(57)【要約】【課題】　線状のエキシマレーザビームのスキャン照射によりアモルファスシリコン薄膜を多結晶化しての結晶品質が均一化された薄膜トランジスタを形成する。【解決手段】　エキシマレーザビームの焦点位置をアモルファスシリコン薄膜の表面から上方に１〜４ｍｍずらした位置とすると、焦点位置をアモルファスシリコン薄膜の表面とした場合と比較して、アモルファスシリコン薄膜の表面におけるビーム幅方向ビーム強度分布がビーム幅方向に広がった山型となり、ビーム幅方向中央付近の高温領域が小さくなりその両側に存在する低温領域の幅がかなり広くなる。このようなエキシマレーザビームをビーム幅方向にオーバーラップさせながらスキャンして結晶品質が均一な多結晶シリコン薄膜を得た後、この多結晶シリコン薄膜を用いて特性の均一な薄膜トランジスタを形成する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　線状のレーザビームをビーム幅方向にオーバーラップさせながらスキャン照射することにより、半導体薄膜を結晶化する半導体薄膜の結晶化し、該結晶化された半導体薄膜上にゲート絶縁膜を形成し、該ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成すると共に、前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体薄膜のソース・ドレイン領域に接続されるソース・ドレイン電極を形成する薄膜トランジスタの製造方法において、前記半導体薄膜に照射して該半導体薄膜を結晶化する前記レーザビームの焦点位置を前記半導体薄膜の表面からずらし、前記半導体薄膜の表面におけるビーム幅方向のビーム強度分布を山型となしたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項２】
　請求項１に記載の発明において、前記レーザビームの焦点位置を前記半導体薄膜の表面から前方に１〜４ｍｍずらすことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項３】
　請求項１に記載の発明において、前記半導体薄膜の表面における前記レーザビームのビーム幅方向のビーム強度分布は、前記半導体薄膜の表面に焦点位置を一致させた場合に対して、半価幅で８０％増加し、最高領域で３０％減少する山型であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項４】
　請求項１に記載の発明において、前記半導体薄膜に照射される前記レーザビームは、前記半導体薄膜の表面における前記レーザビームのビーム幅を０．１５ｍｍとし、エネルギー密度を２７７ｍＪ／ｃｍ2以上として前記半導体薄膜に１パルス照射したとき、前記半導体薄膜に出現する照射痕跡の幅が２２０μｍまたはそれ以上になるものであることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
　請求項１に記載の発明において、前記レーザビームのエネルギー密度は２７７ｍＪ／ｃｍ2〜３０８ｍＪ／ｃｍ2であり、前記レーザビームの１パルスの照射によって前記半導体薄膜に出現する照射痕跡は、その幅が２２０〜２３８μｍであり、該照射痕跡内に出現する結晶化構造はその幅が６５μｍまたはそれ以下であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項６】
　請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、結晶化前の前記半導体薄膜はアモルファスシリコン薄膜であり、該アモルファスシリコン薄膜の脱水素処理を行うことなく、前記レーザビームを照射して脱水素処理と結晶化とを一括して行うことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明はアモルファスシリコン薄膜等の半導体薄膜を結晶化して薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　例えば、アモルファスシリコン薄膜を多結晶化して薄膜トランジスタを製造する方法には、ガラス基板の上面にアモルファスシリコン薄膜を成膜し、このアモルファスシリコン薄膜にエキシマレーザビームを照射することにより、アモルファスシリコン薄膜を多結晶化して多結晶シリコン薄膜とし、この多結晶シリコン薄膜を素子分離して多数の薄膜トランジスタを形成する方法がある。