(57)【要約】【課題】半導体膜の品質に面内ばらつきが生じることを抑制できる半導体膜の結晶化方法を提供する。【解決手段】半導体膜の結晶化方法は、基板５１０上に形成された半導体膜５０６に、第１のレーザ光５０３を基板５１０の底面５１０ａに対して傾斜した状態で照射しつつ、第１のレーザ光５０３とは異なる発振器から発振された第２のレーザ光５０４を、基板５１０の底面５１０ａに対して第１のレーザ光５０３とは反対の方向に傾斜した状態で照射することにより、半導体膜５０６の一部を溶融させ、かつ第１及び第２のレーザ光５０３、５０４の照射位置を、該第１又は第２のレーザ光５０３、５０４が傾斜している方向に略沿って走査して、半導体膜５０６の溶融している部分を移動させることにより、半導体膜５０６を結晶化するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第１のレーザ光とは異なる発振器から発振された第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記基板の底面に対して照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、
かつ前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の照射位置を、該第１のレーザ光又は該第２のレーザ光が傾斜している方向に略沿って走査して、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化する半導体膜の結晶化方法。
【請求項２】
前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光は、発振周波数が１０ＭＨｚ以上のパルスレーザ、又はＣＷレーザから発振されたレーザ光である請求項１に記載の半導体膜の結晶化方法。
【請求項３】
基板上に形成された半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第１のレーザ光とは異なる長さの光路を経由した第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記基板の底面に対して照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、
かつ前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の照射位置を、該第１のレーザ光又は該第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査し、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化する半導体膜の結晶化方法。
【請求項４】
前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光は、同一の発振器から発振されたレーザ光をビームスプリッタで分岐することにより形成されている請求項３に記載の半導体膜の結晶化方法。
【請求項５】
前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光は、発振周波数が１０ＭＨｚ以上のパルスレーザから発振されたレーザ光である請求項３又は請求項４に記載の半導体膜の結晶化方法。
【請求項６】
基板上に形成された半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記基板の底面に対して照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、
かつ前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の照射位置を、該第１のレーザ光又は該第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査し、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化する半導体膜の結晶化方法。
【請求項７】
前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光は、ビームスポットの強度が互いに略同一である請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の半導体膜の結晶化方法。
【請求項８】
前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光は、前記半導体膜で交差する請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の半導体膜の結晶化方法。
【請求項９】
前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光のビームスポットは細長い形状であり、走査方向に対して略直角方向に延伸している請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の半導体膜の結晶化方法。
【請求項１０】
前記第１のレーザ光の傾斜角及び前記第２のレーザ光の傾斜角は、絶対値が互いに同一である請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の半導体膜の結晶化方法。
【請求項１１】
基板上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、
前記第１のレーザ光とは異なる発振器から発振された第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記基板の底面に対して照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、かつ前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の照射位置を、該第１のレーザ光又は該第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査して、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化し、
前記半導体膜を選択的に除去することにより島状半導体膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
基板上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、
前記第１のレーザ光とは異なる長さの光路を経由した第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記基板の底面に対して照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、かつ前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の照射位置を、該第１のレーザ光又は該第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査して、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化し、
