【手続補正書】
【提出日】平成19年1月11日(2007.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光に対する出射光の位相が場所によって異なる位相変調素子と、前記位相変調素子に入射する前記入射光を生成するための照明系と、前記位相変調素子の出射側に設けられた結像光学系と、前記結像光学系の出射側に設けられた非単結晶半導体膜を有する基板を支持するためのステージと、を有し、
前記位相変調素子は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも少なくとも一方向に関して光学的に小さい位相変調単位に基づく位相分布を有することを特徴とする結晶化装置。
【請求項２】
入射光に対する出射光の位相が場所によって異なる位相変調素子と、前記位相変調素子に入射する前記入射光を生成するための照明系と、前記位相変調素子の出射側に設けられた結像光学系と、前記結像光学系の出射側に設けられた非単結晶半導体膜を有する基板を支持するためのステージと、を有し、
前記位相変調素子は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも少なくとも一方向に関して光学的に小さい位相変調単位に基づく位相分布を有し、
前記結像光学系の点像分布範囲の半径Ｒ／２は、光の波長をλとし、前記結像光学系の出射側の開口数をＮＡとするとき、Ｒ／２＝０．６１λ／ＮＡで定義されることを特徴とする結晶化装置。
【請求項３】
前記位相変調素子は、第１の位相値を有する第１領域と第２の位相値を有する第２領域との占有面積率が位置によって変化する位相分布を有することを特徴とする請求項１または２記載の結晶化装置。
【請求項４】
前記位相変調素子は、周期的な分割領域構造を有し、各分割領域はそれぞれ一定の位相値を有し、位相値が分割領域毎に変化する位相分布を有することを特徴とする請求項１または２記載の結晶化装置。
【請求項５】
前記位相変調素子は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも光学的に小さい複数のセルを有し、各セル内における前記第１領域と前記第２領域との占有面積率がセル毎に変化することを特徴とする請求項３記載の結晶化装置。
【請求項６】
前記位相変調素子は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも光学的に小さい複数のピクセルを有し、各ピクセルはそれぞれ一定の位相値を有し、前記点像分布範囲に光学的に対応する単位範囲当りの同一位相値のピクセル数が単位範囲毎に変化することを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の結晶化装置。
【請求項７】
前記位相変調素子は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも光学的に小さい幅を有する複数の短冊状領域を有し、各短冊状領域はそれぞれ一定の位相値を有し、各短冊状領域の幅が長手方向に沿って変化することを特徴とする請求項３記載の結晶化装置。
【請求項８】
前記位相変調素子は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも光学的に小さい幅のラインアンドスペースパターンを有し、各ライン部は前記第１の位相値を有し、各スペース部は前記第２の位相値を有し、互いに隣接するライン部の幅とスペース部の幅との比が幅方向に沿って変化することを特徴とする請求項３記載の結晶化装置。
【請求項９】
前記位相変調素子は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも光学的に小さい幅のラインアンドスペースパターンを有し、位相値がライン部毎に変化することを特徴とする請求項４記載の結晶化装置。
【請求項１０】
前記位相変調素子は、第１の位相分布を有し且つ位相の変化方向に沿って延びた第１帯状領域と、第２の位相分布を有し且つ位相の変化方向に沿って延びた第２帯状領域とを有し、前記第１帯状領域と前記第２帯状領域とは位相の変化方向に沿った境界線を挟んで隣接し、前記境界線上の局部領域において前記第１帯状領域側の平均位相値と前記第２帯状領域側の平均位相値とが実質的に異なることを特徴とする請求項１または２記載の結晶化装置。
【請求項１１】
前記第１帯状領域および前記第２帯状領域は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも光学的に小さい幅のラインアンドスペースパターンを有し、位相値がライン部毎に変化することを特徴とする請求項１０記載の結晶化装置。
【請求項１２】
前記第１帯状領域と前記第２帯状領域とは、対応して形成される光強度分布が互いにほぼ同じになるように構成され、前記光強度分布の光強度の小さい部分に対応する前記境界線上の第１局部領域において前記第１帯状領域側の平均位相値と前記第２帯状領域側の平均位相値とが実質的に異なり、前記光強度分布の光強度の大きい部分に対応する前記境界線上の第２局部領域において前記第１帯状領域側の平均位相値と前記第２帯状領域側の平均位相値とがほぼ等しいことを特徴とする請求項１０記載の結晶化装置。
