(57)【要約】【課題】基板上の所定の領域をレーザアニールする場合に、レーザ光の照射に要するエネルギを抑制することが可能なレーザ照射装置、及び、レーザ照射方法を提供する。【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、レーザ光を受けて、基板の移動方向に平行な細線状のレーザビームを生成するシリンドリカルレンズを含むレーザヘッドと、を備え、レーザヘッドは、アモルファスシリコン薄膜が被着した基板の所定の領域に細線状のレーザビームを照射して、当該所定の領域にポリシリコン薄膜を形成することを特徴とする。【選択図】図５
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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、
前記レーザ光を受けて、基板の移動方向に平行な細線状のレーザビームを生成するシリンドリカルレンズを含むレーザヘッドと、を備え、
前記レーザヘッドは、アモルファスシリコン薄膜が被着した前記基板の所定の領域に前記細線状のレーザビームを照射して、当該所定の領域にポリシリコン薄膜を形成することを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項２】
前記基板は、前記移動方向に平行な一列に複数の前記所定の領域を含み、
前記レーザヘッドは、前記一列に含まれる前記複数の所定の領域の各々に対して、前記細線状のレーザビームを照射す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】
前記レーザヘッドは、前記移動方向に平行に配置された複数の前記シリンドリカルレンズを含み、当該複数のシリンドリカルレンズにより、複数の前記細線状のレーザビームを生成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】
前記基板は、それぞれが複数の前記所定の領域を含む複数の列を備え、
前記複数の列の各々は、前記基板の移動方向に平行であり、
前記レーザヘッドは、前記複数の列の各々に対して、前記複数の細線状のレーザビームの各々を照射することを特徴とする請求項３に記載のレーザ照射装置。
【請求項５】
前記複数の細線状のレーザビームの間隔は、前記基板上の前記複数の列の間隔に基づいて設定されることを特徴とする請求項４に記載のレーザ照射装置。
【請求項６】
前記レーザヘッド上に設けられ、前記基板の所定の領域に対応する位置に開口部を有する投影マスクを、さらに備え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第１のステップと、
シリンドリカルレンズを用いて、前記レーザ光から、基板の移動方向に平行な細線状のレーザビームを生成する第２のステップと、
アモルファスシリコン薄膜が被着した前記基板の所定の領域に、前記生成した細線状のレーザビームを照射して、当該所定の領域にポリシリコン薄膜を形成する第３のステップと、を含むレーザ照射方法。
【請求項８】
前記基板は、前記移動方向に平行な一列に複数の前記所定の領域を含み、
前記第３のステップにおいて、前記一列に含まれる前記複数の所定の領域の各々に対して前記細線状のレーザビームを照射して、当該複数の所定の領域にポリシリコン薄膜を形成することを特徴とする請求項７に記載のレーザ照射方法。
【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、レーザ照射方法に関する。
【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を形成し、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】
ここで、特許文献１には、基板上の複数の個所をレーザアニールするために、当該基板全体にレーザ光を照射することが開示されている。しかしながら、基板上においてレーザアニールが必要な領域は、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となる領域であって、当該基板の一部の領域である。それにもかかわらず、基板全体にレーザ光を照射する特許文献１に記載の技術は、レーザ光の照射に余分なエネルギを要することになるという問題が生じていた。
【０００７】
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、基板上の所定の領域をレーザアニールする場合に、レーザ光の照射に要するエネルギを抑制することが可能なレーザ照射装置、及び、レーザ照射方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、レーザ光を受けて、基板の移動方向に平行な細線状のレーザビームを生成するシリンドリカルレンズを含むレーザヘッドと、を備え、レーザヘッドは、アモルファスシリコン薄膜が被着した基板の所定の領域に細線状のレーザビームを照射して、当該所定の領域にポリシリコン薄膜を形成することを特徴とする。
【０００９】
本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置において、基板は、移動方向に平行な一列に複数の所定の領域を含み、レーザヘッドは、当該一列に含まれる複数の所定の領域の各々に対して、細線状のレーザビームを照射することを特徴としてもよい。