前記半導体膜を選択的に除去することにより島状半導体膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
基板上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、
第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記基板の底面に対して照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、かつ前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の照射位置を、該第１のレーザ光又は該第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査して、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化し、
前記半導体膜を選択的に除去することにより島状半導体膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記島状半導体膜には、薄膜トランジスタのソース、チャネル領域及びドレインが形成される請求項１１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
第１のレーザ光を発振する第１の発振器と、
第２のレーザ光を発振する第２の発振器と、
基板に形成された半導体膜に、前記第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記基板の底面に対して前記半導体膜に照射する光学系と、
前記基板と前記光学系の相対位置を、該第１のレーザ光及び該第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って移動させる移動手段と、
を具備するレーザ照射装置。
【請求項１６】
レーザ光を発振する発振器と、
前記レーザ光を第１のレーザ光及び第２のレーザ光に分岐するビームスプリッタと、
基板に形成された半導体膜に、前記第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは異なる長さの光路を経由した後に、前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記基板の底面に対して前記半導体膜に照射する光学系と、
前記基板と前記光学系の相対位置を、該第１のレーザ光及び該第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って移動させる移動手段と、
を具備するレーザ照射装置。
【請求項１７】
レーザ光を発振する発振器と、
前記レーザ光を第１のレーザ光及び第２のレーザ光に分岐するビームスプリッタと、
基板に形成された半導体膜に、前記第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記基板の底面に対して前記半導体膜に照射する光学系と、
前記基板と前記光学系の相対位置を、該第１のレーザ光及び該第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って移動させる移動手段と、
を具備するレーザ照射装置。
【請求項１８】
前記光学系は、シリンドリカルレンズを具備し、
前記第１のレーザ光及び第２のレーザ光は、前記シリンドリカルレンズに距離を隔てて進入し、該シリンドリカルレンズを透過した後に前記半導体膜に照射する請求項１５乃至請求項１７のいずれか一項に記載のレーザ照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体膜の結晶化方法、半導体装置の製造方法、及びレーザ照射装置に関する。特に本発明は、結晶化を行った半導体膜の品質に面内ばらつきが生じることを抑制できる半導体膜の結晶化方法、半導体装置の製造方法、及びレーザ照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス基板上に形成された半導体膜（例えば非晶質半導体膜）にレーザ光を照射し、半導体膜を結晶化させるレーザ結晶化法が広く研究されている。
【０００３】
半導体膜を結晶化させるのは、半導体膜を結晶化させることによりキャリアの移動度が高くなるためである。結晶化させた半導体膜は、例えば薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと記載）に利用されている。例えばガラス基板上に形成した半導体膜を結晶化した場合、この半導体膜を用いて画素用のＴＦＴ及び駆動回路用のＴＦＴを形成することにより、アクティブマトリクス型の表示装置（例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置）を作製することができる。
【０００４】
半導体膜を結晶化させる方法には、レーザ結晶化法以外に、ファーネスアニール炉を用いた熱アニール法や、瞬間熱アニール法（ＲＴＡ法）がある。しかし、これらの方法は６００℃以上の高温処理が必要である。このため、基板として、高温処理に耐えることができる石英基板を用いる必要があり、製造コストが上昇する。これに対し、レーザ結晶化法は半導体膜にのみ熱を吸収させることができるため、基板の温度をそれほど上昇させずに半導体膜を結晶化させることができる。このため、基板としてガラスやプラスチック等の耐熱性が低い材料を使用することができる。これにより、安価で大面積に容易に加工できるガラス基板を用いることができ、アクティブマトリクス型の表示装置の生産効率が著しく向上する。
【０００５】
レーザ結晶化法として、パルスレーザであるエキシマレーザを用いた方法が従来からある。エキシマレーザは、波長が紫外域に属しているためシリコンに効率よく吸収され、シリコンに選択的に熱を与えることができる。エキシマレーザを用いる場合、例えばレーザ発振器（レーザ、発振器とも呼ぶ）から射出される矩形状のレーザ光（例えば１０ｍｍ×３０ｍｍ）を、光学系によって線状の断面（例えば数百μｍ×３００ｍｍ）を持つレーザ光に加工する。そして、線状に加工されたレーザ光（以下、線状のビームスポットと称する）を半導体膜に対して相対的に走査させながら照射することにより、半導体膜の全体を順次結晶化させる。線状のビームスポットの走査する方向を線状のビームスポットに対して垂直な方向にすることで、結晶化効率が高くなる。
【０００６】
これに対し、最近は、ＣＷレーザや発振周波数（繰り返し周波数）が１０ＭＨｚ以上のパルスレーザ（以下、モードロックレーザと記載）を線状のビームスポットに加工して半導体膜に対して相対的に走査させながら照射することにより、エキシマレーザを用いて結晶化された半導体膜と比較して結晶の粒径が非常に大きい半導体膜を製造する技術が開発された。この半導体膜が有する大粒径結晶をＴＦＴのチャネル領域に使用すると、チャネル方向には結晶粒界がほとんど存在しなくなるため、キャリア（電子又は正孔）に対するエネルギー障壁が低くなる。この結果、移動度が数百ｃｍ２／ＶｓのＴＦＴの作製が可能になる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３２２３６号公報（第４段落）
【０００７】
