影マスクパターン１５の周辺部分（エッジ部分）を透過したレーザ光１４の照射するエネルギが高くならないようにする。これによって、チャネル領域の周辺部分（エッジ部分）において、結晶が大きくなる速度（ポリシリコン結晶の大きさが大きくなる速度）が、他の部分に比べて早くなってしまうことを防止し、ポリシリコン結晶の結晶化の程度が該チャネル領域となる領域内（チャネル領域にしたい領域内）において偏らないようにする。その結果、形成されるポリシリコン薄膜の特性を均一化し、基板３０を用いて作成された液晶に、表示むらが生じることを防止できる。
【００５７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、基板３０の所定の領域（薄膜トランジスタ２０においてチャネル領域となる領域）に対して、複数の透過領域１５１Ａを介して、レーザ光を照射する場合の形態である。これにより、本発明の第１の実施形態のように、１つの透過領域１５１Ａを介してレーザ光を照射する場合に比べて、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に対して照射できるレーザ光が増すため、当該所定の領域を効率よくアニール処理することが可能となる。
【００５８】
第２の実施形態におけるレーザ照射装置１０の構成例は、図１に例示する第１の実施形態におけるレーザ照射装置１０と同様であるため、詳細な説明は省略される。
【００５９】
図１０は、本発明の第２の実施形態における投影マスクパターン１５の構成例を示す模式図である。図１０に示す投影マスクパターン１５の透過領域１５１Ａは、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に照射されるレーザ光１４を透過させる。すなわち、第２の実施形態において、投影マスクパターン１５には、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に照射されるレーザ光１４を透過させる透過領域１５１Ａが複数設けられる。例えば、図１０に例示するようにアモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に照射されるレーザ光１４を透過させる透過領域１５１Ａは、２つ設けられる。このように、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に対して、１つの透過領域１５１Ａを介してレーザ光１４を照射する場合に比べて、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域（薄膜トランジスタ２０においてチャネル領域となる領域）に対して照射できるレーザ光１４が増すため、当該所定の領域を効率よくアニール処理することが可能となる。
【００６０】
なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様、透過領域１５１Ａの幅は、図５に示す投影マスクパターン１５の透過領域１５１に比べて、短く構成される。そのため、投影マスクパターン１５の周辺部分（エッジ部分）を透過したレーザ光１４の照射するエネルギが高くならず、チャネル領域となる領域の周辺部分（エッジ部分）において、結晶が大きくなる速度（ポリシリコン結晶の大きさが大きくなる速度）が、他の部分に比べて早くなってしまうことを防止し、ポリシリコン結晶の結晶化の程度が該チャネル領域内において偏らないようにする。その結果、形成されるポリシリコン薄膜の特性を均一化し、基板３０を用いて作成された液晶に、表示むらが生じることを防止できる。
【００６１】
透過領域１５１Ａの幅は、例えば、１２［μｍ］である。かかる幅は、図６に示す投影マスクパターン１５の透過領域１５１の約１／５である。なお、透過領域１５１の幅は、１２［μｍ］に限られず、当該投影マスクパターン１５の周辺部分（エッジ部分）を透過したレーザ光１４の照射するエネルギが高くならないのであれば、どのような長さであってもよい。なお、透過領域１５１Ａの長辺の長さ（長辺）は約１００［μｍ］である。
【００６２】
図１１は、第２の実施形態における、投影マスクパターン１５の構成例を示す図である。図１１に示すように、投影マスクパターン１５は、図２に例示するマイクロレンズアレイ１３に含まれるマイクロレンズ１７の各々に対応するように透過領域１５１Ａが設けられる。例えば、投影マスクパターン１５は、１行（すなわち、領域Ｉや領域Ｘ）に２０個の透過領域１５１Ａが設けられる。
【００６３】