この場合、エキシマレーザビームのビームサイズを光学系により線状とし、この線状のエキシマレーザビームをビーム幅方向にオーバーラップさせながらスキャン照射する方法がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　ところで、従来のこのような結晶化方法では、第１に、線状のエキシマレーザビームをその焦点位置をアモルファスシリコン薄膜の表面として照射している。その理由は、エキシマレーザビームのビーム幅方向のビーム強度分布が矩形に近い台形状となるようにすることにより、ビーム幅方向の均一強度照射領域を大きくし、多結晶シリコン薄膜の結晶品質（結晶化度と結晶粒サイズ）の均一化を図るためである。しかしながら、ビーム幅方向のビーム強度分布が矩形に近い台形状であると、１パルス照射領域におけるアモルファスシリコン薄膜のスキャン方向端部の温度が急激に上昇することになる。この結果、多結晶シリコン薄膜の結晶品質にバラツキが生じ、ひいては薄膜トランジスタの特性にバラツキが生じることになるという問題があった。第２に、線状のエキシマレーザビームをビーム幅方向にオーバーラップさせながらスキャン照射するとき、オーバーラップ率は５０〜９７％程度の範囲内であればよいが、この範囲内でオーバーラップ率が高くなるほど、多結晶シリコン薄膜の結晶品質を良くすることができる。このため、オーバーラップ率は高い方が好ましいが、その反面、スループットが低下するという問題があった。第３に、例えばプラズマＣＶＤ法により成膜したアモルファスシリコン薄膜にエキシマレーザビームの照射により高エネルギを与えると、アモルファスシリコン薄膜中の水素が突沸して欠陥が生じることになる。
　そこで、これを回避するために、成膜したアモルファスシリコン薄膜に対して、窒素ガス雰囲気中において４５０℃程度の温度で２時間程度の熱処理を行うことにより脱水素処理を行ったり、あるいは線状のエキシマレーザビームを低エネルギ密度でビーム幅方向にオーバーラップさせながらスキャン照射することにより脱水素処理を行っている。したがって、脱水素処理専用の工程が必要となり、工程数が多くなるという問題があった。
　この発明の課題は、多結晶シリコン薄膜等の半導体薄膜の結晶品質をより一層均一化することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
　請求項１記載の発明は、線状のレーザビームをビーム幅方向にオーバーラップさせながらスキャン照射することにより、半導体薄膜を結晶化する半導体薄膜の結晶化し、該結晶化された半導体薄膜上にゲート絶縁膜を形成し、該ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成すると共に、前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体薄膜のソース・ドレイン領域に接続されるソース・ドレイン電極を形成する薄膜トランジスタの製造方法において、前記半導体薄膜に照射して該半導体薄膜を結晶化する前記レーザビームの焦点位置を前記半導体薄膜の表面からずらし、前記半導体薄膜の表面におけるビーム幅方向のビーム強度分布を山型となしたことを特徴とする。
　請求項１記載の発明にける一実施態様として、前記レーザビームの焦点位置を前記半導体薄膜の表面から前方に１〜４ｍｍずらすとよい。
　また、請求項１記載の発明における一実施態様として、前記半導体薄膜の表面での前記レーザビームのビーム幅方向のビーム強度分布は、前記半導体薄膜の表面に焦点位置を一致させた場合に対して、半価幅で８０％増加し、最高領域で３０％減少する山型とするとよい。
　また、請求項１記載の発明における一実施態様として、前記半導体薄膜に照射される前記レーザビームは、前記半導体薄膜の表面おける前記レーザビームのビーム幅を０．１５ｍｍとし、エネルギー密度を２７７ｍＪ／ｃｍ2以上として前記半導体薄膜に１パルス照射したとき、前記半導体薄膜に出現する照射痕跡の幅が２２０μｍまたはそれ以上になるものとするとよい。
　また、請求項１記載の発明における一実施態様として、前記レーザビームのエネルギー密度は２７７ｍＪ／ｃｍ2〜３０８ｍＪ／ｃｍ2であり、前記レーザビームの１パルスの照射によって前記半導体薄膜に出現する照射痕跡は、その幅が２２０〜２３８μｍであり、該照射痕跡内に出現する結晶化構造はその幅が６５μｍまたはそれ以下であるようにするとよい。