図３７は、連続発振レーザ又はモードロックレーザから発振されたレーザ光８０１（以下レーザ光８０１と記載）を用いて基板８００上に形成された半導体膜８０２を結晶化する方法の第１の従来例を説明する為の図である。本例では、レーザ光８０１は基板８００に対して垂直な方向から照射されており、かつ基板８００に対して図中Ａ−Ｂ方向に相対的に走査されている。レーザ光８０１の一部は半導体膜８０２を透過して基板８００の下面８００ａで反射し、入射してきたレーザ光８０１と半導体膜８０２で干渉する。基板８００の厚さは場所によってばらついているため、レーザ光８０１の入射光と反射光が場所によって強めあったり弱めあったりする。この結果、結晶化された半導体膜８０２の特性に面内ばらつきが生じる。
【０００８】
図３８は、レーザ光８０１を用いて半導体膜８０２を結晶化する方法の第２の従来例を説明する為の図である。本例では、レーザ光８０１は基板８００に対して斜めに照射されている。レーザ光８０１の傾斜方向はレーザ光８０１の走査方向Ａ−Ｂに沿う方向である。
【０００９】
本例では、レーザ光８０１の入射光と反射光が干渉しないが、レーザ光８０１の走査方向によって結晶化条件が異なってしまう。すなわち図中ＢからＡ方向にレーザ光８０１が相対的に走査される場合、半導体膜８０２には反射光が照射された後に入射光が照射される。これに対し、図中ＡからＢ方向にレーザ光８０１が相対的に走査される場合、半導体膜８０２には入射光が照射された後に反射光が照射される。レーザ光８０１の入射光と反射光は強度が異なるため、半導体膜８０２には異なる条件で結晶化された２つの領域が存在することになる。これら２つの領域は互いに異なる特性を持つ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記したように、連続発振レーザ又はモードロックレーザを用いた従来の半導体膜の結晶化方法では、結晶化された半導体膜の特性に面内ばらつきが生じる。
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、結晶化を行った半導体膜の品質に面内ばらつきが生じることを抑制できる半導体膜の結晶化方法、半導体装置の製造方法、及びレーザ照射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】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体膜の結晶化方法は、基板上に形成された半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第１のレーザ光とは異なる発振器から発振された第２のレーザ光を、前記基板の底面に対して前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、かつ前記第１及び第２のレーザ光の照射位置を、該第１又は第２のレーザ光が傾斜している方向に略沿って走査して、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化するものである。
【００１２】
この半導体膜の結晶化方法によれば、前記半導体膜には前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光が傾斜して照射される。前記第２のレーザ光の傾斜方向は前記第１のレーザ光の傾斜方向とは反対であり、かつ照射位置の移動方向に沿う方向である。このため、前記第１及び第２のレーザ光の照射位置が往復移動する場合、往路及び復路のいずれにおいても、反射光、入射光、及び反射光の順で照射される。従って、前記半導体膜の結晶化条件は、往路及び復路のいずれにおいても略同一になる。
【００１３】
また、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光は、それぞれ前記基板の底面に対して傾斜しているため、反射光は入射光と重ならず、相互に干渉しない。このため、反射光と入射光が干渉することにより前記半導体膜の結晶化条件にばらつきが生じることを防止できる。
【００１４】
また前記第１及び第２のレーザ光は異なる発振器から発振されているため、互いに干渉することが抑制される。
【００１５】
従って、結晶化された半導体膜の特性に面内ばらつきが生じることを抑制できる。なお、前記第１及び第２のレーザ光は、発振周波数が１０ＭＨｚ以上のパルスレーザ、又はＣＷレーザから発振されたレーザ光であるのが好ましい。
【００１６】
本発明に係る他の半導体膜の結晶化方法は、基板上に形成された半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第１のレーザ光とは異なる長さの光路を経由した第２のレーザ光を、前記基板の底面に対して前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、かつ前記第１及び第２のレーザ光の照射位置を、該第１又は第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査し、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化するものである。
【００１７】
この半導体膜の結晶化方法によれば、前記第１及び第２のレーザ光の照射位置が往復移動する場合、往路及び復路のいずれにおいても、反射光、入射光、及び反射光の順で照射される。従って、前記半導体膜の結晶化条件は、往路及び復路のいずれにおいても略同一になる。また、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の反射光は入射光と重ならず、相互に干渉しない。このため、反射光と入射光が干渉することにより前記半導体膜の結晶化条件にばらつきが生じることを防止できる。
【００１８】
また前記第１及び第２のレーザ光は光路の長さが異なるため、互いに干渉することが抑制される。
【００１９】
従って、結晶化された半導体膜の特性に面内ばらつきが生じることを抑制できる。なお、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光は、同一の発振器から発振されたレーザ光をビームスプリッタで分岐することにより形成されているのが好ましい。また、前記第１及び第２のレーザ光は、発振周波数が１０ＭＨｚ以上のパルスレーザから発振されたレーザ光であるのが好ましい。
【００２０】
本発明に係る他の半導体膜の結晶化方法は、基板上に形成された半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、第２のレーザ光を、前記基板の底面に対して前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、かつ前記第１及び第２のレーザ光の照射位置を、該第１又は第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査し、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化するものである。
【００２１】