また、図１１に例示するように、投影マスクパターン１５の一列（例えばＡ列やＢ列）において、少なくとも互いに隣接する複数の透過領域１５１Ａは、その配置が互いに異なる。例えば、図１１において、Ａ列において、互いに隣接する領域Ｘと領域Ｚの透過領域１５１Ａの配置は、互いに異なる。また、図１１において、Ｂ列において、互いに隣接する領域Ｘと領域Ｚの透過領域１５１Ａの配置は、互いに異なる。したがって、投影マスクパターン１５において、少なくとも隣接する透過領域１５１Ａは、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に対する照射範囲が互いに異なることとなる。
【００６４】
なお、図１１に例示する投影マスクパターン１５はあくまでも例示であって、投影マスクパターン１５における透過領域１５１Ａの配置は、どのような配置であってもよい。また、投影マスクパターン１５において、少なくとも隣接する透過領域１５１Ａは、その配置が互いに同じであってもよい。
【００６５】
また、図１１に例示するように、投影マスクパターン１５の一行（例えば、図１１の領域Ｉ）において、互いに隣接する一列（例えば、領域ＩにおけるＡ列とＢ列）の複数の透過領域１５１Ａの配置が、互いに異なっていてもよい。例えば、図１１において、領域Ｚにおいて、Ｂ列とＣ列の複数の透過領域１５１Ａの配置が、互いに異なっていてもよい。
【００６６】
なお、投影マスクパターン１５の一行（図１１の領域Ｉや領域Ｘ）において、２０個の透過領域１５１Ａの総面積は、所定の値（所定の面積）に設定することが望ましい。すなわち、図１１に例示する投影マスクパターン１５の領域ＩのＡ列〜Ｔ列の透過領域１５１Ａの総面積や、領域ＸのＡ列〜Ｔ列の透過領域１５１Ａの総面積は、いずれも所定の値（所定の面積）に設定されることが望ましい。その結果、投影マスクパターン１５のいずれの「行」を用いたとしても、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１に照射されるレーザ光１４の照射面積の総和は一定になる。なお、投影マスクパターン１５の一行（図１１の領域Ｉや領域Ｘ）において、２０個の透過領域１５１Ａの総面積は、必ずしも所定の値（所定の面積）に設定される必要はなく、レーザ光１４の照射面積が「行」によって異なってもよい。
【００６７】
図１１の例では、基板３０の移動方向（スキャン方向）に対して、投影マスクパターン１５の透過領域１５１Ａは、直交するように設けられる。なお、投影マスクパターン１５の透過領域１５１Ａは、基板３０の移動方向（スキャン方向）に対して必ずしも直交する必要はなく、該移動方向（スキャン方向）に対して平行（略平行）に設けられていてもよい。
【００６８】
上記のとおり、本発明の第２の実施形態では、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域（薄膜トランジスタ２０においてチャネル領域となる領域）に対して、複数の透過領域１５１Ａを介して、レーザ光１４を照射する。したがって、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に対して、複数の透過領域１５１Ａを介してレーザ光１４を照射することができるため、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に対して照射できるレーザ光１４が増すため、当該所定の領域を効率よくアニール処理することが可能となる。
【００６９】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態は、投影マスクパターン１５における透過領域１５１Ａが、所定のパターンにより形成される場合の形態である。これにより、本発明の第３の実施形態では、投影マスクパターン１５における透過領域１５１Ａを容易に形成することができるようになる。
【００７０】
図１２は、第３の実施形態における、投影マスクパターン１５の構成例を示す図である。図１２に示すように、図２に例示するマイクロレンズアレイ１３に含まれるマイクロレンズ１７の各々に対応するように透過領域１５１Ａが設けられる。例えば、投影マスクパターン１５は、１行（すなわち、領域Ｉや領域Ｘ）に２０個の透過領域１５１Ａが設けられる。
【００７１】
図１２に例示するように、投影マスクパターン１５において、１行（すなわち、領域Ｉや領域Ｘ）に設けられる透過領域１５１Ａは、所定のパターンにより（所定のパターンに基づいて）形成される。所定のパターンは、例えば、図１２に例示するように、投影マスクパターン１５において、１行（すなわち、領域Ｉや領域Ｘ）に設けられる透過領域１５１Ａが、列（すなわち、Ａ列やＢ列）ごとに、所定の長さだけずらして設けられるパターンである。
【００７２】
具体的には、領域ＩのＢ列の透過領域１５１Ａは、Ａ列の透過領域１５１Ａに対して、基板３０のスキャン方向に対して垂直な方向に所定の長さずらして形成される。また、領域ＩのＣ列の透過領域１５１Ａは、Ｂ列の透過領域１５１Ａに対して、基板３０のスキャン方向に対して垂直な方向に所定の長さずらして形成される。このように、投影マスクパターン１５の各列に対して、同様の所定のパターンで透過領域１５１Ａを設ける。なお、所定の長さは、例えば、約０．６［μｍ］である。なお、所定の長さは、約０．６［μｍ］に限られず、どのような長さであってもよい。