　また、請求項１および上記各実施態様のいずれかにおいて、結晶化前の前記半導体薄膜はアモルファスシリコン薄膜であり、該アモルファスシリコン薄膜の脱水素処理を行うことなく、前記レーザビームを照射して脱水素処理と結晶化とを一括して行うことができる。
【発明の効果】
【０００５】
　請求項１記載の発明の如く、半導体薄膜に照射して該半導体薄膜を結晶化する前記レーザビームの焦点位置を前記半導体薄膜の表面からずらし、ビーム幅方向のビーム強度分布を山型となすと、半導体薄膜の表面におけるレーザビームのビーム幅方向のビーム強度分布がビーム幅方向中央付近の高温領域の両側に存在する低温領域の幅が広くなった強度分布となり、この結果先行する低温領域によって半導体薄膜の微結晶化を行うと、１パルス照射領域における半導体薄膜のスキャン方向端部の温度が急激に上昇しないようにすることができるばかりでなく、同スキャン方向端部を微結晶化することができ、ひいては結晶品質をより一層均一化することができる。この場合、結晶品質はレーザビームのオーバーラップ率に関係なく均一化することができ、したがってレーザビームのオーバーラップ率を低くしても、結晶品質をレーザビームのオーバーラップ率が高い場合とほぼ同様に均一化することができ、ひいてはスループットを高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
　次に、この発明の一実施形態における半導体薄膜の結晶化方法について図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら説明する。まず、図１（Ａ）に示すように、平面サイズ３２０ｍｍ×３４０ｍｍのガラス基板１の上面に高周波スパッタリング法により酸化シリコンからなる厚さ１０００Å程度の下地層２を成膜する。次に、下地層２の上面にプラズマＣＶＤ法あるいは減圧ＣＶＤ法により厚さ５００Å程度のアモルファスシリコン薄膜３を成膜する。次に、熱処理あるいは低エネルギ密度のエキシマレーザビームの照射により、脱水素処理を行う。次に、図１（Ｂ）に示すように、アモルファスシリコン薄膜３にエキシマレーザビームを後で説明するように照射することにより、アモルファスシリコン薄膜３を多結晶化して多結晶シリコン薄膜４とする。
【０００７】
　次に、エキシマレーザビームの照射について説明する。まず、ＫｒＦエキシマレーザビームのビームサイズを光学系により３６０ｍｍ×０．１５ｍｍの線状にするとともに、その焦点位置がアモルファスシリコン薄膜の表面から上方（前方）に１〜４ｍｍ程度離れた位置となるようにした。この場合、ビームサイズ３６０ｍｍ×０．１５ｍｍとは、ＫｒＦエキシマレーザビームの焦点位置をアモルファスシリコン薄膜の表面とした場合のことである。また、ビーム幅０．１５ｍｍは、図２に示すように、ＫｒＦエキシマレーザビームのビーム幅方向のビーム強度分布が山型となるので、ビーム強度の半価幅とした。さらに、ビーム長さを３６０ｍｍとするのは、ガラス基板の所定の一辺の長さ（この場合、３２０ｍｍ）よりも大きくするためである。
【０００８】
　ところで、このＫｒＦエキシマレーザビームをその焦点位置がアモルファスシリコン薄膜の表面から上方（前方）に１〜４ｍｍ程度離れた位置となるようにして照射した場合のビーム幅方向のビーム強度分布は、エネルギ密度を１５０ｍＪ／ｃｍ2としたとき、図３に示すようになる。以下、このような照射をアウトフォーカスという。これに対して、焦点位置がアモルファスシリコン薄膜の表面となるようにした場合には、図４に示すようになる。以下、このような照射をジャストフォーカスという。このような照射の違いから、図３に示す場合には、図４に示す場合と比較して、山型のビーム強度分布がビーム幅方向に広がり、半価幅で８０％増加し、高さで３０％減少している。
【０００９】
　そして、ＫｒＦエキシマレーザビームをアウトフォーカス及びジャストフォーカスによりアモルファスシリコン薄膜に１パルスずつエネルギ密度を徐々に高めて照射した。この場合、例えば２ｍｍ程度のアウトフォーカスの場合には、エネルギ密度２７７ｍＪ／ｃｍ2のとき、図５（Ａ）に示すように、幅２２０μｍの照射痕跡が初めて現われ、エネルギ密度３０８ｍＪ／ｃｍ2のとき、図５（Ｂ）に示すような照射痕跡が初めて現われた。図５（Ｂ）の場合には、照射痕跡の幅は２３８μｍであり、この照射痕跡内に出現したハッチング（斜線）で示す結晶化構造の幅は６５μｍであった。ジャストフォーカスの場合には、エネルギ密度２００ｍＪ／ｃｍ2のとき、図６（Ａ）に示すように、幅１０１μｍの照射痕跡が初めて現われ、エネルギ密度２５０ｍＪ／ｃｍ2のとき、図６（Ｂ）に示すような照射痕跡が初めて現われた。図６（Ｂ）の場合には、照射痕跡の幅は１１５μｍであり、この照射痕跡内に出現したハッチングで示す結晶化構造の幅は４２μｍであった。