【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、レーザヘッドは、移動方向に平行に配置された複数のシリンドリカルレンズを含み、当該複数のシリンドリカルレンズにより、複数の細線状のレーザビームを生成す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において、基板は、それぞれが複数の所定の領域を含む複数の列を備え、複数の列の各々は、基板の移動方向に平行であり、レーザヘッドは、複数の列の各々に対して、複数の細線状のレーザビームの各々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において、複数の細線状のレーザビームの間隔は、基板上の複数の列の間隔に基づいて設定され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において、レーザヘッド上に設けられ、基板の所定の領域に対応する位置に開口部を有する投影マスクを、さらに備え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方法は、レーザ光を発生する第１のステップと、シリンドリカルレンズを用いて、レーザ光から、基板の移動方向に平行な細線状のレーザビームを生成する第２のステップと、アモルファスシリコン薄膜が被着した基板の所定の領域に、生成した細線状のレーザビームを照射して、当該所定の領域にポリシリコン薄膜を形成する第３のステップと、を含む。
【００１５】
本発明の一実施形態におけるレーザ照射方法において、基板は、移動方向に平行な一列に複数の所定の領域を含み、第３のステップにおいて、一列に含まれる複数の所定の領域の各々に対して細線状のレーザビームを照射して、当該複数の所定の領域にポリシリコン薄膜を形成することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板上の所定の領域をレーザアニールする場合に、レーザ光の照射に要するエネルギを抑制することが可能なレーザ照射装置、及び、レーザ照射方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）レーザ照射装置の上面模式図と、（ｂ）レーザ照射装置の側面模式図である。
【図２】所定の領域がアニール処理された薄膜トランジスタの例を示す模式図である。
【図３】基板の例を示す模式図である。
【図４】従来技術におけるレーザ照射装置によって、レーザ光（ラインビーム）が基板に照射される状態を説明するための図である。
【図５】細線状のラインビームが、基板に照射される状態を説明するための模式図である。
【図６】複数のシリンドリカルレンズが、細線状のレーザビームを生成する状態を説明するための模式図である。
【図７】ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）におけるシリンドリカルレンズの構造例を示す模式図である。
【図８】レーザ照射装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
（一実施形態）
本発明の一実施形態のレーザ照射装置について、図１の側面模式図を用い説明する。図１は、レーザ照射装置の模式図を示す図である。本発明の一実施形態において、レーザ照射装置１００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）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を照射してアニール処理し、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。
【００２０】
レーザ照射装置１００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２００上にＡｌ（アルミニウム）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（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、基板２００上の全面にＳｉＮ（窒化ケイ素）膜からなるゲート絶縁膜を形成する。
【００２１】
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を形成する。すなわち、基板２００の全面にアモルファスシリコン薄膜が形成（被着）される。最後に、アモルファスシリコン薄膜上に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜を形成する。そして、図１に例示するレーザ照射装置１００により、アモルファスシリコン薄膜のゲート電極上の所定の領域（薄膜トランジスタにおいてチャネル領域となる領域）にラインビーム２０５を照射してアニール処理し、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２００は、例えばガラス基板であるが、基板２００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。
【００２２】
図１に示すように、レーザ照射装置１００には、レーザ光を発生させる光源１０１が備えられ、同光源１０１から照射されたレーザ光の強度分布を略均一にするホモジナイザ１１１、ホモジナイザ１１１により強度分布が均一にされたレーザ光を集光するコンデンサレンズ１１２、コンデンサレンズ１１２により集光されたレーザ光を、細線状のラインビームに変換するシリンドリカルレンズ１１３が備えられる。
【００２３】
また、シリンドリカルレンズ１１３とラインビームの照射対象（基板２００）の間の光路上に、ホモジナイザ１１１を通過したレーザ光の干渉により照射対象に発生し得る干渉むらを低減するための投影マスク１１４も備えられる。図示の実施形態にあっては、投影マスク１１４と照射対象（基板２００）の間に、ミラー１１５と、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０が備えられる。
【００２４】
光源１０１は、レーザアニールのためのレーザ光を照射するための光源である。例えば、ＵＶパルスレーザ、エキシマレーザ等を発振するレーザ発振器である。光源１０１は、波長が３０８ｎｍや２４８ｎｍなどのレーザ光を、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】