【００７３】
図１３は、図１２に例示する透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を用いて、レーザ光１４を照射した場合の、チャネル領域におけるレーザ光１４の照射回数を示すグラフである。なお、図１３は、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に対して、投影マスクパターン１５に含まれる全ての列（図１２の例示では２０列）の透過領域を用いて、レーザ光１４を照射した場合の照射回数である。図１３のグラフにおいて、横軸はチャネル領域におけるレーザ光１４の照射位置であり、縦軸はレーザ光１４の照射回数である。
【００７４】
図１３に示すように、チャネル領域において、図１３に例示する透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４の照射回数は、図１２に示す幅５．７［μｍ］の照射範囲において、同一の回数となっている。図１３に例示するように、図１２に例示する投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４の照射回数は、幅５．７［μｍ］の照射範囲において同一の回数となる。照射回数が同じになるため、チャネル領域となる領域（幅５．７［μｍ］の照射範囲に含まれる領域）に照射されるレーザ光１４のエネルギは、均一化されることになる。
【００７５】
なお、透過領域１５１Ａの幅は、例えば、１２［μｍ］である。かかる幅は、図６に示す投影マスクパターン１５の透過領域１５１の約１／４である。また、なお、透過領域１５１Ａの長辺の長さ（長辺）は約１００［μｍ］である。
【００７６】
なお、透過領域１５１の幅は、１２［μｍ］に限られず、当該投影マスクパターン１５の周辺部分（エッジ部分）を透過したレーザ光１４の照射するエネルギが高くならないのであれば、どのような長さであってもよい。
【００７７】
図１４は、第３の実施形態の投影マスクパターン１５について説明するための図である。図１４（ａ）は、投影マスクパターンの他の構成例である。図１４（ａ）に示すように、透過領域１５１Ａの幅は、約３．３［μｍ］である。また、図１４（ａ）において、１行（すなわち、領域Ｉや領域Ｘ）に設けられる透過領域１５１Ａが、列（すなわち、Ａ列やＢ列）ごとに所定の長さだけずらして設けられる。図１４（ａ）の例では、所定の長さは、例えば、約０．４７［μｍ］である。なお、所定の長さは、どのような長さであってもよい。
【００７８】
図１４（ａ）に例示するように、投影マスクパターン１５において、１行（すなわち、領域Ｉや領域Ｘ）に設けられる透過領域１５１Ａは、その幅が３．３［μｍ］であり、列（すなわち、Ａ列やＢ列）ごとに約０．４７［μｍ］所定の長さだけずらして設けられるパターンである。
【００７９】
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に例示する透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を用いて、レーザ光１４を照射した場合の、チャネル領域となる領域（チャネル領域にしたい領域）におけるレーザ光１４の照射回数を示すグラフである。なお、図１４（ｂ）は、薄膜トランジスタ２０のチャネル領域となる領域（チャネル領域にしたい領域）に対して、投影マスクパターン１５に含まれる全ての列（図１４（ａ）の例示では２０列）の透過領域を用いて、レーザ光１４を照射した場合の照射回数である。図１４（ｂ）のグラフにおいて、横軸はチャネル領域となる領域（チャネル領域にしたい領域）におけるレーザ光の照射位置であり、縦軸はレーザ光１４の照射回数である。
【００８０】
図１４（ｂ）に示すように、透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４の照射回数は、図１４（ｂ）に示す幅７．６［μｍ］の照射範囲において、同一の回数となっている。図１４（ｂ）に例示するように、図１４（ａ）に例示する投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４の照射回数は、幅７．６［μｍ］の照射範囲において同一の回数となる。照射回数が同じになるため、チャネル領域となる領域（幅７．６［μｍ］の照射範囲に含まれる領域）に照射されるレーザ光１４のエネルギが均一化されることになる。
【００８１】
（変形例）
投影マスクパターン１５において、１行（すなわち、領域Ｉや領域Ｘ）に設けられる透過領域１５１Ａは、図１２に例示する所定のパターンにより形成した後、それらをランダムに入れ替えてもよい。
【００８２】