【００１０】
　以上のことから、結晶化構造が出現するエネルギ密度のしきい値は、アウトフォーカスの場合には、２７７〜３０８ｍＪ／ｃｍ2の間に存在し、ジャストフォーカスの場合には、２００〜２５０ｍＪ／ｃｍ2の間に存在するといえる。この結晶化構造の出現は、図３及び図４にそれぞれ示す山型のビーム強度分布から推察して、ビーム幅方向中央付近のハッチングで示す高温領域に起因しているといえる。ところで、例えば照射痕跡が初めて現われるエネルギ密度は、ジャストフォーカスの場合（２００ｍＪ／ｃｍ2）よりもアウトフォーカスの場合（２７７ｍＪ／ｃｍ2）の方が大きい。これを考察するに、例えば図３に示す場合と図４に示す場合とでは、結晶化構造出現しきい値は同じビーム強度となる。しかるに、図３に示す場合には、図４に示す場合と比較して、山型のビーム強度分布がビーム幅方向に広がり、半価幅で８０％増加し、高さで３０％減少していることにより、ビーム幅方向両側の低温領域の幅がかなり広くなっている。したがって、エネルギ密度が同じであると、図３に示す場合には、図４に示す場合と比較して、照射面における単位面積当たりの実質的なエネルギ密度が低下することになる。そこで、この実質的なエネルギ密度の低下を補うために、アウトフォーカスの場合のエネルギ密度（２７７ｍＪ／ｃｍ2）はジャストフォーカスの場合のエネルギ密度（２００ｍＪ／ｃｍ2）よりも大きくなるものと思われる。
【００１１】
　次に、ＫｒＦエキシマレーザビームをアウトフォーカス及びジャストフォーカスによりアモルファスシリコン薄膜に１パルスずつエネルギ密度を徐々に高めて照射し、これによりそれぞれ形成された照射痕跡幅及び結晶化構造幅のエネルギ密度依存性を調べたところ、図７に示す結果が得られた。この図７において、白四角はアウトフォーカスの場合の照射痕跡幅を示し、黒四角はアウトフォーカスの場合の結晶化構造幅を示し、白丸はジャストフォーカスの場合の照射痕跡幅を示し、黒丸はジャストフォーカスの場合の結晶化構造幅を示している。
【００１２】
　この図７から明らかなように、ジャストフォーカスの場合の白丸で示す照射痕跡幅及び黒丸で示す結晶化構造幅は共にエネルギ密度の増加に伴い緩やかに大きくなっているのに対し、アウトフォーカスの場合の白四角で示す照射痕跡幅及び黒四角で示す結晶化構造幅は共にエネルギ密度の増加に伴い急激に大きくなっている。また、同一のエネルギ密度における照射痕跡幅と結晶化構造幅との差は、白四角及び黒四角で示すアウトフォーカスの場合が白丸及び黒丸で示すジャストフォーカスの場合よりもかなり大きい。したがって、アウトフォーカスの場合の結晶化構造幅の照射痕跡幅に占める割合は、ジャストフォーカスの場合と比較して、かなり小さいことになる。このことから、アウトフォーカスの場合の低温領域は、ジャストフォーカスの場合と比較して、かなり幅広くなっていることが確認された。
【００１３】
　次に、脱水素処理後のアモルファスシリコン薄膜に対して、ＫｒＦエキシマレーザビームをジャストフォーカスによりビーム幅方向にスキャンピッチ０．０１５ｍｍ（オーバーラップ率９０％）でスキャン照射し、また同様の条件でアウトフォーカスによりスキャン照射した。そして、これにより形成された多結晶シリコン薄膜にＸ線平行ビームをθ＝１．００°で入射させたＸ線回折法により、多結晶シリコン薄膜の（１１１）ピークの積分幅の逆数（結晶粒サイズに相当）のエネルギ密度依存性について調べたところ、図８に示す結果が得られた。この図８において、黒四角はアウトフォーカスの場合の積分幅の逆数を示し、黒丸はジャストフォーカスの場合の積分幅の逆数を示している。
【００１４】
　そして、図７の黒四角（アウトフォーカスの場合の結晶化構造幅）を見ると、エネルギ密度２７７ｍＪ／ｃｍ2で結晶化構造が出現しており、一方、図８の黒四角（アウトフォーカスの場合の積分幅の逆数）を見ると、同じくエネルギ密度２７７ｍＪ／ｃｍ2で積分幅の逆数が飛躍的に増大している。ジャストフォーカスの場合には、エネルギ密度２５０ｍＪ／ｃｍ2で同じようなことがいえる。このことから、結晶化構造の出現が結晶粒サイズを飛躍的に増大させているといえる。
【００１５】