この半導体膜の結晶化方法によれば、前記第１及び第２のレーザ光の照射位置が往復移動する場合、往路及び復路のいずれにおいても、反射光、入射光、及び反射光の順で照射される。従って、前記半導体膜の結晶化条件は、往路及び復路のいずれにおいても略同一になる。また、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光の反射光は入射光と重ならず、相互に干渉しない。このため、反射光と入射光が干渉することにより前記半導体膜の結晶化条件にばらつきが生じることを防止できる。従って、結晶化された半導体膜の特性に面内ばらつきが生じることを抑制できる。
【００２２】
上記した半導体膜の結晶化方法それぞれにおいて、前記第１及び第２のレーザ光は、ビームスポットの強度が互いに略同一であるのが好ましく、また、前記半導体膜で交差するのが好ましい。また、前記第１及び第２のレーザ光のビームスポットは細長い形状であり、走査方向に対して略直角方向に延伸しているのが好ましい。このとき、第１のレーザ光は、第１のレーザ光の長軸を含み、かつ半導体膜に垂直な面に対して第１の角度をもって半導体膜に入射し、第２のレーザ光はその面に対して第１のレーザ光とは反対方向から第２の角度をもって半導体膜に入射する。さらに、前記第１のレーザ光の傾斜角及び前記第２のレーザ光の傾斜角は、絶対値が互いに同一であるのが好ましい。
【００２３】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板上に半導体膜を形成する工程と、前記半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第１のレーザ光とは異なる発振器から発振された第２のレーザ光を、前記基板の底面に対して前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、かつ前記第１及び第２のレーザ光の照射位置を、該第１又は第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査して、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化する工程と、前記半導体膜を選択的に除去することにより島状半導体膜を形成する工程とを具備する。
【００２４】
この半導体装置の製造方法によれば、結晶化された前記半導体膜の面内ばらつきが抑制されるため、前記島状半導体膜の品質にばらつきが生じることが抑制される。
【００２５】
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、基板上に半導体膜を形成する工程と、前記半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第１のレーザ光とは異なる長さの光路を経由した第２のレーザ光を、前記基板の底面に対して前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、かつ前記第１及び第２のレーザ光の照射位置を、該第１又は第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査して、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化する工程と、前記半導体膜を選択的に除去することにより島状半導体膜を形成する工程とを具備する。
【００２６】
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、基板上に半導体膜を形成する工程と、前記半導体膜に、第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、第２のレーザ光を、前記基板の底面に対して前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で照射することにより、前記半導体膜の一部を溶融させ、かつ前記第１及び第２のレーザ光の照射位置を、該第１又は第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って走査して、前記半導体膜の溶融している部分を移動させることにより、前記半導体膜を結晶化する工程と、前記半導体膜を選択的に除去することにより島状半導体膜を形成する工程とを具備する。
【００２７】
前記島状半導体膜には、例えば薄膜トランジスタのソース、チャネル領域及びドレインが形成される。
【００２８】
本発明に係るレーザ照射装置は、第１のレーザ光を発振する第１の発振器と、第２のレーザ光を発振する第２の発振器と、基板に形成された半導体膜に、前記第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第２のレーザ光を、前記基板の底面に対して前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記半導体膜に照射する光学系と、前記基板と前記光学系の相対位置を、該第１及び第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って移動させる移動手段とを具備する。
【００２９】
本発明に係る他のレーザ照射装置は、レーザ光を発振する発振器と、前記レーザ光を第１のレーザ光及び第２のレーザ光に分岐するビームスプリッタと、基板に形成された半導体膜に、前記第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第２のレーザ光を、前記第１のレーザ光とは異なる長さの光路を経由した後に、前記基板の底面に対して前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記半導体膜に照射する光学系と、前記基板と前記光学系の相対位置を、該第１及び第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って移動させる移動手段とを具備する。
【００３０】
本発明に係る他のレーザ照射装置は、レーザ光を発振する発振器と、前記レーザ光を第１のレーザ光及び第２のレーザ光に分岐するビームスプリッタと、基板に形成された半導体膜に、前記第１のレーザ光を前記基板の底面に対して傾斜した状態で照射しつつ、前記第２のレーザ光を、前記基板の底面に対して前記第１のレーザ光とは反対の方向に傾斜した状態で前記半導体膜に照射する光学系と、前記基板と前記光学系の相対位置を、該第１及び第２のレーザ光が傾斜している方向に沿って移動させる移動手段とを具備する。
【００３１】
上記したレーザ照射装置それぞれにおいて、前記光学系は、シリンドリカルレンズを具備し、前記第１及び第２のレーザ光は、前記シリンドリカルレンズに距離を隔てて進入し、該シリンドリカルレンズを透過した後に前記半導体膜に照射するようにしても良い。
【発明の効果】
【００３２】
上記したように本発明によれば、結晶化された半導体膜の特性に面内ばらつきが生じることを抑制できる。また、この半導体膜を用いて形成された島状半導体層の品質にばらつきが生じることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体膜の結晶化方法を説明する為の図である。本実施形態は、レーザ照射装置を用いて半導体膜５０６を溶融結晶化する方法である。半導体膜５０６は基板５１０上に形成されている。レーザ照射装置は、基板５１０を図中Ａ−Ｂ方向に往復移動させることにより、半導体膜５０６に対するレーザ光の照射位置を移動させる。
【００３４】