図１５は、第３の実施形態の変形例における、投影マスクパターン１５について説明するための図である。図１５（ａ）は、投影マスクパターンの他の構成例である。図１５（ａ）に例示する投影マスクパターン１５は、図１２に例示する所定のパターンにより形成された透過領域１５１Ａを、その列に対してランダムに入れ替えたものである。レーザ照射装置１０は、図１５（ａ）に例示する投影マスクパターン１５を介して、レーザ光１４を照射する。
【００８３】
図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に例示する透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を用いて、レーザ光１４を照射した場合の、チャネル領域となる部分（チャネル領域にしたい部分）におけるレーザ光１４の照射回数を示すグラフである。なお、図１５（ｂ）は、薄膜トランジスタ２０のチャネル領域となる領域に対して、投影マスクパターン１５に含まれる全ての列（図１５（ａ）の例示では２０列）の透過領域を用いて、レーザ光１４を照射した場合の照射回数である。図１５（ｂ）のグラフにおいて、横軸はチャネル領域となる部分におけるレーザ光の照射位置であり、縦軸はレーザ光１４の照射回数である。
【００８４】
図１５（ｂ）に示すように、チャネル領域となる領域（チャネル領域にしたい部分）において、透過領域１５１Ａを含む投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４の照射回数は、図１５（ｂ）に示す幅５．２［μｍ］の照射範囲において、同一の階数となっている。図１５（ｂ）に例示するように、図１５（ａ）に例示する投影マスクパターン１５を透過したレーザ光１４の照射回数は、幅５．２［μｍ］の照射範囲において同一の回数となる。照射回数が同じになるため、チャネル領域となる領域（幅５．２［μｍ］の照射範囲に含まれる領域）に照射されるレーザ光１４のエネルギが均一化されることになる。
【００８５】
上記のとおり、本発明の第３の実施形態では、投影マスクパターン１５における透過領域１５１Ａが所定のパターンにより形成される。したがって、投影マスクパターン１５における透過領域１５１Ａを容易に形成することができるようになる。
【００８６】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態は、マイクロレンズアレイ１３の代わりに、１個の投影レンズ１８を用いて、レーザアニールを行う場合の実施形態である。
【００８７】
図１６は、本発明の第４の実施形態におけるレーザ照射装置１０の構成例を示す図である。図１６に示すように、本発明の第４の実施形態におけるレーザ照射装置１０は、レーザ光源１１と、カップリング光学系１２と、投影マスクパターン１５と、投影レンズ１８とを含む。なお、レーザ光源１１と、カップリング光学系１２とは、図１に示す本発明の第１の実施形態におけるレーザ光源１１と、カップリング光学系１２と同様の構成であるため、詳細な説明は省略される。また、投影マスクパターンは、本発明の第１の実施形態における投影マスクパターンと同様の構成であるため、詳細な説明は省略される。
【００８８】
第４の実施形態において、投影マスクパターン１５は、例えば、図１２や図１４（ａ）、図１５（ａ）に例示する投影マスクパターン１５である。ただし、投影マスクパターン１５のマスクパターンは、投影レンズ１８の光学系の倍率で換算されるため、図６や図７に例示する投影マスクパターンの形状（面積、大きさ）とは異なるものであってもよい。レーザ光は、投影マスクパターン１５の透過領域１５１Ａ（透過領域）を透過し、投影レンズ１８により、アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に照射される。その結果、基板３０の全面に設けられているアモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域が瞬間加熱されて溶融し、アモルファスシリコン薄膜２１の一部（所定の領域）がポリシリコン薄膜２２となる。
【００８９】
本発明の第４の実施形態においても、レーザ照射装置１０は所定の周期でレーザ光１４を照射し、レーザ光１４が照射されていない時間に基板３０を移動させ、次のアモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に当該レーザ光１４が照射されるようにする。第４の実施形態においても、図３に示すように、基板３０は、その全面にアモルファスシリコン薄膜２１が配置される。そして、レーザ照射装置１０は、所定の周期で、基板３０上に配置されたアモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域に、レーザ光１４を照射する。
【００９０】
