(57)【要約】【課題】絶縁基板上に形成されたシリコン膜の膜厚ムラに起因するアニール用レーザエネルギ密度の過不足を抑制して均質な帯状結晶とする。【解決手段】ステージ２１に載置した基板２０上の非晶質シリコン膜の膜厚を予め測定して制御装置２９のメモリ３０に格納しておき、基板２０の各パネル部分の膜厚に対して適正なエネルギ密度でレーザ照射されるように、レーザ光学系を構成する透過率連続可変フィルタ６の透過率、あるいは連続発振レーザ光３のＯＮ／ＯＦＦを行うモジュレータ７に印加する電圧を調整する。【選択図】図１
2008042055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面に非晶質半導体膜あるいは粒状多結晶半導体膜が形成された絶縁基板をステージ上に載置し、前記絶縁基板上の前記非晶質半導体膜あるいは粒状多結晶半導体膜の複数の領域に、細長い形状に整形されたレーザ光を走査しながら照射してアニールすることにより、前記非晶質半導体膜あるいは粒状多結晶半導体膜を帯状多結晶半導体膜に改質して表示装置用のアクティブ・マトリクス基板を得る平面表示装置の製造方法であって、
前記絶縁基板には、前記レーザ光の走査方向に複数のパネル領域が配列されており、
前記レーザ光の走査前に、前記絶縁基板上に形成された前記非晶質半導体膜あるいは粒状多結晶半導体膜の膜厚を前記レーザ光の走査方向に沿って測定し、
前記測定で得られた膜厚データに基づいて、前記レーザ光の出力を前記パネル領域ごとに調整して、当該パネル領域ごとに適正なエネルギ密度で前記レーザ光を照射することを特徴とする平面表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記レーザ光を一定速度で走査しながら、前記レーザ光の透過率を前記パネル領域を含めて当該レーザ光の走査中に連続的に調整することを特徴とする平面表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記レーザ光を一定速度で走査しながら、前記レーザ光の透過率を前記パネル領域のそれぞれでは、前記膜厚データに基づいて計算された当該それぞれのパネル領域に設定された透過率で、当該レーザ光の走査に沿って断続的に調整することを特徴とする平面表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記レーザ光を走査しながら、照射する位置の半導体膜をアニールするのに適正なエネルギ密度を得るための当該レーザ光の透過率の調整に、透過率連続可変フィルタを用いることを特徴とする平面表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記レーザ光を走査しながら、照射する位置の半導体膜をアニールするのに適正なエネルギ密度が得るための当該レーザ光の透過率の調整に、ＥＯモジュレータを用いることを特徴とする平面表示装置の製造方法。
【請求項６】
レーザ光を発生させるレーザ発振器と、発振されたレーザ光を走査方向と交叉する方向に細長い形状に整形するビーム整形器と、レーザ光を照射すべき半導体膜を成膜した基板を載置して当該基板の面内で二次元移動させるためのステージとを備えた表示装置の製造装置であって、
前記絶縁基板には、前記レーザ光の走査方向に複数のパネル領域が配列されており、
予め測定された前記基板上に形成された半導体膜の膜厚データを格納するメモリを持つ制御装置と、
前記メモリに格納された膜厚データに基づいて前記レーザ光の透過率を前記パネル領域ごとに連続的に調整する透過率調整機構を備え、
前記基板に成膜された半導体膜に前記レーザ光を一定速度で走査しながら前記パネル領域のそれぞれのレーザ光照射位置におけるレーザ光のエネルギ密度を、前記透過率調整機構で当該レーザ光の走査中に連続的に調整することを特徴とする表示装置の製造装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記透過率調整機構が、光軸を回転中心として回転自在に設置された１／２波長板と偏光ビームスプリッタで構成されていることを特徴とする表示装置の製造装置。
【請求項８】
請求項６において、
前記透過率調整機構がポッケルス・セルと偏光ビームスプリッタで構成されていることを特徴とする特許請求項第５項記載の表示装置の製造装置。
【請求項９】
レーザ光を発生させるレーザ発振器と、発振されたレーザ光を走査方向と交叉する方向に細長い形状に整形するビーム整形器と、レーザ光を照射すべき半導体膜を成膜した基板を載置して当該基板の面内で二次元移動させるためのステージとを備えた表示装置の製造装置であって、
前記絶縁基板には、前記レーザ光の走査方向に複数のパネル領域が配列されており、
前記基板上に形成された半導体膜の膜厚を測定するための膜厚測定部と、測定された膜厚データを格納するメモリを持つ制御装置と、
前記メモリに格納された膜厚データに基づいて計算された当該それぞれのパネル領域に設定された透過率で、当該レーザ光の走査に沿って断続的に調整する透過率調整機構を備え、
前記基板に成膜された半導体膜に前記レーザ光を一定速度で走査しながら前記パネル領域のそれぞれのレーザ光照射位置におけるレーザ光のエネルギ密度を、前記透過率調整機構で当該レーザ光の走査中に断続的に調整することを特徴とする表示装置の製造装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記透過率調整機構が、光軸を回転中心として回転自在に設置された１／２波長板と偏光ビームスプリッタで構成されていることを特徴とする表示装置の製造装置。
【請求項１１】
請求項９において、
前記透過率調整機構がポッケルス・セルと偏光ビームスプリッタで構成されていることを特徴とする表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネル型の表示装置に係り、特に表示装置を構成する絶縁基板に形成するアクティブ素子の半導体膜の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
本発明は、示装置を構成する絶縁基板の一主面上に形成された非晶質または粒状多結晶半導体膜にレーザ光（以下、単にレーザとも言う）を照射することで結晶粒を略帯状に拡大する改質を施して帯状多結晶半導体膜を形成し、該帯状多結晶半導体膜でアクティブ素子を構成した絶縁基板を用いた表示装置の製造方法および製造装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００３】