半導体膜５０６は、例えばアモルファス状又は微結晶状の半導体膜（例えばアモルファスシリコン膜又はポリシリコン膜）である。基板５１０は、例えばガラス基板、石英基板、アルミナなど絶縁物で形成される基板、後工程の処理温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック基板、シリコン基板、または金属板である。また、基板５１０は、ステンレスなどの金属基板または半導体基板などの表面に、酸化珪素や窒化珪素などの絶縁膜を形成した基板であっても良い。なお、基板５１０にプラスチック基板を用いる場合、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等、プラスチックの中でもガラス転移点が比較的高いものを用いることが好ましい。なお、半導体膜５０６と基板５１０の間に下地となる絶縁膜があっても良い。
【００３５】
半導体膜５０６には、第１の発振器５０１が発振した第１のレーザ光５０３、及び第２の発振器５０２が発振した第２のレーザ光５０４それぞれが、線状のビームスポットに加工された後に照射される。第１の発振器５０１及び第２の発振器５０２は同一の構造を有しており、第１の発振器５０１及び第２の発振器５０２は出力が互いに同一である。
【００３６】
ここでいう「線状」は、厳密な意味で「線」を意味しているのではなく、アスペクト比の大きい長方形若しくは長楕円形を意味している。例えばアスペクト比が２以上（好ましくは１０以上１００００以下）のものを「線状」と呼ぶが、「線状」が矩形状に含まれることに変わりはない。線状のビームスポットは、例えば短軸が５μｍ以上１５μｍであり、長軸が５００μｍ以上１０００μｍ以下である。
【００３７】
第１の発振器５０１及び第２の発振器５０２は、ＣＷレーザ又は発振周波数（繰り返し周波数）が１０ＭＨｚ以上のパルスレーザ（例えばモードロックレーザ、以下、モードロックレーザと記載）である。第１の発振器５０１及び第２の発振器５０２がパルスレーザの場合、パルスレーザの発振周波数は、半導体膜５０６がパルス照射によって溶融した後、溶融部が固化する前に次のパルスが入射するように下限値が設定される。このようにすることにより、レーザ光が照射されている領域は溶融状態を維持できる。
【００３８】
連続発振レーザの例としては、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、及びＣＯ２レーザ等のガスレーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ３レーザ、ＧｄＶＯ４レーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、及びＹ２Ｏ３レーザ等の固体レーザ、ヘリウムカドミウムレーザ等の金属蒸気レーザがある。固体レーザの中には、レーザ結晶が多結晶であるセラミックレーザがあり、例えばＹ２Ｏ３レーザ又はＹＡＧレーザが本発明に適用できる。モードロックレーザの例としては、ＹＶＯ４レーザ、チタンサファイアレーザ、ＹＡＧレーザがある。また、Ｄｉｓｋレーザを用いても良い。Ｄｉｓｋレーザを用いる場合、レーザ媒質の形状がディスク形状であるため、冷却効率が良いという特徴、すなわちエネルギー効率及びレーザ品質が高いという特徴がある。
【００３９】
また、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、ＴＥＭ００で第１の発振器５０１及び第２の発振器５０２から発振されるのが良い。この場合、半導体膜５０６の被照射面において、線状のビームスポットのエネルギー均一性を向上させることができる。ただし、他のモード（例えば第２高調波）で発振されるレーザ光を第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４として用いても良い。
【００４０】
第１のレーザ光５０３は第１の発振器５０１から発振された後、ミラー５０９及びＶ字型のミラー５０７それぞれに反射され、その後シリンドリカルレンズ５０５に入射する。第２のレーザ光５０４は第２の発振器５０２から発振された後、ミラー５０８及びミラー５０７それぞれに反射され、その後シリンドリカルレンズ５０５に入射する。ミラー５０７によって光路が変更された後、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は互いに平行であるが、相互間の距離は、シリンドリカルレンズ５０５に入射できる距離が維持されている。
【００４１】
第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、シリンドリカルレンズ５０５によって線状のビームスポットに加工され、基板５１０の底面に対して傾斜した状態で照射される。このとき、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、半導体膜５０６で交差するように照射されるのが好ましいが、後述する半導体膜５０６の結晶化工程において半導体膜５０６のうち同一の部分を溶融するのであれば、相互に離間した状態で半導体膜５０６に照射されても良い。
【００４２】
第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４の傾斜方向は、基板５１０の移動方向に沿う方向（図中Ａ−Ｂ方向に沿う方向）であるが、第２のレーザ光５０４の傾斜方向は第１のレーザ光５０３の傾斜方向とは反対である。基板５１０の底面に対する第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４それぞれの傾斜角度は、互いに絶対値が同一であるのが好ましい。また、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、ビームスポットの強度は互いに略同一であるのが好ましい。
【００４３】
なお、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、発振器から半導体膜５０６に入射するまでの光路の長さは略同一であるが、互いに異なる発振器から発振されるため、半導体膜５０６で交差するときの位相が互いに異なる。従って、半導体膜５０６で交差するときに第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４が互いに干渉することが抑制される。
【００４４】
半導体膜５０６に照射された第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、半導体膜５０６に吸収されるが、一部は吸収されずに基板５１０に入射し、その後その一部が基板５１０の底面５１０ａで反射する。第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、それぞれ基板５１０の底面５１０ａに対して傾斜しているため、反射光は入射光と重ならず、相互に干渉しない。
【００４５】