ホモジナイザ１１１は、光源１０１から発振されたレーザ光２０１の強度分布を略均一にする。ホモジナイザ１１１は、例えば、互いに対向した２枚のフライアイレンズにより構成される。ホモジナイザ１１１として、非球面レンズ、回析光学素子等も用いられる。
【００２６】
コンデンサレンズ１１２は、ホモジナイザ１１１を通過して強度分布が略均一になったレーザ光２０２を集光する。
【００２７】
シリンドリカルレンズ１１３は、コンデンサレンズ１１２により集光されたレーザ光２０３をラインビームに変換する。なお、当該シリンドリカルレンズ１１３をラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０に置き換えることも可能である。
【００２８】
投影マスク１１４は、シリンドリカルレンズ１１３から出力されたラインビーム２０４をマスキングして、エネルギ分布を均一にしたラインビーム２０５を出力する。なお、投影マスク１１４は、投影マスクパターンと呼称されてもよい。
【００２９】
ミラー１１５は、投影マスク１１４を通過したラインビーム２０５を照射対象の基板２００に向けて反射する鏡体である。
【００３０】
ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０は、ミラー１１５により反射されたラインビーム２０５を照射対象である基板２００に照射するために適した幅であり、かつ複数の細線状のラインビームに変換する。
【００３１】
照射対象である基板２００は、シリコン膜が形成された基板である。基板の種類は主にガラスである。この基板２００はステージ３００の上に載置される。
【００３２】
ステージ３００は、レーザアニールの対象となる基板２００を載置するための載置台である。ステージ３００は駆動装置（図示せず）により駆動される。ステージ３００の駆動を通じて基板２００は移動し、基板２００の表面はポリシリコン化される。図１（ｂ）の例では、ステージ３００は、光源１０１の方に向かって移動する。当該移動方向（Ｓ）はスキャン方向とも称される。図中の符号ｘとｙはステージ３００の移動可能方向である。
【００３３】
本発明の一実施形態のレーザ照射装置１００において、ホモジナイザ１１１、コンデンサレンズ１１２、シリンドリカルレンズ１１３、投影マスク１１４、ミラー１１５、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０により、均一ラインビーム光学系１１０が構成される。
【００３４】
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の例を示す模式図である。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。
【００３５】
図２に示すように、薄膜トランジスタ２０は、ソース２３とドレイン２４との間に、ポリシリコン薄膜２２が形成されている。レーザ照射装置１００は、アモルファスシリコン薄膜の所定の領域に対して、細線状のレーザビームを照射する。その結果、図２に例示する薄膜トランジスタ２０となる領域において、アモルファスシリコン薄膜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。
【００３６】
ポリシリコン薄膜は、アモルファスシリコン薄膜に比べて電子移動度が高く、薄膜トランジスタにおいて、ソースとドレインとを電気的に接続させるチャネル領域に用いられる。
【００３７】
図３は、レーザ照射装置１００によって、細線状のレーザビームが照射される基板２００の例を示す模式図である。図３に示すように、基板２００は、複数の画素を含み、当該画素の各々に薄膜トランジスタを備える。薄膜トランジスタは、複数の画素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。
【００３８】
レーザ照射装置１００は、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）に細線状のレーザビーム２０６を照射する。そして、レーザ照射装置１００は、基板２００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、細線状のレーザビーム２０６を照射する。
【００３９】
図３に例示するように、基板２００においてレーザアニールする所定の領域、すなわちポリシリコン薄膜２２を形成すべき所定の領域は、基板２００の移動方向に対して平行に一列に配置される。図３の例では、基板２００の移動方向に平行な一列である列１には、複数の所定の領域が当該移動方向に平行に配列される。同様に、基板２００の移動方向に平行な一列である列２乃至列Ｎの各々には、複数の所定の領域が当該移動方向に平行に配列される。このように、基板２００は、それぞれが複数の所定の領域を含む複数の列を備え、当該複数の列の各々は、基板２００の移動方向に平行である。また、複数の列の各々に含まれる複数の所定の領域の各々も、基板２００の移動方向に平行に配置される。
【００４０】
図３に例示するように、基板２００において、レーザアニールする所定の領域、すなわちポリシリコン薄膜２２を形成すべき所定の領域は、基板２００の移動方向に対して平行に一列に配置される。すなわち、基板上においてレーザアニールが必要な領域は、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となる領域であって、当該基板の一部の領域である。
【００４１】
ここで、従来技術では、基板２００の移動方向に垂直に設けられたシリンドリカルレンズを用いて、当該基板２００全体に対して、レーザ光（ラインビーム）を照射していた。
【００４２】
図４は、従来技術におけるレーザ照射装置１００によって、レーザ光（ラインビーム）が基板２００に照射される状態を説明するための図である。図４に示すように、従来技術におけるレーザ照射装置１００は、基板２００の移動方向に垂直に設けられたシリンドリカルレンズ９１０によって、当該移動方向に垂直なラインビーム２０６を、基板２００に連続的に照射する。その結果、基板２００に被膜されたアモルファスシリコン薄膜２２０がアニール処理され、ポリシリコン薄膜２２１となる。