現在、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などのパネル型あるいは平面型の表示装置は、ガラスや溶融石英などの基板上に絶縁膜を介して形成された非晶質または多結晶シリコン膜で構成された複数の画素回路のアクティブ素子（薄膜トランジスタ）のスイッチングで画像を形成している。画素回路を形成した基板はアクティブ・マトリクス基板、あるいは単にアクティブパネルとも称する。このような基板上に画素回路を駆動するための画素駆動回路を含む周辺回路（以下、画素駆動回路等あるいは単に画素駆動回路とも称する）を同時に形成することが可能になれば、飛躍的な製造コスト低減および信頼性向上が期待できる。しかし、画素駆動回路等を構成する薄膜トランジスタの能動層を構成するシリコン半導体膜（以下、シリコン薄膜あるいはシリコン膜とも称する）として非晶質シリコンを用いた場合、移動度に代表される薄膜トランジスタの性能が低く、高速・高機能が要求される画素駆動回路等の製作は困難である。
【０００４】
このような高速・高機能の画素駆動回路等を製作するためには、高移動度の薄膜トランジスタを必要とし、その実現にはシリコン薄膜の結晶性の改善が必要とされる。結晶性改善の手法として、従来からエキシマレーザアニールが注目を浴びている。この方法は、ガラスなどの絶縁基板上に絶縁膜を介して形成された非晶質シリコン膜にエキシマレーザを照射して、非晶質シリコン膜を粒状多結晶シリコン膜に変化させることで、移動度を改善するものである。しかしながら、エキシマレーザの照射により得られる粒状多結晶膜は、その結晶粒径が数１０〜数１００ｎｍ程度であり、表示装置の画素トランジスタを駆動する画素駆動回路等に適用するには、まだ性能不足である。
【０００５】
この問題を解決する手段として、時間変調した連続発振レーザ光を線状に集光して高速に走査しながら照射することで、走査方向に結晶を横方向成長させ、いわゆる帯状結晶を形成する方法が特許文献１に開示されている。この方法は、基板全面をエキシマレーザアニールにより多結晶化させた後、駆動回路が形成される領域のみに、形成するトランジスタの電流経路（ドレイン−ソース方向）と一致した方向にレーザ光を走査して結晶粒を横方向成長させ、結果的に電流経路を横切る結晶粒界が存在しないようにすることで、移動度を大幅に向上するものである。
【０００６】
しかしながら、レーザの照射条件によらずに帯状多結晶膜が形成されるわけではない。レーザの照射エネルギ密度が低過ぎても、また高過ぎても画素駆動回路等の形成には適さない結晶膜となってしまう。特に、アニールされる非晶質シリコン膜あるいは粒状多結晶シリコン膜の膜厚が変動すると、同一条件でアニールを行った場合、画素駆動回路等を形成するのには適さない結晶膜となる恐れが大きい。
【０００７】
また、特許文献２は、ビーム強度可変手段を備えたレーザ照射装置でレーザ光を走査する際に、走査方向によってビーム強度を可変するレーザ照射方法を開示する。さらに、特許文献３は、被照射膜を複数の領域に区分し、区分された領域ごとの膜厚を測定して照射する光量を調整することで、最適エネルギ密度に制御するレーザアニール装置およびレーザアニール方法を開示する。
【特許文献１】特開２００３−１２４１３６号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９２８号公報
【特許文献３】特開２００５−１１８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された方法は絶縁基板上に形成される非晶質シリコン膜厚あるいは粒状多結晶シリコン膜の膜厚が変動した場合についての考慮がされておらず、少なくとも１基板内においては一定走査速度、一定エネルギ密度で照射するため、膜厚の変動が大きい部分については、部分的に適正なアニールが行えずにパネルの歩留まりが低下する。
【０００９】
また、特許文献２に記載された方法は、シリコン膜厚に応じてビーム強度を可変することについては全く考慮していない。そして、特許文献３に記載された装置および方法は、区分した領域ごとに照射エネルギ密度を調整するものであるが、区分内での変動に対処できない。また、同一装置でエリプソメータによる測定とアニールを行ため、測定に長時間を要し、測定中はアニールが行えないためスループットが低い。
【００１０】
本発明の目的は、上記した問題点を解決し、スループットを低下させることなく、シリコン膜厚が変動した場合でも、基板内全面にわたって適正なアニールを行うことで帯状シリコン結晶に改質し、改質したシリコン膜に薄膜トランジスタを製作することで、高歩留まりで表示装置を製造できる方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の表示装置を構成する絶縁基板の一主面には前記レーザ光の走査方向に複数のパネル領域が配列されている。そして、上記目的を達成するために、本発明は、絶縁基板の一主面に成膜された非晶質シリコン膜あるいは粒状多結晶シリコン膜の膜厚をレーザ光の走査方向に沿って、それぞれのパネルについて予め測定しておき、レーザ光を照射する際に膜厚の測定結果（膜厚データ）を基に、それぞれのパネル領域に照射されるレーザ光のエネルギ密度を調整する。より具体的には、レーザ発振器の出力は常に一定とし、基板表面に到達すまでの光学系で透過率を調整することで、非晶質シリコン膜あるいは粒状多結晶シリコン膜の膜厚が変動していても、常に適正なアニールを可能とする。照射されるレーザ光のエネルギ密度の調整は、それぞれのパネル領域内で行う連続調整でも、また、各パネル領域では膜厚データから算出した所定値で行う断続調整でもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、製造歩留まりを低下させること無く、高品質な平面型の表示装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の最良の形態につき、実施例の図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の製造装置の第一例を実施例１として説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の平面表示装置の製造方法を実施するのに好適な製造装置の実施例１を説明する図である。この製造装置は、励起用ＬＤ（レーザダイオード）１と光ファイバ２で結合された連続発振レーザ光（以下、単にレーザ光とも称する）３を発生するレーザ発振器４、レーザ光３のＯＮ／ＯＦＦを行うシャッタ５、レーザ光３のエネルギを調整するための透過率連続可変ＮＤフィルタ６、レーザ発振器４から出力されたレーザ光３を振幅変調してパルス化あるいはエネルギの時間的な強度（振幅）変調を実現するための変調器７と偏光ビームスプリッタ８を備える。
【００１５】