半導体膜５０６を結晶化する時、レーザ照射装置は、基板５１０を載置しているステージ（図示せず）を図中Ａ−Ｂ方向すなわち第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４が傾斜している方向に沿って移動させる。半導体膜５０６は、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４が照射されている部分が溶融するが、この溶融している部分は、基板５１０が図中Ａ−Ｂ方向に移動するにつれて途切れることなく連続的に移動する。これにより、固液界面が連続的に移動して半導体膜５０６が結晶化する。その結晶粒は第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４の走査方向すなわち図中Ａ−Ｂ方向に長くなる。
【００４６】
半導体膜５０６の全面を結晶化するためには、レーザ照射装置は、基板５１０を図中ＡからＢに向けて移動させた後、図中Ａ−Ｂ方向に直交する方向に移動し、さらに図中ＢからＡに向けて移動させる、という動きを繰り返し行う必要がある。本実施形態において、第２のレーザ光５０４の傾斜方向は第１のレーザ光５０３の傾斜方向とは反対であり、かつ基板５１０の移動方向に沿う方向（図中Ａ−Ｂ方向に沿う方向）である。このため、半導体膜５０６は、図中ＡからＢに向けて移動する場合、及び図中ＢからＡに向けて移動する場合のいずれの場合においても、反射光、入射光、及び反射光の順で照射される。従って、半導体膜５０６の結晶化条件は、基板５１０の移動方向によらず略同一になる。特に第１のレーザ光５０３と第２のレーザ光５０４の傾斜角の絶対値が同一である場合、半導体膜５０６の結晶化条件は更に均一になる。
【００４７】
また、上記したように、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、それぞれ基板５１０の底面に対して傾斜しているため、反射光は入射光と重ならず、相互に干渉しない。このため、反射光と入射光が干渉することにより半導体膜５０６の結晶化条件にばらつきが生じることを防止できる。
【００４８】
従って、本実施形態によれば、結晶化された半導体膜の特性に面内ばらつきが生じることを抑制できる。
【００４９】
なお、本実施形態において、さらに偶数個（例えば２つ）のレーザ発振源を追加することにより、半導体膜５０６に照射するレーザ光を追加しても良い。この場合、追加されたレーザ光は、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４と同一の方向に傾斜するが、一部（例えば一つ）は第１のレーザ光５０３と同一方向から照射され、他（例えば残りの一つ）は第２のレーザ光５０４と同一方向からされる。追加されたレーザ発振源が２つの場合、追加されたレーザ光の傾斜角は互いに同一であるのが好ましい。
【００５０】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係る半導体膜の結晶化方法を説明する為の図である。本実施形態は、レーザ照射装置の発振器が一つであり、この発振器（例えば、モードロックレーザ）５２０から発振されたレーザ光５２０ａをビームスプリッタ５２１で２つに分けることにより、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４を生成する点、及び第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４がシリンドリカルレンズ５０５に入射するまでの光学系を除いて、第１の実施形態と同様である。発振器５２０の具体的な例は、第１の実施形態に示したモードロックレーザの例と同様である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、シリンドリカルレンズ５０５に入射するまでの光路の距離が、互いに異なる。具体的には、第１のレーザ光５０３は、ビームスプリッタ５２１から直接シリンドリカルレンズ５０５に入射し、第２のレーザ光５０４は、ビームスプリッタ５２１からミラー５２２、５２３、５２４それぞれによって反射された後、シリンドリカルレンズ５０５に入射する。第１のレーザ光５０３と第２のレーザ光５０４の光路の差は、例えば１ｃｍ以上３０ｍ以下である。
【００５２】
このため、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、シリンドリカルレンズ５０５に入射するときのパルスのタイミングが互いにずれている。従って、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４が半導体膜５０６で交差するときに互いに干渉することが抑制される。
【００５３】
また、第１の実施形態と同様に、半導体膜５０６は、図中ＡからＢに向けて移動する場合、及び図中ＢからＡに向けて移動する場合のいずれの場合においても、反射光、入射光、及び反射光の順で照射される。従って、半導体膜５０６の結晶化条件は、基板５１０の移動方向によらず同一になる。
【００５４】
また、第１の実施形態と同様に、第１のレーザ光５０３及び第２のレーザ光５０４は、それぞれ基板５１０の底面に対して傾斜しているため、反射光は入射光と重ならず、相互に干渉しない。このため、反射光と入射光が干渉することにより半導体膜５０６の結晶化条件にばらつきが生じることを防止できる。
【００５５】
従って、本実施形態によっても、結晶化された半導体膜の特性に面内ばらつきが生じることを抑制できる。なお、本実施形態において、発振器５２０から発振されるレーザ光はＣＷレーザから発振されたレーザ光であっても良いが、光路差をコヒレント長以上にする必要がある。ＣＷレーザの具体例は第１の実施形態と同様である。
【００５６】
なお、第１及び第２の実施形態それぞれにおいて、光学系を図中Ａ−Ｂ方向すなわち第１のレーザ光５０３又は第２のレーザ光５０４が傾斜している方向に移動させることにより、半導体膜５０６に対する第１及び第２のレーザ光５０３、５０４の照射位置を移動させても良い。
【００５７】
また、半導体膜５０６のうち高い結晶性を要求されない部分については、第１及び第２のレーザ光５０３、５０４を照射しなくても良い。又は、第１及び第２のレーザ光５０３、５０４の走査速度を増加させるなど、高い結晶性が得られないような条件でレーザ照射を行っても良い。
【実施例１】
【００５８】
実施例１に係る半導体装置及びその半導体装置を用いた発光装置の作製方法の一態様について図３〜図１３を用いて説明する。
【００５９】
先ず、基板１００の上に絶縁層１０１ａを形成した後、さらに絶縁層１０１ａ上に積層するように絶縁層１０１ｂを形成する。絶縁層１０１ａは、基板１００からの不純物の拡散を阻止できるように形成されていることが好ましく、例えば、窒化珪素、または酸素を含む窒化珪素等も用いて形成された層であることが好ましい。また、絶縁層１０１ｂは、後の工程で形成する半導体層との間に生じる応力差が小さくなるような層であることが好ましく、例えば酸化珪素、または微量の窒素を含む酸化珪素等によって形成された層であることが好ましい。ここで、絶縁層１０１ａ、１０１ｂの形成方法について特に限定はなく、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等を用いて形成すれば良い。また、基板１００について特に限定はなく、ガラス、石英等の絶縁体から成る基板の他、シリコン、ステンレス等から成る基板上に絶縁層を設けたもの等を用いても良いし、この他、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のプラスチック等からなり可撓性を有する基板を用いても良い。なお、石英からなる基板のように不純物の含有量が非常に少ない基板を用いる場合は、絶縁層１０１ａ、１０１ｂは必ずしも形成しなくても良い（図３（Ａ））。