【請求項１３】
前記第１帯状領域および前記第２帯状領域は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも光学的に小さい幅のラインアンドスペースパターンを有し、各ライン部は前記第１の位相値を有し、各スペース部は前記第２の位相値を有し、互いに隣接するライン部の幅とスペース部の幅との比が幅方向に沿って変化することを特徴とする請求項１０記載の結晶化装置。
【請求項１４】
前記位相変調素子は、形成される光強度分布の光強度の小さい部分に対応して、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも光学的に小さく且つ周囲とは実質的に異なる位相値を有する孤立領域を備えることを特徴とする請求項１または２記載の結晶化装置。
【請求項１５】
前記位相変調素子は入射光を第１の光強度を有する中心領域から周辺に向かって光強度が増大する凹型パターンの光強度分布にすることを特徴とする請求項１または２記載の結晶化装置。
【請求項１６】
前記凹型パターンの光強度分布は、前記中心領域から周辺に向かって光強度が一次元的に増大する分布を有することを特徴とする請求項１５記載の結晶化装置。
【請求項１７】
前記所定の光強度分布は、前記凹型パターンの光強度分布の前記中心領域の近傍において、前記第１の光強度よりも実質的に小さい第２の光強度を有する第２中心領域から周辺に向かって光強度が急激に増大する逆ピークパターンの光強度分布を有することを特徴とする請求項１５または１６記載の結晶化装置。
【請求項１８】
入射光に対する出射光の位相が場所によって異なる位相変調素子と、前記位相変調素子に入射する前記入射光を生成するための照明系と、前記位相変調素子と所定面との間の光路中に配置された結像光学系と、を有し、
前記位相変調素子は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも少なくとも一方向に関して光学的に小さい位相変調単位に基づく位相分布を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１９】
入射光に対する出射光の位相が場所によって異なる位相変調素子と、前記位相変調素子に入射する前記入射光を生成するための照明系と、前記位相変調素子と所定面との間の光路中に配置された結像光学系と、を有し、
前記位相変調素子は、前記結像光学系の結像面に換算して前記結像光学系の点像分布範囲の半径よりも少なくとも一方向に関して光学的に小さい位相変調単位に基づく位相分布を有し、
前記結像光学系の点像分布範囲の半径Ｒ／２は、光の波長をλとし、前記結像光学系の出射側の開口数をＮＡとするとき、Ｒ／２＝０．６１λ／ＮＡで定義されることを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
結像面に換算して結像光学系の点像分布範囲の半径よりも少なくとも一方向に関して光学的に小さい位相変調単位に基づく位相分布を有する位相変調素子を照明し、
前記位相変調素子と多結晶半導体膜または非晶質半導体膜との間の光路中に配置された前記結像光学系を介して、前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜に所定の光強度分布を有する光を照射して結晶化半導体膜を生成することを特徴とする結晶化方法。
【請求項２１】
結像面に換算して結像光学系の点像分布範囲の半径よりも少なくとも一方向に関して光学的に小さい位相変調単位に基づく位相分布を有する位相変調素子を照明し、
前記位相変調素子と所定面との間の光路中に配置された前記結像光学系を介して、前記所定面において所定の光強度分布を形成することを特徴とする結晶化方法。
【請求項２２】
結像面に換算して結像光学系の点像分布範囲の半径よりも少なくとも一方向に関して光学的に小さい位相変調単位に基づく位相分布を有する位相変調素子を照明し、
前記位相変調素子と多結晶半導体膜または非晶質半導体膜との間の光路中に配置された前記結像光学系を介して、前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜に所定の光強度分布を有する光を照射して結晶化半導体膜を生成し、
前記結像光学系の点像分布範囲の半径Ｒ／２は、光の波長をλとし、前記結像光学系の出射側の開口数をＮＡとするとき、Ｒ／２＝０．６１λ／ＮＡで定義されることを特徴とする結晶化方法。
【請求項２３】
所定の大きさの位相変調単位に基づく位相分布を有する位相変調素子であって、
第１の位相値を有する第１領域と第２の位相値を有する第２領域を有し、
前記位相分布は、前記第１の領域および前記第２の領域の占有面積率が位置によって変化することで規定されることを特徴とする位相変調素子。