レーザ光３のビーム径を調整するためのビームエキスパンダ（あるいはビームリデューサ）９、レーザ光３を細長い形状、例えば線状、矩形状、楕円状、長円状でかつフラットトップのエネルギ分布を有するビーム形状に整形するビーム整形器１１、整形されたレーザ光３の長手方向を所定の寸法に調整するためのマスク１４、マスク１４の像を平行光に変換する結像レンズ（チューブレンズ）１５、結像レンズ１５を透過したレーザ光をステージ２１上に載置された基板２０上に縮小投影する対物レンズ１９、透過率連続可変ＮＤフィルタ６の制御を行うＮＤフィルタ・ドライバ２２、変調器７を駆動・制御するための変調器ドライバ２３および本製造装置の各要素を制御するための制御装置２９から構成されている。ステージ２１は基板２０の面内で二次元移動してレーザ光と基板とを相対移動させることでレーザ光の走査を行う。
【００１６】
基板２０の主面には非晶質シリコン膜あるいは粒状多結晶シリコン膜が成膜されている。そして、制御装置２９には、基板上に成膜された非晶質シリコン膜あるいは粒状多結晶シリコン膜の膜厚分布データを格納するメモリ３０が設けられている。このメモリ３０にはＬＡＮ４０を介して膜厚分布データが取り込まれる。
【００１７】
次に、各部の動作・機能について詳細に説明する。連続発振レーザ光３は本製造装置の対象である非晶質あるいは多結晶シリコン薄膜に対して吸収のある波長、即ち紫外波長から可視波長を持つことが望ましい。より具体的には、ＡｒレーザあるいはＫｒレーザとその第二高調波、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの第二高調波及び第三高調波、可視波長の半導体レーザ（レーザダイオードを含む）などが適用可能である。また、完全な連続発振ではないが、極短パルス幅のパルス発振を高繰り返しで行う、所謂擬似ＣＷレーザでもよい。これらの中で、出力の大きさ及び出力の安定性を考慮すると、ＬＤ（レーザダイオード）励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第二高調波（波長５３２ｎｍ）あるいはＮｄ：ＹＶＯ4レーザの第二高調波（波長５３２ｎｍ）が最も望ましい。以後の説明ではＬＤ励起Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザの第二高調波を使用した場合について説明する。
【００１８】
レーザ発振器４から発振された連続発振レーザ光３はシャッタ５によりＯＮ／ＯＦＦされる。即ち、レーザ発振器４は常に一定出力でレーザ光３を発振した状態におかれる。シャッタ５は通常には閉じた状態（ＯＦＦ状態）とされ、レーザ光３はシャッタ５で遮られて、基板２０の搬送時、位置決め時などにレーザ光３が照射されるのを防ぐ。そして、アニールを実行する場合にのみ、あるいは必要に応じてアライメントマークを形成する場合にのみ、このシャッタ５を開く（ＯＮ状態にする）ことで、レーザ光３を出力させる。励起用レーザダイオード１をＯＮ／ＯＦＦすることで、レーザ光３のＯＮ／ＯＦＦを行うことは可能だが、レーザ出力の安定性を確保するためには好ましくない。この外、安全上の観点から緊急にレーザ光３の照射を停止したい場合にも、シャッタ５を閉じればよく、これにより発振器自体に悪影響を及ぼすことなくレーザ光３の出力を遮断することができる。
【００１９】
シャッタ５が開の状態で、該シャッタ５を通過したレーザ光３は、出力調整に使用する透過率連続可変ＮＤフィルタ６を透過して変調器７に入射される。透過率連続可変ＮＤフィルタ６としては、レーザ光が透過することで偏光方向が回転しないものが望ましい。ただし、後述するように、変調器７として偏光方向の影響を受けないＡＯモジュレータを採用する場合には、その限りではない。
【００２０】
図２は、透過率連続可変ＮＤフィルタ６の一構成例を説明する図である。透過率連続可変ＮＤフィルタ６は、レーザ光軸を回転中心とするように回転軸受け３１などで回転自在に設置された１／２波長板３２と、偏光ビームスプリッタ３３との組み合わせが用いられる。なお、図２では回転駆動するための駆動機構は図示を省略しているが、歯車やベルトを介してパルスモータあるいはＤＣモータで、あるいは直接超音波モータなどで駆動することができる。
【００２１】
レーザ光３が直線偏光の場合、１／２波長板３２を透過したレーザ光が偏光ビームスプリッタ３３にＰ偏光として入射して、全透過となるように調整される。ドライバ２２からの出力により１／２波長板３２を光軸を回転中心にして回転させることで１／２波長板３２を透過するレーザ光３の偏光方向が１／２波長板３２の２倍の速度で回転し、偏光ビームスプリッタ３３でＰ偏光成分のみを透過させる。また、Ｓ偏光成分を９０度偏向させることで透過するレーザ光３の出力は図３に示すように変化する。即ち、１／２波長板３２の回転角を０度から４５度までの任意の角度に回転することで、任意の出力に設定することができる。図３に図２に示した透過率連続可変フィルタの波長板の回転角と透過率の関係を示す。
【００２２】
変調器７としてはＥＯモジュレータが最も適している。図４は、本発明の平面表示装置の製造方法を実施するのに好適なＥＯモジュレータの構成を示す図である。図４に示すように、ＥＯモジュレータはドライバ２３を介してポッケルス・セル（Pockel's Cell：結晶）３５に電圧を印加することで、結晶を透過するレーザ光３の偏光方向を回転させ、結晶の後方に置いた偏光ビームスプリッタ８でＰ偏光成分のみを通過させる。また、Ｓ偏光成分を９０度偏向させることでレーザ光３のＯＮ／ＯＦＦ（あるいはパルス化）および出力の調整を行うことができる。
【００２３】
図５は、図４に示したＥＯモジュレータの印加電圧と透過率の関係を示す図である。図５に示すように、偏光ビームスプリッタ８に対してＳ偏光で入射するようにレーザ光３の偏光方向を回転させるための電圧Ｖ１（通常は０Ｖ）と、Ｐ偏光で入射するようにレーザ光３の偏光方向を回転させるための電圧Ｖ２との間の任意の電圧をポッケルス・セル３５に印加することで、偏光ビームスプリッタ８からＰ偏光として出力するレーザ光の出力を任意に設定することができる。
【００２４】
なお、図２および図４では、Ｐ偏光成分を取り出すために偏光ビームスプリッタ３３および８を用いるものとして説明したが、偏光ビームスプリッタの代替として各種偏光素子を用いることができる。また、図１では変調器７と偏光ビームスプリッタ８を独立した部品として示したが、各種偏光素子まで含めたものを変調器（ＥＯモジュレータ）７として市販されている場合もあり、ポッケルス・セルと偏光ビームスプリッタ８（または各種偏光素子）を組み合わせたもの全体をＥＯモジュレータと称する場合もある。
【００２５】