【００４３】
しかしながら、図３に示すように、基板２００において、アニール処理すべき所定の領域は当該基板２００上の一部である。それにもかかわらず、図４に示すように、基板２００の移動方向に垂直に設けられたシリンドリカルレンズ９１０によって、当該移動方向に垂直なラインビーム２０６を基板２００に連続的に照射すれば、本来照射する必要のない部分に対しても、当該ラインビーム２０６を照射することになり、その分、レーザ光のエネルが無駄に消費されることなる。
【００４４】
そこで、本発明の一実施形態のレーザ照射装置１００は、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０によって、基板２００の移動方向に平行な細線状のラインビーム２０６を生成し、基板２００の移動方向に対して平行に配列される所定の領域に照射する。すなわち、図３の列１乃至列Ｎの部分だけに、ラインビーム２０６を照射する。その結果、基板２００において、アニール処理すべき所定の領域以外の部分（すなわち、列と列の間の部分）に対して、レーザ光が照射されなくなり、その分レーザ光の照射に要するエネルギを抑制することが可能となる。
【００４５】
図５は、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０によって生成された細線状のラインビーム２０６が、基板２００に照射される状態を説明するための模式図である。図５に例示するように、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０は、レーザ光（ラインビーム２０５）を受けて、基板２００の移動方向に平行な細線状のレーザビーム２０６を生成する。ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０は、基板２００の移動方向に平行に設けられたシリンドリカルレンズ１１６を備え、当該シリンドリカルレンズ１１６を用いて、基板２００の移動方向に平行な細線状のレーザビーム２０６を生成する。
【００４６】
図５に例示するように、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０は、基板２００の移動方向に平行に設けられたシリンドリカルレンズ１１６を複数備え、基板２００上の複数の列（それぞれが複数の所定の領域を含む複数の列）に対して、細線状のレーザビーム２０６を照射することができる。
【００４７】
図５に例示するように、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０は、アモルファスシリコン薄膜２１が被着した基板２００の所定の領域に、細線状のレーザビーム２０６を照射して、当該所定の領域にポリシリコン薄膜２２を形成する。また、図５に例示するように、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０は、基板２００の移動方向に平行に配置された複数のシリンドリカルレンズ１１６を含み、当該複数のシリンドリカルレンズ１１６により、複数の細線状のレーザビーム２０６を生成する。基板２００は、それぞれが複数の所定の領域を含む複数の列を備え、複数の列の各々は基板２００の移動方向に平行である。そして、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０は、複数の列の各々に対して、複数の細線状のレーザビーム２０６の各々を照射する。
【００４８】
図６は、複数のシリンドリカルレンズ１１６が、細線状のレーザビーム２０６を生成する状態を説明するための模式図である。
【００４９】
図６に例示するように、複数のシリンドリカルレンズ１１６が複数配列され、当該複数のシリンドリカルレンズ１１６の各々が、細線状のレーザビーム２０６を生成する。隣り合うシリンドリカルレンズ１１６が生成する細線状のレーザビーム２０６の間隔Ｈは、基板２００上の複数の列（それぞれが複数の所定の領域を含む複数の列）の間隔に基づいて設定される。
【００５０】
このように、本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置１００は、基板２００上の複数の列（それぞれが複数の所定の領域を含む複数の列）に対して、複数の細線状のレーザビーム２０６を照射する。その結果、レーザ光の照射範囲を基板２００の所定の領域に限定することが可能となる。すなわち、レーザ照射装置１００は、基板２００における隣接するレーザビーム２０６の間の部分（図６の間隔Ｈの部分）には、レーザ光を照射しない。基板２００における隣接するレーザビーム２０６の間の部分（図６の間隔Ｈの部分）には、基板２００においてポリシリコン薄膜２２を形成すべき所定の領域は含まれないため、そもそもレーザ光を照射する必要のない部分である。よって、本発明の一実施形態は、基板２００全体にレーザ光を照射する場合に比べて、レーザ光を照射する範囲を限定することができ、レーザ光の照射に要するエネルギを抑制することが可能となる。
【００５１】
続いて、図７を用い、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０におけるシリンドリカルレンズ１１６の構造例を説明する。なお、図７の例では、石英の基材部１５にドライエッチング等の処理を行い、複数のシリンドリカルレンズ１１６を設けるものであるが、ラインビーム返還レンズ部材１０は、複数の独立したシリンドリカルレンズ１１６を配列するものであってもよい。
【００５２】