【請求項２４】
前記位相変調素子は、複数のセルを有し、各セル内における前記第１領域と前記第２領域との占有面積率がセル毎に変化することを特徴とする請求項２３記載の位相変調素子。
【請求項２５】
前記位相変調素子は、それぞれ一定の位相値を有する複数のピクセルを含み、単位範囲当りの同一位相値のピクセル数が単位範囲毎に変化することを特徴とする請求項２３記載の位相変調素子。
【請求項２６】
前記位相変調素子は、それぞれ一定の位相値を有する複数の短冊状領域を含み、各短冊状領域の幅が長手方向に沿って変化することを特徴とする請求項２３記載の位相変調素子。
【請求項２７】
前記位相変調素子は、前記第１の位相値を有する複数のライン部と前記第２の位相値を有する複数のスペース部を含むラインアンドスペースパターンを有し、互いに隣接するライン部の幅とスペース部の幅との比が幅方向に沿って変化することを特徴とする請求項２３記載の位相変調素子。
【請求項２８】
前記位相変調素子は、形成される光強度分布の光強度の小さい部分に対応して、周囲とは実質的に異なる位相値を有する孤立領域を備えることを特徴とする請求項２３記載の位相変調素子。
【請求項２９】
所定の大きさの位相変調単位に基づく位相分布を有する位相変調素子であって、
それぞれ一定の位相値を有する複数の分割領域を含み、
個々の分割領域において、位相値が分割領域毎に周期的に変化する位相分布を有することを特徴とする位相変調素子。
【請求項３０】
前記位相変調素子は、それぞれ一定の位相値を有する複数のピクセルを含み、各ピクセルの位相値がピクセル毎に変化することを特徴とする請求項２９記載の位相変調素子。
【請求項３１】
前記位相変調素子は、ラインアンドスペースパターンを有し、個々のライン部毎に、位相値が変化することを特徴とする請求項２９記載の位相変調素子。
【請求項３２】
所定の大きさの位相変調単位に基づく位相分布を有する位相変調素子であって、
第１の位相分布を有し且つ位相の変化方向に沿って延びた第１帯状領域と、第２の位相分布を有し且つ位相の変化方向に沿って延びた第２帯状領域と、を有し、
前記第１帯状領域と前記第２帯状領域とは位相の変化方向に沿った境界線を挟んで隣接し、前記境界線上の局部領域において前記第１帯状領域側の平均位相値と前記第２帯状領域側の平均位相値とが実質的に異なることを特徴とする位相変調素子。
【請求項３３】
前記第１帯状領域と前記第２帯状領域とは、対応して形成される光強度分布が互いにほぼ同じになるように構成され、前記光強度分布の光強度の小さい部分に対応する前記境界線上の第１局部領域において前記第１帯状領域側の平均位相値と前記第２帯状領域側の平均位相値とが実質的に異なり、前記光強度分布の光強度の大きい部分に対応する前記境界線上の第２局部領域において前記第１帯状領域側の平均位相値と前記第２帯状領域側の平均位相値とがほぼ等しいことを特徴とする請求項３２記載の位相変調素子。
【請求項３４】
前記第１帯状領域および前記第２帯状領域は、ラインアンドスペースパターンを有し、各ライン部は第１の位相値を有し、各スペース部は第２の位相値を有し、互いに隣接するライン部の幅とスペース部の幅との比が幅方向に沿って変化することを特徴とする請求項３２または３３記載の位相変調素子。
【請求項３５】
前記第１帯状領域および前記第２帯状領域は、ラインアンドスペースパターンを有し、前記ライン部の位相値がライン毎に変化することを特徴とする請求項３２または３３記載の位相変調素子。
【請求項３６】
結像面に換算して結像光学系の点像分布範囲の半径よりも少なくとも一方向に関して光学的に小さい位相変調単位に基づく位相分布を有する位相変調素子を照明し、前記位相変調素子と所定面との間の光路中に配置された前記結像光学系を介して、前記所定面において所定の光強度分布を形成する、結晶化方法により製造される半導体薄膜を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項３７】
結像面に換算して結像光学系の点像分布範囲の半径よりも少なくとも一方向に関して光学的に小さい位相変調単位に基づく位相分布を有する位相変調素子を照明し、前記位相変調素子と所定面との間の光路中に配置された前記結像光学系を介して、前記所定面において所定の光強度分布を形成する、結晶化方法により製造される半導体薄膜を含み、
前記結像光学系の点像分布範囲の半径Ｒ／２は、光の波長をλとし、前記結像光学系の出射側の開口数をＮＡとするとき、Ｒ／２＝０．６１λ／ＮＡで定義されることを特徴とするデバイス。
【請求項３８】
所定の間隙を介して互いに接合した一対の基板と、
この間隙に保持された電気光学物質と、
一方の基板に形成された対向電極と、
他方の基板に形成された画素電極およびこれを駆動する薄膜トランジスタを提供可能な半導体薄膜と、を有し、
前記半導体薄膜は、入射光に対する出射光の位相が場所によって異なる位相変調素子および結像光学系を介して、前記多結晶半導体膜または前記非晶質半導体膜に所定の光強度分布を有する光を照射して結晶化した半導体膜を含むことを特徴とする表示装置。