また、変調器７としてＥＯモジュレータ以外に、ＡＯ（音響光学）モジュレータを使用することができる。一般的に、ＡＯモジュレータは、ＥＯモジュレータと比較して駆動周波数が低く、また回折効率も７０〜９０％とＥＯモジュレータと比較して効率が悪い。しかし、レーザ光が直線偏光でない場合でもＯＮ／ＯＦＦ（あるいはパルス化）を行える特徴があり、透過率連続可変ＮＤフィルタ６として透過レーザ光の偏光方向が回転するものを使用した場合でも、あるいはレーザ光自体が直線偏光でないばあいでも問題は生じない。このようにＥＯモジュレータ７（及び偏光ビームスプリッタ８）あるいはＡＯモジュレータなどの変調器７を用いることにより、連続発振レーザ光から任意のタイミングで任意の波形（時間的なエネルギ変化）を有するレーザ光を得ることができる。即ち、所望の振幅変調を行うことができる。
【００２６】
振幅変調されたレーザ光３はビーム径を調整するためのビームエキスパンダ（あるいはビームリデューサ）９でビーム径を調整され、ビーム整形器１１に入射する。ビーム整形器１１はレーザ光３を細長い形状、あるいは矩形のビームに整形するための光学素子である。通常、ガスレーザや固体レーザは、ガウス形のエネルギ分布を持つ円形のビームを出力する。このため、そのままでは本発明のレーザアニールに使用することはできない。発振器出力が十分に大きければ、ビーム径を十分に広げ、ビーム中心付近の比較的均一な部分のみを切り出すことで、ほぼ均一なエネルギ分布を得ることができるが、ビームの周辺部分を捨てることになり、エネルギの大部分が無駄になる。この欠点を解決して、ガウス形の分布を均一な分布（トップフラット）の線状ビームに変換するために、ビーム整形器１１を用いる。
【００２７】
ビーム整形器１１として、回折光学素子を使用することができる。回折光学素子は石英などの基板にフォトエッチング工程により微細な段差を形成し、それぞれの段差部分を透過するレーザ光が形成する回折パターンを結像面で合成し、結果的に結像面に一致させたマスク１４面上で線状あるいは矩形状のエネルギ分布が得られるように作成されている。即ち、ここで用いる回折光学素子はガウス分布のレーザ光を入射することで、一方向（長手方向）に均一な分布で、かつその直角方向（短手方向）にはガウス分布に集光されるように設計・製作されている。回折光学素子を使用した場合、長手方向の強度分布が±３％程度の均一な分布が得られる。
【００２８】
あるいは、ビーム整形器１１として、回折光学素子の代りにパウエルレンズとシリンドリカルレンズの組み合わせを用いることができる。パウエルレンズはシリンドリカルレンズの一種で、ガウス分布のレーザ光を入射させた場合に、一方向について中心部分のエネルギ密度が高い部分は疎になるように、周辺部分のエネルギ密度が低い部分は密になるように投影面上に結像させる。その方向と直角方向に対しては、パウエルレンズ単体ではエネルギ分布が変化しないままなので、シリンドリカルレンズで集光する。結果として、長手方向には均一なエネルギ分布を有し、短手方向にはガウス分布を有する細長い形状のビームがマスク１４面上に形成されたことになる。パウエルレンズを使用した場合、長手方向の強度分布が±５％程度の均一な分布が得られる。
【００２９】
必要に応じて、長手方向のビーム周辺部のエネルギ密度変化が大きい部分、あるいは裾野部分（回折光学素子の場合には高次回折光）をマスク１４により遮光することで、あるいは必要な寸法に整形することで、立ち上がりが急で所望の寸法を有する線状の光ビームが得られる。マスク１４の代わりに、ビームの長手方向に寸法可変に設定されたスリットを用いることもできる。
【００３０】
ここで得られた線状の光ビームは結像レンズ（チューブレンズ）１５により平行光に変換され、対物レンズ１９により基板２０上に対物レンズ倍率の逆数の大きさに縮小投影される。即ち、１０倍のレンズを使用した場合、マスク１４で整形されたビーム寸法の１／１０の大きさで投影される。レーザ光が照射された状態でステージ２１を線状ビームの短手方向に高速走査することで、照射された部分のシリコン膜は溶融再凝固し、走査方向にラテラル成長した結晶膜（帯状多結晶膜）が得られる。
【００３１】
制御装置２９は、レーザ発振器４、シャッタ５、ステージ２１を制御するとともに、メモリ３０に格納されているあらかじめ測定された膜厚測定結果のデータを処理して、基板２０の位置とシリコン膜厚およびその膜厚に対応する適正エネルギ密度（あるいは適正エネルギ密度にする為の透過率）を算出・記憶し、アニール時にレーザ光の走査位置によって適正な透過率となるように透過率連続可変フィルタ６のドライバ２２、あるいはＥＯモジュレータ７のドライバ２３を制御する機能を有する。
【実施例２】
【００３２】
以下に、図１に構成を示した製造装置を用いた平面表示装置の製造方法の一実施例を実施例２としてについて、図に従い詳細に説明する。ここで対象とする基板２０はガラスを好適とする透明な絶縁基板で、一枚の基板から複数枚の薄膜トランジスタ基板（パネル）を得る多数個取り用基板である。この基板上にＳｉＯ2膜および／あるいはＳｉＮ膜からなる絶縁膜（下地膜）を介して非晶質シリコン膜が形成されている。この時の非晶質シリコン膜厚は３０〜１００ｎｍに設定される。この非晶質シリコン膜厚は基板内全面にわたって均一であることが望ましいが、現実には基板内で膜厚ムラが発生する。また、成膜装置間で膜厚および膜厚分布が異なり、同一装置でも時間とともに膜厚および膜厚分布が変動する。しかしながら、同一装置で一定期間内に成膜された基板は、基板内の膜厚ムラは存在するが、基板間の変動は小さい。
【００３３】
図６は、基板に成膜された非晶質シリコン膜の面内膜厚分布の一例を模式的に説明する図である。図６において、膜厚は等高線で示し、図中の数字は膜厚を示している。この基板２０には膜厚５０ｎｍを目標に非晶質シリコン膜を形成したが、基板中央部がもっとも厚く、周辺に行くに従い薄くなっている。これらの膜厚分布の測定には、エリプソメータ、光干渉式膜厚計、蛍光Ｘ線膜厚計、可視光あるいは紫外光を照射して透過する光量から膜厚を測定する方法などを用いることができる。画素駆動回路を含む周辺回路を形成する部分をレーザ光の走査する方向に、レーザ光の走査方向と直角方向のパネル寸法毎に測定する。あるいは、数パネルおきに測定してもよい。これらの測定値を例えば直線補完することで、基板全体の膜厚分布を知ることが出来る。
【００３４】
なお、対象となる基板面上の全ての膜厚分布を測定してもよいが、一般的には同一装置、同一条件で非晶質シリコン膜を連続して成膜した場合には膜厚分布の変動は極めて小さい。そのため、基板一枚の測定で１ロット（例えば１カセットに格納される２０枚）分の膜厚分布を代表させることもできる。
【００３５】
測定した膜厚データは、例えばＬＡＮ経由で上位のコンピュータに送って、ロット番号および基板番号とともに記憶し、帯状多結晶膜に変換する際に、必要に応じてＬＡＮ経由でこれらのデータを受け取り、これをメモリ３０に格納しておくことで、各基板（あるいは代表基板）の膜厚分布を読み出してＮＤフィルタ・ドライバ２２に与え、透過率可変ＮＤフィルタ６を制御することが出来る。