図７に示すように、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０は、ラインビーム２０５が入光面１１から入光される。ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０は、複数のシリンドリカルレンズ１１６を含み、当該ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０における基材部１５のラインビーム射出面１２側に配置される。そして、複数のシリンドリカルレンズ１１６の各々は基材部１５の縦断面において半円弧１１７の形状であり、ラインビーム射出面１２から凸状である。すなわち、複数のシリンドリカルレンズ１１６は微小な凸レンズである。ラインビーム射出面１２から照射された細線状のレーザビーム２０６は、ステージ３００に載置された基板２００の所定の領域に照射される。
【００５３】
基材部１５に形成される複数のシリンドリカルレンズ１１６について、複数のシリンドリカルレンズ１１６の全高はラインビーム射出面１２から半円弧１１７（シリンドリカルレンズ１１６）の頂点までの距離である。シリンドリカルレンズ１１６の全高は、例えば、０．１ないし１ｍｍの範囲であるが、必ずしもこの範囲内である必要はなく、どのような全高であってもよい。なお、シリンドリカルレンズ１１６の全高は、線幅、エネルギ強度、個々のシリンドリカルレンズ１１６同士の間隔等から規定される。なお、シリンドリカルレンズ１１６の半円弧１１７の曲率は、全高、シリンドリカルレンズ１１６自体の幅等により規定される。シリンドリカルレンズ１１６は、例えば、基材部１５の短手方向に伸長しており、シリンドリカルレンズ１１６は細長い紡錘形状に近似する。
【００５４】
ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０にシリンドリカルレンズ１１６を形成する方法は次のとおりである。はじめに石英の基材部にレジストが塗布される。このレジストは露光され表面に所定のパターニングが形成される。現像後、事後、微小レンズ部となる部位のレジストが残る。そして、表面は加熱される（リフロー）。加熱を通じてレジストは表面張力により縦断面が半円弧状となる。その後、ドライエッチングを通じて、石英の基材部に微小レンズ部の半円弧状の凸部が形成される。
【００５５】
この手法によると、極めて簡便に、かつ平滑で形状の平滑で形状の揃ったシリンドリカルレンズ１１６が一度に作成可能である。なお、基材部とこれに形成された微小レンズ部は、ともに石英であり共通の結晶構造であるため、ラインビームの透過率を低下させることはない。
【００５６】
加えて、シリンドリカルレンズ１１６は長尺であり正確な曲率調整が必要である。このことからシリンドリカルレンズの研磨以外の作製方法は存在しなかった。それゆえ、破損し易いため作製は容易ではなく、時間も経費も要していた。しかし、ラインビーム変換レンズ部材１０におけるシリンドリカルレンズ１１６の形成には、従前のシリンドリカルレンズ１１６の研磨以外の作製方法が適用できるため、より、長尺の作製が可能となる。よって、従前のシリンドリカルレンズ１１６が内包していた問題点は解消可能である。
【００５７】
加えて、シリンドリカルレンズは長尺であり正確な曲率調整が必要である。このことからシリンドリカルレンズの研磨以外の作製方法は存在しなかった。それゆえ、破損し易いため作製は容易ではなく、時間も経費も要していた。しかし、ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０における微小レンズ部の形成には、従前のシリンドリカルレンズの研磨以外の作製方法が適用できるため、より、長尺の作製が可能となる。よって、従前のシリンドリカルレンズが内包していた問題点は解消可能である。
【００５８】
ここで、本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置１００の動作例について説明する。図８は、レーザ照射装置１００の動作例を示すフローチャートである。
【００５９】
図８に示すように、レーザ照射装置１００の光源１０１が、レーザ光を発生する（Ｓ１０１）。次に、発生したレーザ光から、シリンドリカルレンズを含むラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）１０を用いて、基板の移動方向に平行な細線状のレーザビームを生成する（Ｓ１０２）。その後、アモルファスシリコン薄膜が被着した基板の所定の領域に、生成した細線状のレーザビームを連続的に照射して、当該所定の領域にポリシリコン薄膜を形成する（Ｓ１０３）。なお、その後、別の工程において、所定の領域にポリシリコン薄膜が形成された薄膜トランジスタに、図２に例示するソース２３とドレイン２４とが形成される。
【００６０】
上記の通り、本発明の一実施形態におけるレーザ照射装置１００は、レーザ光の照射範囲を基板２００の所定の領域に限定することが可能であり、基板２００全体にレーザ光を照射する場合に比べて、レーザ光を照射する範囲を限定することができ、レーザ光の照射に要するエネルギを抑制することが可能となる。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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ｂ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】
【００６４】
１０  ラインビーム変換レンズ部材（レーザヘッド）
１１  入光面
１２  ラインビーム射出面
１５  基材部
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
１００  レーザ照射装置
１０１  光源
１１０  均一ラインビーム光学系
１１１  ホモジナイザ
１１２  コンデンサレンズ
１１３  シリンドリカルレンズ
１１４  投影マスク
１１５  ミラー
１１６  シリンドリカルレンズ
１１７  半円弧
２００  基板
２０１、２０２、２０３  レーザ光
２０４、２０５  ラインビーム
２０６  細線状のラインビーム
３００  ステージ
【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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