　次に、図８に示す結果を得た場合と同じ多結晶シリコン薄膜のシート抵抗を測定し、その標準偏差値（結晶粒サイズの均一度に相当）のエネルギ密度依存性について調べたところ、図９に示す結果が得られた。この図９において、黒四角はアウトフォーカスの場合のシート抵抗の標準偏差値を示し、黒丸はジャストフォーカスの場合のシート抵抗の標準偏差値を示している。この図９から明らかなように、黒丸で示すジャストフォーカスの場合のシート抵抗の標準偏差値は、エネルギ密度２５０ｍＪ／ｃｍ2以上で、図７において黒丸で示す結晶化構造の出現により急激に増加してる。これに対して、黒四角で示すアウトフォーカスの場合のシート抵抗の標準偏差値は、エネルギ密度２７７ｍＪ／ｃｍ2以上で、図７において黒四角で示す結晶化構造が出現してもほぼ同じである。このことから、ジャストフォーカスの場合には、結晶化構造の出現が結晶粒サイズの均一性をかなり悪化させるのに対し、アウトフォーカスの場合には、結晶化構造の出現が結晶粒サイズの均一性に悪影響を与えることはないといえる。
【００１６】
　次に、図１０はＫｒＦエキシマレーザビームをアウトフォーカスにより矢印で示すビーム幅方向に高温領域を重複させてスキャン照射した場合を説明するために示すものであって、（ａ）はビーム強度スペクトルを示し、（ｂ）はアモルファスシリコン薄膜の多結晶化状態を示したものである。図１０（ａ）においてハッチングで示す部分は、例えば図３においてハッチングで示す高温領域が重複した領域である。この場合、右側の最初の１パルスの矢印方向とは逆方向のハッチングの無い部分及び左側の最後の１パルスの矢印方向のハッチングの無い部分は、例えば図３においてハッチングの無い部分で示す低温領域である。したがって、図１０（ｂ）においてハッチングで示す部分が多結晶化領域となる。
【００１７】
　さて、図１０（ａ）において左側の最後の１パルスの矢印方向のハッチングの無い部分は幅広の低温領域であるので、矢印方向にスキャン照射すると、この幅広の低温領域が常に先行することになる。このため、アモルファスシリコン薄膜のある線状の領域は、まずこの先行する幅広の低温領域によって照射され、次いでそれに続く高温領域によって照射されることになる。この場合、先行する幅広の低温領域による照射はアモルファスシリコン薄膜の温度を緩やかに上昇させ、したがって１パルス照射領域におけるアモルファスシリコン薄膜のスキャン方向端部の温度が急激に上昇しないようにすることができる。また、先行する幅広の低温領域による照射によりアモルファスシリコン薄膜が微結晶化される。そして、それに続く高温領域による照射により結晶粒の成長が促進されて多結晶化されることになる。したがって、多結晶シリコン薄膜の結晶品質をより一層均一化することができる。
【００１８】
　なお、先行する幅広の低温領域で脱水素処理を行うようにすることもできる。すなわち、まず先行する幅広の低温領域で脱水素処理を行い、次いでそれに続く高温領域で結晶化を行うと、脱水素処理と結晶化を一括して行うことができる。したがって、脱水素処理専用の工程が不要となり、工程数を少なくすることができる。
【００１９】
　次に、脱水素処理後のアモルファスシリコン薄膜に対して、エネルギ密度２７７ｍＪ／ｃｍ2のＫｒＦエキシマレーザビームをアウトフォーカスによりビーム幅方向にジャストフォーカスの場合のスキャンピッチ０．０７５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０４５ｍｍ、０．０３ｍｍ、０．０１５ｍｍ（オーバーラップ率５０％、６０％、７０％、８０％、９０％）でスキャン照射した。そして、これにより形成された多結晶シリコン薄膜にＸ線平行ビームをθ＝１．００°で入射させたＸ線回折法により、多結晶シリコン薄膜４（１１１）ピークの積分強度（結晶化度に相当）と積分幅の逆数（結晶粒サイズに相当）のオーバーラップ率依存性について調べたところ、図１１に示す結果が得られた。
【００２０】
　この図１１において、黒四角は積分強度を示し、黒丸は積分幅の逆数を示している。この図１１から明らかなように、ＫｒＦエキシマレーザビームのオーバーラップ率に関係なく、黒四角で示す積分強度も黒丸で示す積分幅の逆数もほぼ同じである。したがって、多結晶シリコン薄膜の結晶品質（結晶化度と結晶粒サイズ）はＫｒＦエキシマレーザビームのオーバーラップ率に関係なく均一化することができるといえる。この結果、ＫｒＦエキシマレーザビームのオーバーラップ率を例えば５０％と低くしても、多結晶シリコン薄膜の結晶品質をＫｒＦエキシマレーザビームのオーバーラップ率が９０％と高い場合とほぼ同様に均一化することができ、ひいてはスループットを高めることができる。