【００３６】
予め、非晶質シリコン膜の膜厚分布を測定した基板２０は、先ずエキシマレーザアニール装置により周辺部分５〜２０ｍｍ幅程度にはレーザが照射されないように対策がされた状態で、周辺部以外の全面がアニールされる。通常、エキシマレーザ光は幅数１００ミクロン、長さ数１００ｍｍの矩形状に整形されて、同一箇所に５〜３０パルスが照射される条件で走査しながら照射される。その際、予め測定された膜厚分布に応じた照射条件（エネルギ密度）に合わせて照射される。その結果、図７に示す様に基板周辺部は非晶質シリコン膜５１がそのまま残り、周辺部以外はエキシマレーザの照射により溶融再凝固過程を経て粒状多結晶シリコン膜５２になる。この多結晶シリコン膜５２は結晶粒径が数１０〜数１００ミクロンの粒状結晶であり、この膜で形成したＴＦＴの移動度は１００ｃｍ2／Ｖｓ程度が得られ、画素のスイッチング用ＴＦＴに使用するには十分な性能である。
【００３７】
今までの説明では、エキシマレーザ照射前に膜厚分布を測定することで説明してきたが、エキシマレーザによるアニールが終わった段階で粒状多結晶シリコン膜の膜厚分布を測定しても良い。この場合も、エリプソメータ、光干渉式膜厚計、蛍光Ｘ線膜厚計、可視光あるいは紫外光を照射して透過する光量から膜厚を測定する方法などを用いることができる。測定結果を前記と同様にＬＡＮ経由で上位のコンピュータに送って、ロット番号および基板番号とともに記憶させ、必要に応じてこの後説明する帯状他結晶膜に変換するための装置にＬＡＮ経由で送られる。
【００３８】
次に、周辺部を除いて粒状多結晶化された基板２０は図１に示した装置に搬送され、処理される。基板２０は図１のステージ２１上に載置されるとともに、ＬＡＮ経由でこの基板２０の膜厚データが制御装置２９に送られる。基板２０は概略の位置合わせを行うために、ステージ２１上に設置された複数のピン（図示せず）に押し当てることでプリアライメントを行う。これにより、±１００ミクロン程度の位置合わせを行うことができる。以下、図８を参照して説明する。
【００３９】
図８は、本発明の製造方法で対象となる基板へのアライメントマーク形成を説明する図である。ステージ２１上に基板の概略位置合わせを行った後、基板周辺部の非晶質シリコン膜５１が残留している部分に、アライメントマーク用のマスクパターンを投影する形でレーザ光を照射して、アライメントマークを形成する。この時、図１では省略したが、ビーム整形器１１を矩形あるいは円形の均一な分布が得られるビーム整形器に差し替え、またマスク１４をアライメントマークが形成されたマスクに差し替える。
【００４０】
一般的に、形成すべきアライメントマークは数１０ミクロン角〜数１００ミクロン角の大きさであり、アライメントマークパターンが形成されているマスク（図示せず）にレーザを照射して、基板２０上にマスクパターンを縮小投影する。使用するレーザはアニール（帯状多結晶膜形成）するための連続発振レーザでも良いし、マーク形成用に設置した小型パルスレーザでも良い。これにより、マスクを透過したレーザ光が非晶質シリコン膜に照射されて、照射部分のみ、多結晶シリコン膜に変換される。この多結晶膜はラテラル成長した結晶である必要は無く、粒状多結晶でも所謂微細結晶でもよい。いずれの多結晶状態でも、レーザ非照射部の非晶質シリコン膜とは反射率が異なるので、アライメントマークとして使用することができる。
【００４１】
最初のアライメントマークを形成した後、ステージ２１を移動させ、２番目のアライメントマーク位置で停止させ、再びレーザ光を照射してアライメントマークを形成する。この手順を必要な回数だけ繰り返し、アライメントマークが必要な箇所に、順にマークを形成する。これにより、基板２０の周辺部分に残留している基板２辺の非晶質シリコン膜部分５１に、アライメントマーク５４、５５、５６、およびアライメントマーク５７、５８、５９、６０等が形成される。
【００４２】
尚、図８では、基板２０内に６個のアライメントマークを形成した場合を例として説明しているが、その数に限定されることはない。また、アライメントマークの形状は必要に応じて種々の形状を選択することができる。このアライメントマークは、アニール（帯状多結晶膜形成）を基板の２方向（長軸方向と短軸方向）に行う場合に基板２０を９０度回転させた後、およびアニール工程の後で最初に実施されるフォトレジスト工程でのフォトマスク（あるいはレチクル）の位置合わせに使用する。露光をステッパで行う場合、アライメントマークを基板内に作りこむ全てのパネルに対応した数だけ形成しても良いし、最初のパネルに対応した位置だけに形成し、残りのパネルについてはステッパの移動精度で露光しても良い。全面を一括露光するアライナの場合には２箇所あるいは３箇所にアライメントマークを形成すれば十分である。
【００４３】
次に、各パネルの画素駆動回路を含む周辺回路が形成される部分に、線状に整形した連続発振レーザ光を短手（短軸）方向に走査しながら照射し、エキシマレーザアニールにより多結晶シリコン膜に変換された部分５２の一部を横方向（ラテラル）成長した帯状多結晶膜に変換する。まず、図８に示す矢印部分を帯状多結晶膜に変換する場合を考える。
【００４４】
図９は、制御装置に有するメモリに格納された膜厚データの一部を示す図である。図９には、図８における矢印A、Ｂ、Ｃでそれぞれ示した１列目、２列目、３列目の矢印方向に測定した時の基板位置に対応した粒状多結晶膜形成前（エキシマレーザの照射前）の膜厚の関係を代表データとして示す。図９の横軸（基板位置）は図６、図８の長軸（長辺）方向位置に対応する。膜厚は前記の図６の模式図に示したものと対応して、中央部の膜厚が大きく、周辺に行くに従い小さくなっている。
【００４５】
一方、粒状多結晶膜を帯状多結晶膜に変換するために適正なエネルギ密度は、シリコン膜厚によって異なる。本実施例におけるレーザ波長（５３２ｎｍ）の場合の粒状他結晶シリコン膜の膜厚と帯状多結晶膜に変換するために必要なエネルギ密度（相対値）の関係を図１０に示す。図１０において、実線は帯状多結晶膜を形成するための最小エネルギ密度を示す。実線より下の領域では帯状多結晶が形成されず、粒状多結晶膜あるいは粒状多結晶膜と帯状多結晶膜の混合膜の状態である。実線より上の領域では帯状多結晶膜が得られるが、エネルギ密度が大きすぎると溶融したシリコンが表面張力のため凝集し、極端な場合にはアブレーションが発生する。一般的には、適正なエネルギ密度として、最小エネルギ密度＋α（αは発振器出力の変動分、線状ビームの不均一分をカバーするための余裕）、あるいは帯状多結晶膜を形成するための最小エネルギ密度と最大エネルギ密度（図１０では省略した）の中間値を選ぶ。ここでは、適正エネルギ密度を最小エネルギ密度の１２０％として、図１０に破線で示した。