【００６０】
次いで、絶縁層１０１ｂ上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の活性層として用いられる半導体層（半導体層１０６ａ〜１０６ｃ（図５（Ａ）参照。））を形成する。トランジスタ活性層として用いられる半導体層は結晶質半導体で形成されることが好ましい。結晶質半導体の作製方法について以下に説明する。
【００６１】
先ず、絶縁層１０１ｂの上に珪素、シリコンゲルマニウム等の半導体を含む非晶質半導体層１０２ａを形成する。非晶質半導体層１０２ａの厚さは４０〜８０ｎｍとすることが好ましい。なお、絶縁層１０１ａ、１０１ｂを形成した成膜装置と同じ成膜装置を用いて絶縁層１０１ａ、１０１ｂと非晶質半導体層１０２ａとを連続的に、つまり絶縁層１０１ａ、１０１ｂの形成後大気に曝すことなく非晶質半導体層１０２ａを連続的に形成してもよい。このようにすることにより、大気中に含まれる不純物が絶縁層１０１ｂに付着することを防ぐことができる。
【００６２】
次いで、非晶質半導体層１０２ａの表面に結晶化を助長する金属元素１０３を添加する。結晶化を助長する金属元素としては、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスニウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等の元素を用いることができる。これらの金属元素のうち１つ又は複数の元素を用いて、スパッタ法、ＰＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、蒸着法等により前記金属元素又は前記金属元素の珪化物の薄膜を形成する方法、又は前記金属元素を含む溶液を塗布する方法等を用いて非晶質半導体膜１０２に金属元素を添加すれば良い。また、非晶質半導体膜１０２上にマスクを形成して、選択的に金属元素を添加しても良い。
【００６３】
また、金属元素１０３を添加する際には、非晶質半導体層１０２ａ上に薄い酸化膜を形成しておくのが好ましい。例えば、非晶質半導体膜１０２ａの表面に１〜１０ｎｍの薄い酸化膜を形成した後、結晶化を助長する金属元素１０３を酸化膜上に保持させれば良い。酸化膜の形成方法について特に限定はなく、オゾン水または過酸化水素水などの酸化性を有する溶液で非晶質半導体層１０２ａの表面を処理することによって形成しても良いし、または酸素雰囲気中における紫外線の照射によってオゾンを発生させる方法等を用いて形成しても良い。また、結晶化を助長する金属元素を保持させる方法について特に限定はなく、結晶化を助長する金属元素を含む溶液を用いて酸化膜の表面を処理することによって金属元素を酸化膜に付着させて保持させても良いし、または、スパッタリング法等を用いて酸化膜上に結晶化を助長する金属元素を含む層若しくはクラスタを形成することによって保持させても良い。なお、結晶化を助長する金属元素を含む溶液としては、例えばニッケル酢酸塩溶液等の金属塩溶液が挙げられる（図３（Ｂ））。
【００６４】
次いで、ラピッドサーマルアニール（ＲＴＡ）法、またはファーネスアニール炉等を用いた熱処理によって非晶質半導体層１０２ａを結晶化し、非結晶成分と結晶成分とを含む結晶質半導体層１０２ｂを形成する（図３（Ｃ））。ＲＴＡ法は、光照射によって加熱するランプ方式のＲＴＡ法であっても良いし、または高温のガスによって加熱するガス方式のＲＴＡ法であっても良い。熱処理は、窒素ガス、または希ガス等の反応性の低いガスで充填された雰囲気下で行うことが好ましい。また、ＲＴＡ法を用いる場合、熱処理温度は６００〜８００℃になるようにすることが好ましく、熱処理時間は、３〜９分であることが好ましい。ファーネスアニール炉によって熱処理する場合、熱処理温度は５００〜６００℃、熱処理時間は３〜６時間であることが好ましい。なお、非晶質半導体層１０２ａに水素が多く含まれている場合は、３５０〜５００℃の熱処理によって非晶質半導体層１０２ａから水素を放出させ１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の水素濃度となるようにした後、結晶化の為の熱処理を行うことが好ましい。
【００６５】
次いで、大気中において結晶質半導体層１０２ｂを、第１の実施形態又は第２の実施形態で説明した方法を用いて再び結晶化し、結晶質半導体層１０２ｃを形成する（図３（Ｄ））。具体的には、第１のレーザ光及び第２のレーザ光それぞれを傾斜させて結晶質半導体層１０２ｂに照射して交差させ、かつ結晶質半導体層１０２ｂが形成された基板１００に対して相対的に第１及び第２のレーザ光が移動するように、基板１００を走査させる。これにより、結晶質半導体層１０２ｃの結晶粒は、走査方向に沿って連続的に成長した状態になる。また、結晶質半導体層１０２ｃの面内ばらつきが抑制される。なお、後述するＴＦＴのチャネル方向は、結晶粒が連続して成長した方向と略同一方向になる。
【００６６】
次いで、結晶質半導体層１０２ｃの上に珪素、シリコンゲルマニウム等の半導体、及びアルゴン（Ａｒ）等の希ガスを含む非晶質半導体層１０４ａを形成した後、熱処理をする（図４（Ａ））。ここで、結晶質半導体層１０２ｃと非晶質半導体層１０４ａとの間には１〜１０ｎｍの薄い酸化膜１０５が設けられていることが好ましい。この酸化膜１０５は、先のレーザ光照射による結晶質半導体層１０２ｃの形成に伴って形成された酸化膜であっても良いし、または、レーザ光の照射後に結晶質半導体層１０２ｃの表面をオゾン水等を用いて処理することによって形成された酸化膜であっても良い。また、非晶質半導体層１０４ａの形成方法について特に限定はなく、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等を用いて形成すれば良い。また、非晶質半導体層１０４ａの厚さは２０〜４０ｎｍであることが好ましい。また、熱処理にＲＴＡ法を用いる場合、熱処理温度は６００〜８００℃になるようにすることが好ましく、熱処理時間は、３〜９分であることが好ましい。ファーネスアニール炉によって熱処理する場合、熱処理温度は５００〜６００℃、熱処理時間は３〜６時間であることが好ましい。
【００６７】
熱処理することによって、結晶質半導体層１０２ｃに含まれていた結晶化を助長する金属元素は結晶質半導体層１０２ｃから非晶質半導体層１０４ａへゲッタリングされる（ゲッタリング後の結晶質半導体層１０２ｃを結晶質半導体層１０２ｄと称する）。なお、結晶化を助長する金属元素が非晶質半導体層１０４ａへゲッタリングされるのに伴い、非晶質半導体層１０４ａは結晶成分を含む半導体層１０４ｂとなる（図４（Ｂ））。
【００６８】
ゲッタリング後、半導体層１０４ｂを選択的にエッチングして除去する。半導体層１０４ｂのエッチング方法について特に限定はないが、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）若しくはコリン等の溶液等の溶液を用いることによって特に酸化膜１０５に対して高選択比でエッチングできる。このように酸化膜１０５は半導体層１０４ｂのエッチングと共に結晶質半導体層１０２ｄがエッチングされてしまうことを防ぐ為のストッパーとして機能する。なお、半導体層１０４ｂの表面に自然酸化膜等の酸化膜が形成されている場合は、予め、フッ酸を含む溶液等を用いて該酸化膜を除去してから半導体層１０４ｂをエッチングすることが好ましい。半導体層１０４ｂを除去した後、フッ酸を含む溶液等を用いて酸化膜１０５を除去する（図４（Ｃ））。