ここで、投影レンズ１８を用いる場合、レーザ光１４が、当該投影レンズ１８の光学系の倍率で換算される。すなわち、投影マスクパターン１５のパターンが、投影レンズ１８の光学系の倍率で換算され、基板３０上に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域がレーザアニールされる。
【００９１】
すなわち、投影マスクパターン１５のマスクパターンは、投影レンズ１８の光学系の倍率で換算され、基板３０上に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域がレーザアニールされる。例えば、投影レンズ１８の光学系の倍率が約２倍であると、投影マスクパターン１５のマスクパターンは、約１／２（０．５）倍され、基板３０の所定の領域がレーザアニールされる。なお、投影レンズ１８の光学系の倍率は、約２倍に限られず、どのような倍率であってもよい。投影マスクパターン１５のマスクパターンは、投影レンズ１８の光学系の倍率に応じて、基板３０上の所定の領域がレーザアニールされる。例えば、投影レンズ１８の光学系の倍率が４倍であれば、投影マスクパターン１５のマスクパターンは、約１／４（０．２５）倍され、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１の所定の領域がレーザアニールされる。
【００９２】
また、投影レンズ１８が倒立像を形成する場合、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１に照射される投影マスクパターン１５の縮小像は、投影レンズ１８のレンズの光軸を中心に１８０度回転したパターンとなる。一方、投影レンズ１８が正立像を形成する場合、基板３０に形成されている（被着している）アモルファスシリコン薄膜２１に照射される投影マスクパターン１５の縮小像は、当該投影マスクパターン１５そのままとなる。
【００９３】
上記のとおり、本発明の第４の実施形態では、１個の投影レンズ１８を用いて、レーザアニールを行った場合であっても、基板３０全体において、互いに隣接する薄膜トランジスタ２０の特性は、互いに異なることになり、当該特性の違いによる表示の違い（例えば色の濃淡などの違い）が“線状”に表れることが無くなる。そのため、液晶画面において表示むらが“スジ”とならず、当該表示むらが強調されることを防止することができる。
【００９４】
なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」「直交」等の記載がある場合に、これらの各記載は厳密な意味ではない。すなわち、「垂直」「平行」「平面」「直交」とは、設計上や製造上等における公差や誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」「実質的に直交」という意味である。なお、ここでの公差や誤差とは、本発明の構成・作用・効果を逸脱しない範囲における単位のことを意味するものである。
【００９５】
また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」等の記載がある場合に、これらの各記載は厳密な意味ではない。すなわち、「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上や製造上等における公差や誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。なお、ここでの公差や誤差とは、本発明の構成・作用・効果を逸脱しない範囲における単位のことを意味するものである。
【００９６】
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上記実施の形態に示す構成を適宜組み合わせることとしてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１０  レーザ照射装置
１１  レーザ光源
１２  カップリング光学系
１３  マイクロレンズアレイ
１４  レーザ光
１５  投影マスクパターン
１５１、１５１Ａ  透過領域
１７  マイクロレンズ
１８  投影レンズ
２０  薄膜トランジスタ
２１  アモルファスシリコン薄膜
２２  ポリシリコン薄膜
２３  ソース
２４  ドレイン
３０  基板
【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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【図１５】
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【図１６】
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