【００４６】
図１０からわかるように、レーザとして可視波長を用いる場合、膜厚が６０ｎｍ前後で適正エネルギ密度は最小値を示す。６０nmより膜厚が増加すると溶融すべき体積増加が主要因となるため、必要なエネルギ密度は漸増する。また、６０nmより膜厚が減少すると、吸収されるエネルギの減少が主要因となるため、必要なエネルギ密度は増加する。図９に示した膜厚に対して、帯状多結晶膜に変換するに適正なエネルギ密度と基板位置の関係を図１１に示す。図１１の基板位置は図９と同様である。図１１に示したように、基板中央部でエネルギ密度が最も小さく、周辺部で大きくなる。
【００４７】
即ち、前記図８で示した矢印Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの位置でレーザ光を走査する場合を考えると、基板の各位置で図１１に示したエネルギ密度となるように透過率連続可変フィルタ６の透過率を連続的に調整しながら、ＥＯモジュレータ７により駆動回路を含む周辺回路部のみにレーザが照射されるように、ＯＮ／ＯＦＦ動作を行う。透過率連続可変フィルタ６とＥＯモジュレータ７の動作により、実際に基板に照射されるエネルギ密度と基板位置の関係は、図１０に示す通りである。あるいは、透過率連続可変フィルタ６の透過率は一定とし、ＥＯモジュレータ７でレーザ光のＯＮ／ＯＦＦと同時に、ＯＮする時の印加電圧を照射位置に対応した膜厚に合わせて、連続的に変化させる。
【００４８】
基板位置はステージ２１に設置された位置センサ、例えばリニアスケールなどを用いることにより、容易に知ることが出来る。これにより、基板に照射されるエネルギ密度は１列目（Ａ）、２列目（Ｂ）、３列目（Ｃ）のそれぞれに対して図１２に示す通りになり、基板全面にわたってシリコン膜厚に応じた、適正パワー密度で照射することが出来る。
【００４９】
この後、図８に矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示した矢印の位置・方向に順次、レーザ光を走査させながら、レーザ出力を連続的に調整して照射する動作を繰り返す。これにより図１３に示すように、各パネルの画素駆動回路の部分６１、６２、６３、・・・（図１３においては、画素駆動回路の部分として太い実線で表示）を全て帯状多結晶膜に変換する。図１３では一枚の基板内に７２パネル（１２×６）を形成する多数枚取りの場合を示している。画素駆動回路を含む周辺回路を形成する領域（図１３の部分６１、６２、６３、・・・）がパネル２０の１辺のみに集中している場合には基板２０を図８、図１１の矢印のように一方向に走査してアニールするだけでよく、基板内に製作される全てのパネルの画素駆動回路を含む周辺回路部分にレーザを照射し、それらの部分を帯状多結晶膜に変換して処理を終了する。通常、画素駆動回路を含む周辺回路部分ノ長さは１パネルの寸法程度（幅５００〜３０００ミクロン（０．５〜３ｍｍ）程度）である。レーザビームの長手方向の寸法が周辺回路部分の寸法に満たない場合は、複数回のレーザ走査で形成する。
【００５０】
パネルの隣接する２辺に画素駆動回路を含む周辺回路を形成する場合は、基板２０を面内で９０度回転させ、回転させる前と同一方向でレーザ走査するか、あるいは線状に整形したレーザ光の長手方向と短手方向を９０度回転させて、回転させる前と直交する方向に走査する必要がある。これらの場合、特に基板を回転させた場合には、基板を押し付けピンに押し当てたとしても基板の回転中心の位置精度は±１００ミクロン程度でしか保証されないため、レーザ照射前に正確なアライメントが必要になる。そこで、最初に形成したアライメントマークを必要に応じて複数箇所検出し、検出した座標を基準に基板をアライメントする。
【００５１】
アライメント後に、図８に示した手順と同様に、線状に整形したレーザ光を照射しながら走査することにより、図１４に示すように、先の走査方向とは直交する方向（基板２０の短辺方向）に横方向成長した帯状多結晶膜の部分７１、７２、７３などを形成することができる。レーザ照射に当たっては前述のように、例えばＬＡＮ経由で送られ、制御装置のメモリに格納されているエキシマレーザを照射する前あるいはエキシマレーザを照射した後で測定したシリコン膜厚のデータを基準に、最適なエネルギ密度が得られるように、透過率連続可変フィルタ６の透過率あるいはレーザ光を照射する時のＥＯモジュレータ７の印加電圧を連続的に調整する。
【実施例３】
【００５２】
図１に構成を示した製造装置を用いた平面表示装置の製造方法の他の実施例を実施例３として説明する。携帯電話に代表される小形の表示装置の製造に適用する場合には、透過率連続可変フィルタ６による透過率調整の場合でも、ＥＯモジュレータ７への印加電圧調整の場合でも、連続的に調整せずに、基板内に形成される個々のパネル内は一定の透過率、即ち一枚のパネル内では一定のパワー密度で照射しても良い。
【００５３】
この場合には、あらかじめ測定されたシリコンの膜厚分布データに基づいて算出されたそれぞれのパネル内の平均膜厚あるいはレーザ照射開始点の膜厚に対応した適正エネルギ密度が得られる透過率に調整され、順次各パネルの画素駆動回路を含む周辺回路領域を帯状多結晶膜に変換したデータをメモリ３０に格納しておく。このデータを用いて基板に照射されるエネルギ密度は図１５に示すようになり、レーザ光の走査方向に基板２０の一端から他端まで、全面にわたってシリコン膜厚に応じた、適正パワー密度で照射することが出来る。なお、図１５においても、レーザ照射開始位置の膜厚に応じたエネルギ密度に調整した場合を示している。
【００５４】
実施例２と同様に、図８に矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示した矢印の位置・方向に順次、レーザ光を走査させながら、レーザ出力を連続的に調整して照射する動作を繰り返す。これにより図１３に示すように、各パネルの画素駆動回路の部分６１、６２、６３、・・・を全て帯状多結晶膜に変換する。実施例２でも画素駆動回路を含む周辺回路を形成する領域（図１３の部分６１、６２、６３、・・・）がパネル２０の１辺のみに集中している場合には基板２０を図８、図１１の矢印のように一方向に走査してアニールするだけでよく、基板内に製作される全てのパネルの画素駆動回路を含む周辺回路部分にレーザを照射し、それらの部分を帯状多結晶膜に変換して処理を終了する。レーザビームの長手方向の寸法が周辺回路部分の寸法に満たない場合のレーザ複数回走査も実施例１と同様である。
【００５５】