【００２１】
　次に、多結晶シリコン薄膜の結晶品質をＫｒＦエキシマレーザビームのオーバーラップ率に関係なく均一化することができることについて考察する。上述したように、図３に示す場合には、図４に示す場合と比較して、山型のビーム強度分布がビーム幅方向に広がり、高温領域の両側に存在する低温領域の幅がかなり広くなっている。そして、図３に示す場合には、図４に示す場合と比較して、照射面における単位面積当たりの実質的なエネルギ密度が低下するので、アウトフォーカスの場合には、この実質的なエネルギ密度の低下を補うようにしている。すなわち、アウトフォーカスの場合には、山型のビーム強度分布がビーム幅方向に広がるとともに、この広がりに伴う実質的なエネルギ密度の低下を補っている。このことが、ＫｒＦエキシマレーザビームのオーバーラップ率を例えば５０％と低くしても、多結晶シリコン薄膜の結晶品質をＫｒＦエキシマレーザビームのオーバーラップ率が９０％と高い場合とほぼ同様に均一化することができることに起因していると思われる。
【００２２】
　ここで、図１（Ｂ）に示す多結晶シリコン薄膜４を用いて構成した薄膜トランジスタの構造の一例について図１２を参照しながら説明する。まず、多結晶シリコン薄膜４を周知の如く素子分離した後、ゲート絶縁膜５及びゲート電極６を形成し、ゲート電極６をマスクとして多結晶シリコン薄膜４に不純物を拡散し、ゲート絶縁膜５およびゲート電極６上に層間絶縁膜７を形成し、ゲート絶縁膜５及び層間絶縁膜７に形成したコンタクトホール８を介して多結晶シリコン薄膜４の不純物拡散層４ａに接続されるソース・ドレイン電極９を形成すると、薄膜トランジスタが完成する。この薄膜トランジスタでは、特性をより一層均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一実施形態における半導体薄膜の結晶化方法を説明するために示すもので、（Ａ）はアモルファスシリコン薄膜を成膜した状態の断面図、（Ｂ）はエキシマレーザの照射によりアモルファスシリコン薄膜を多結晶化して多結晶シリコン薄膜とした状態の断面図。
【図２】ＫｒＦエキシマレーザビームのビーム幅を説明するために示す図。
【図３】アウトフォーカスの場合のビーム幅方向のビーム強度分布を示す図。
【図４】ジャストフォーカスの場合のビーム幅方向のビーム強度分布を示す図。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれアウトフォーカスの場合の照射痕跡及び結晶化構造を説明するために示す図。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれジャストフォーカスの場合の照射痕跡及び結晶化構造を説明するために示す図。
【図７】アウトフォーカス及びジャストフォーカスの場合の照射痕跡幅及び結晶化構造幅のエネルギ密度依存性を示す図。
【図８】アウトフォーカス及びジャストフォーカスの場合の多結晶シリコン薄膜の（１１１）ピークの積分幅の逆数のエネルギ密度依存性を示す図。
【図９】アウトフォーカス及びジャストフォーカスの場合の多結晶シリコン薄膜のシート抵抗の標準偏差値のエネルギ密度依存性を示す図。
【図１０】ＫｒＦエキシマレーザビームをアウトフォーカスによりスキャン照射した場合を説明するために示すもので、（ａ）はビーム強度スペクトルを示す図、（ｂ）はアモルファスシリコン薄膜の多結晶化状態を示す図。
【図１１】アウトフォーカスの場合の多結晶シリコン薄膜の（１１１）ピークの積分強度と積分幅の逆数のオーバーラップ率依存性を示す図。
【図１２】図１（Ｂ）に示す多結晶シリコン薄膜を用いて構成した薄膜トランジスタの構造の一例を示す断面図。
【符号の説明】
【００２４】
　１　ガラス基板
　３　アモルファスシリコン薄膜
　４　多結晶シリコン薄膜
【図１】
2004088118.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004088118.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004088118.tif 000009
【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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