実施例３でも、パネルの隣接する２辺に画素駆動回路を含む周辺回路を形成する場合は、基板２０を面内で９０度回転させ、回転させる前と同一方向でレーザ走査する。基板のアライメントについても実施例１と同様である。得られた基板は図１４と同じである。これにより、実施例３のアニール処理が完了する。
【００５６】
その後、実施例２、実施例３共、１枚目の基板２０の処理が終了すると、基板２０はステージ２１上から搬出され、次工程に搬送するためのカセット（図示せず）に格納されるとともに、２枚目の基板がステージ２１上に載置され、２枚目の処理が開始される。なお、前述したように、同一ロット内の基板は基板間の膜厚変動が小さいため、１枚目の膜厚分布と同一と見なして照射エネルギの調整を行うことで、適正な帯状多結晶膜への変換を行うようにすることができる。当然、全ての基板の膜厚分布を測定した場合は、それぞれの基板の測定結果をＬＡＮ経由等で受け取ってメモリに格納し、測定結果の膜厚あるいは測定結果から算出された平均膜厚に基づいて照射エネルギを調整する。カセット内に格納される全ての基板の処理が終了すると、カセットは次工程に搬送され、最終的に平面表示装置が形成される。
【００５７】
上記説明は、基板上に形成した非晶質シリコン薄膜をエキシマレーザ照射により粒状多結晶シリコン膜に変換した後で、駆動回路を形成する領域のみを帯状多結晶シリコン膜に変換する場合の製造方法であるが、非晶質シリコン薄膜から直接、駆動回路を形成する領域のみを帯状多結晶シリコン膜に変換することも出来る。その場合、画素回路は非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）薄膜から形成した薄膜トランジスタで構成されることになる。
【実施例４】
【００５８】
次に、本発明の製造方法を適用する製造装置の他の構成を実施例４として説明する。図１６は本発明による平面表示装置の製造装置の他の構成を示す図である。図１６では、図１に示した励起用ＬＤ１、光ファイバ２、連続発振レーザ発振器４、シャッタ５、透過率連続可変ＮＤフィルタ６、透過率連続可変ＮＤフィルタのドライバ２２、変調器７、変調器ドライバ２３、偏光ビームスプリッタ８、ビームエキスパンダ９、ビーム整形器１１、マスク１４、チューブレンズ１５、対物レンズ１９、ステージ２１などに加えて、膜厚測定部８１、各構成部分を制御する為の制御装置８２から構成されている。
【００５９】
図１６に示した構成のうち、図１と同じ番号で示した部品の詳細は前述した通りである。なお、膜厚測定部８１としては、エリプソメータ、光干渉式膜厚計、蛍光Ｘ線膜厚計、可視光あるいは紫外光を照射して透過する光量から膜厚を測定する方法などを用いることができるが、簡便かつ短時間で測定できる方法として、可視光あるいは紫外光を照射して透過する光量から膜厚を測定する方法が最適である。また、制御装置８２は図1で説明した制御装置２９の機能のほかに、膜厚測定部８１の制御と膜厚測定結果のデータを処理して、基板位置とシリコン膜厚、およびその膜厚に対応する適正エネルギ密度（あるいは適正エネルギ密度にする為の透過率）を算出してメモリ８３に記憶し、透過率連続可変フィルタ６のドライバ２２、あるいはＥＯモジュレータ７のドライバ２３を制御する機能も有する。
【実施例５】
【００６０】
以下、図１６に示した製造装置を用いた平面表示装置の製造方法の実施例を実施例５として説明する。実施例５については、前述の実施例を説明するのに使用した各図を参照しながら説明する。ガラスなどの透明基板上にＳｉＯ2膜および／あるいはＳｉＮ膜からなる絶縁膜（下地膜）を介して３０〜１００ｎｍの膜厚の非晶質シリコン膜が形成された基板の周辺部分５〜２０ｍｍ幅程度にはレーザが照射されないように対策された状態で、周辺部以外の全面がエキシマレーザによりアニールされる。
【００６１】
通常、エキシマレーザ光は幅数１００ミクロン、長さ数１００ｍｍの矩形状に整形されて、同一箇所に５〜３０パルスが照射される条件で走査しながら照射される。その結果、図７に示す様に基板周辺部は非晶質シリコン膜５１がそのまま残り、周辺部以外はエキシマレーザの照射により溶融再凝固過程を経て粒状多結晶シリコン膜５２になる。この多結晶シリコン膜５２は結晶粒径が数１０〜数１００ミクロンの粒状結晶であり、この膜で形成したＴＦＴの移動度は１００ｃｍ2／Ｖｓ程度が得られ、画素のスイッチング用ＴＦＴに使用するには十分な性能である。
【００６２】
次に、周辺部を除いて粒状多結晶化された基板２０はカセットに格納された状態で図１６に示した装置に搬送され、基板ごとに処理される。まず、基板２０は概略の位置合わせを行うために、ステージ２０上に設置された複数のピン（図示せず）に押し当てることでプリアライメントを行う。これにより、±１００ミクロン程度の位置合わせを行うことができる。
【００６３】
概略の位置合わせを行った後、基板周辺部の非晶質シリコン膜５１が残留している部分に、アライメントマーク用のマスクパターンを投影する形でレーザ光を照射して、アライメントマークを形成する。一般的に、形成すべきアライメントマークは数１０ミクロン角〜数１００ミクロン角の大きさであり、アライメントマークパターンが形成されているマスク（図示せず）にレーザを照射して、基板２０上にマスクパターンを縮小投影する。使用するレーザはアニール（帯状多結晶膜形成）するための連続発振レーザでも良いし、マーク形成用に設置した別な小型パルスレーザでも良い。これにより、マスクを透過したレーザ光が非晶質シリコン膜に照射されて、照射部分のみ、多結晶シリコン膜に変換される。この多結晶膜はラテラル成長した結晶である必要は無く、粒状多結晶でも所謂微細結晶でもよい。いずれの多結晶状態でも、レーザ非照射部の非晶質シリコン膜とは反射率が異なるので、アライメントマークとして使用することができる。
【００６４】
最初のアライメントマークを形成した後、ステージ２１を移動させ、２番目のアライメントマーク位置で停止させ、再びレーザ光を照射してアライメントマークを形成する。この手順を必要な回数だけ繰り返し、アライメントマークが必要な箇所に順にマークを形成する。これにより、図８に示す様に、基板２０周辺部分に残留している非晶質シリコン膜部分５１に、アライメントマーク５４、５５、５６、５７、５８、５９、が形成される。
【００６５】
尚、図８において、基板２０内に６個のアライメントマークが形成される場合を例に説明しているが、その数に限定されることはない。アライメントマークの形状は必要に応じて種々の形状を選択することができる。これらのアライメントマークはアニールを２方向に行う場合に基板２０を９０度回転させた後、およびアニール工程の後で最初に実施されるフォトレジスト工程でのフォトマスク（あるいはレチクル）の位置合わせに使用する。露光をステッパで行う場合、アライメントマークを基板内に作りこむ全てのパネルに対応した数だけ形成しても良いし、最初のパネルに対応した位置だけに形成し、残りのパネルについてはステッパの移動精度で露光しても良い。全面を一括露光するアライナの場合には２箇所あるいは３箇所にアライメントマークを形成すれば十分である。
【００６６】
この状態で膜厚測定部８１により帯状多結晶膜に変換する領域のシリコン膜厚分布を測定する。測定に当たっては膜厚測定部８１を移動させて測定しても良いし、膜厚測定部８１を固定し、基板２０を移動させても良い。尚、本実施例ではステージ２１上に基板２０を固定してから膜厚を測定する手順で説明しているが、ステージ２１上に固定する前に本装置内に別ステーション（図示せず）を設けて膜厚分布を測定し、測定結果をＬＡＮ経由で本装置に送信し、測定後に基板２０をステージ２１上に載置・固定しても良い。この場合、レーザを照射している間に次の基板の膜厚測定を行うことができるため、スループットを低下させることがなく、より望ましい。
【００６７】
次に、駆動回路を含む周辺回路部を帯状多結晶膜に変換する。膜厚測定部８１により測定された測定結果として、例えば図９に示した基板位置と膜厚の関係（中央部の膜厚が大きく、周辺で小さい）が得られている。一方、粒状多結晶膜を帯状多結晶膜に変換するために適正なエネルギ密度は、シリコン膜厚によって異なる。本実施例におけるレーザ波長（５３２ｎｍ）の場合の粒状多結晶シリコン膜の膜厚と帯状多結晶膜に変換するために必要なエネルギ密度（相対値）の関係は図１０に示したとおりである。透過率連続可変フィルタ６とＥＯモジュレータ７の動作により、実際に基板に照射されるエネルギ密度と基板位置の関係も、図１０に示す通りである。これらの説明は重複するので省略する。
【００６８】
実施例３と同様に、携帯電話に代表される小形の表示装置の製造に適用する場合には、透過率連続可変フィルタ６による透過率調整の場合でも、ＥＯモジュレータ７への印加電圧調整の場合でも、連続的に調整せずに、基板内に形成されるパネル内は一定の透過率で、即ちパネル内は一定のエネルギ密度で照射しても良い。その詳細の説明は重複するので省略する。パネルの２辺に駆動回路を含む周辺回路が形成される場合も同様である。
【００６９】
上記説明は、基板上に形成した非晶質シリコン薄膜をエキシマレーザ照射により粒状多結晶シリコン膜に変換した後で駆動回路を含む周辺回路を形成する領域のみを帯状多結晶シリコン膜に変換した場合の製造方法であるが、非晶質シリコン薄膜から直接、駆動回路を含む周辺回路を形成する領域のみを帯状多結晶シリコン膜に変換することも全く同じ手順で行うことが出来る。その場合、画素のスイッチングは非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）薄膜から形成したトランジスタを使用することになる。
【００７０】
以上、説明してきたように、本発明の平面表示装置の製造方法および製造装置は、非晶質シリコン膜上、あるいはエキシマレーザを照射して形成した粒状多結晶シリコン膜上の画素駆動回路を含む周辺回路を形成する領域のみに、線状に集光した連続発振レーザ光を高速に走査しながら照射して帯状多結晶シリコン膜を形成する。その際に、あらかじめ測定したシリコン膜厚に応じた適正エネルギ密度で照射することで、シリコン膜厚の基板内ムラおよび基板間の変動に伴う帯状多結晶膜質の変動を抑えることが出来る。即ち、平面表示装置の製造歩留まり向上、品質の確保を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の平面表示装置の製造方法および製造装置は、液晶表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置などの平面表示装置の製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明である平面表示装置の製造方法を実施するに好適な製造装置の構成を示す図である。
【図２】本発明である平面表示装置の製造方法を実施するに好適な透過率連続可変フィルタの構成を示す図である。
【図３】図２に示した透過率連続可変フィルタの波長板の回転角と透過率の関係を示す図である。
【図４】本発明である平面表示装置の製造方法を実施するに好適なＥＯモジュレータの構成を示す図である。
【図５】図４に示したＥＯモジュレータの印加電圧と透過率の関係を示す図である。
【図６】本発明である平面表示装置の製造方法で対象となる基板のシリコン膜厚分布の一例を示す図である。
【図７】本発明である平面表示装置の製造方法で対象となる基板にエキシマレーザアニールを実施した後の状態を示す図である。
【図８】本発明である平面表示装置の製造方法で対象となる基板にアライメントマークを形成した後の状態を示す図である。
【図９】図８の矢印部分の膜厚分布（基板位置と膜厚の関係）を示す図である。
【図１０】シリコン膜厚と帯状多結晶に変換するに必要なエネルギ密度の関係を示す図である。
【図１１】図９の膜厚分布に対して適正なエネルギ密度（基板位置とエネルギ密度の関係）を示す図である。
【図１２】本発明の平面表示装置の製造方法で図９に示した膜厚分布に対して実際に照射するエネルギ密度（基板位置とエネルギ密度の関係）を示す図である。
【図１３】本発明の平面表示装置の製造方法で図９に示した膜厚分布に対して実際に照射するエネルギ密度（基板位置とエネルギ密度の関係）を示す図である。
【図１４】本発明の平面表示装置の製造方法で各パネルの１辺にまとめた周辺回路部分を帯状多結晶膜に変換した後の基板の状態を示す図である。
【図１５】本発明の平面表示装置の製造方法で各パネルの２辺に形成する周辺回路部分を帯状多結晶膜に変換した後の基板の状態を示す図である。
【図１６】本発明の平面表示装置の製造方法を実施するに好適な他の製造装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・レーザダイオード、２・・・光ファイバ、３・・・レーザ光、４・・・レーザ発振器、６・・・透過率連続可変フィルタ、７・・・変調器、９・・・ビーム径調整器、１１・・・ビーム整形器、１４・・・マスク、１５・・・結像レンズ、１９・・・対物レンズ、２０・・・基板、２１・・・ステージ、２９,８２・・・制御装置、３０,８３・・・メモリ、３２・・・１／２波長板、３３・・・偏光ビームスプリッタ、３５・・・ポッケルス・セル、４０・・・ＬＡＮ、５１・・・非晶質シリコン膜、５２・・・粒状多結晶シリコン膜、５４,５５,５６,５７,５８,５９・・・アライメントマーク、６１,６２,６３,７１,７２,７３・・・帯状結晶膜、８１・・・膜厚測定部。
【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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