【００６９】
以上のような工程を得ることによって表面の平均粗さが非常に小さい結晶質半導体層１０２ｄを得ることができる（図４（Ｄ））。なお、結晶化を助長する元素を添加せずに半導体層の結晶化を行っても良い。この場合、結晶質半導体層に金属元素が含まれていないため、ゲッタリングに係る各工程を行う必要はない。
【００７０】
なお、熱処理によって結晶質半導体層１０２ｂを形成する処理を省略して、第１の実施形態又は第２の実施形態で説明した方法を用いて非晶質半導体層１０２ａを結晶化することにより、結晶質半導体層１０２ｃを形成しても良い。また、金属元素１０３を添加する工程及び金属元素１０３をゲッタリングする工程を省略しても良い。
【００７１】
次いで、結晶質半導体層１０２ｄを所望の形状に加工し、島状の半導体層１０６ａ〜１０６ｃを得る（図５（Ａ））。結晶質半導体層１０２ｄの加工方法について特に限定はなく、例えば、結晶質半導体層１０２ｄの上にレジストマスクを形成した後不要な部分をエッチングによって除去する方法を用いることができる。なお、レジストマスクの形成方法についても特に限定はなく、フォトリソグラフィ法の他、インクジェット法のように液滴を吐出するタイミングと位置を制御しながら描画して所望の形状のマスクを形成する方法を用いても良い。また、エッチング方法についても特に限定はなく、ドライエッチング法またはウェットエッチング法の何れを用いて行っても良い。
【００７２】
なお、半導体層１０６ａ〜１０６ｃには、ＴＦＴの閾値電圧を調節する為の不純物が添加されても良い。添加される不純物について特に限定はなく、燐あるいはヒ素等のｎ型の導電性を付与する不純物であっても良いし、またはボロン等のｐ型の導電性を付与する不純物であっても良い。また、閾値電圧を調整する為の不純物が添加されるタイミングについても特に限定はなく、結晶質半導体層１０２ｄを形成した後であって、半導体層１０６ａ〜１０６ｃを形成する前であっても良いし、または、半導体層１０６ａ〜１０６ｃの形成後、次工程で形成されるゲート絶縁層１０７の形成前であっても良い。また、本工程において不純物は、半導体層１０６ａ〜１０６ｃ（あるいは結晶質半導体層１０２ｄ）の全体に添加しても良いし、またはレジスト等を用いて一部をマスクし、部分的に添加されるようにしても良い。
【００７３】
次いで、半導体層１０６ａ〜１０６ｃを覆うようにゲート絶縁層１０７を形成する（図５（Ｂ））。ゲート絶縁層１０７の形成方法について特に限定はなく、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等の成膜方法を用いて形成すれば良い。この他、半導体層１０６ａ〜１０６ｃの表面を酸化させてゲート絶縁層１０７を形成しても良い。また、ゲート絶縁層１０７は酸化珪素または窒化珪素、又は窒素を含む酸化珪素、または酸素を含む窒化珪素等を用いて形成すれば良い。また、ゲート絶縁層１０７は単層で成る層、または異なる物質から成る層が積層した多層で成る層のいずれであっても構わない。
【００７４】
次いで、ゲート絶縁層１０７の上にゲート電極１１１ａ〜１１１ｄ、及び容量電極１１１ｅを形成する（図６（Ｂ）参照）。ゲート電極の構成及び形成方法について特に限定はないが、本形態では、第１の導電層と、第１の導電層と第２の導電層とが積層してなるゲート電極１１１ａ〜１１１ｄ、及び容量電極１１１ｅの形成方法について、図５（Ｂ）〜図６（Ｂ）を用いて以下に説明する。
【００７５】
先ず、ゲート絶縁層１０７の上に第１の導電層１０８を形成し、さらに第１の導電層１０８の上に第２の導電層１０９を形成する（図５（Ｂ））。第１の導電層１０８と第２の導電層１０９とは、それぞれ異なる導電物を用いて形成されていることが好ましい。第１の導電層１０８は、ゲート絶縁層１０７との密着性が良い導電物を用いて形成されることが好ましく、例えば窒化チタン、窒化タンタル、チタン、タンタル等を用いて形成されていることが好ましい。また、第２の導電層１０９は、抵抗率の低い導電物を用いて形成されていることが好ましく、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、またはこれらの金属を主成分として含む合金、或いは金属化合物等を用いて形成されていることが好ましい。合金としては、アルミニウムと珪素との合金、アルミニウムとネオジウムとの合金等が挙げられる。また金属化合物としては窒化タングステン等が挙げられる。第１の導電層１０８と第２の導電層１０９の形成方法について特に限定はなく、スパッタリング法、蒸着法等、いずれの方法を用いても良い。
【００７６】
次いで、マスク１３５ａ、マスク１３５ｂ、マスク１３５ｃ、マスク１３５ｄ、及びマスク１３５ｅを第２の導電層１０９上に形成する。そして、第１の導電層１０８と第２の導電層１０９とをエッチングして、第１の導電層１０８ａ、第１の導電層１０８ｂ、第１の導電層１０８ｃ、第１の導電層１０８ｄ、第１の導電層１０８ｅ、第２の導電層１０９ａ、第２の導電層１０９ｂ、第２の導電層１０９ｃ、第２の導電層１０９ｄ、第２の導電層１０９ｅをそれぞれ導電層の側壁がそれぞれの導電層の水平面に対し傾斜を有するような形状となるように形成する（図６（Ａ））。
【００７７】
次いで、マスク１３５ａ〜１３５ｅを設けたまま、第２の導電層１０９ａ〜１０９ｅを選択的にエッチングし、第２の導電層１１０ａ、第２の導電層１１０ｂ、第２の導電層１１０ｃ、第２の導電層１１０ｄ、第２の導電層１１０ｅを形成する（図６（Ｂ））。この時、第２の導電層１１０ａ〜１１０ｅそれぞれの導電層の側壁がそれぞれの導電層の水平面に対し垂直になるように異方性の高い条件でエッチングし加工することが好ましい。これによって、第２の導電層１０９ａ〜１０９ｅの側壁の傾斜部が除去される。このようにして第１の導電層１０８ａ〜１０８ｅのそれぞれの上に第１の導電層１０８ａ〜１０８ｅのそれぞれよりも幅が短い第２の導電層１１０ａ〜１１０ｅを設けることにより、第１の導電層１０８ａ〜１０８ｅと第２の導電層１１０ａ〜１１０ｅとがそれぞれ組み合わせられてなるゲート電極１１１ａ〜１１１ｄ、及び容量電極１１１ｅを形成することができる。
【００７８】
なお、マスク１３５ａ〜１３５ｅは、それぞれ、所望の形状に形成した後、さらにアッシングすることによって細らせて形成されたマスクであっても良い。このようなマスクを用いることによって、より微細な形状の電極を形成でき、その結果、チャネル長の短いＴＦＴを得ることができる。そして、チャネル長が短いＴＦＴを作製することによってより高速で動作する回路を得られるようになる。
【００７９】
次に、ゲート電極１１１ａ〜１１１ｄ、及び容量電極１１１ｅをマスクとして、ｎ型の導電性を付与する不純物元素を添加し、第１のｎ型不純物領域１１２ａ、第１のｎ型不純物領域１１２ｂ、第１のｎ型不純物領域１１２ｃを設ける。ｎ型を付与できる不純物元素について特に限定はなく、燐、ヒ素などを用いることができる。第１のｎ型不純物領域１１２ａ〜１１２ｃを設けた後、マスク１３５ａ〜１３５ｅを除去する（図６（Ｃ））。
【００８０】
マスク１３５ａ〜１３５ｅを除去した後、半導体層１０６ａを覆うマスク１３６ａ、半導体層１０６ｃを覆うマスク１３６ｂを形成する。マスク１３６ａおよびマスク１３６ｂ並びに第１の導電層１０８ｂ、第２の導電層１１０ｂをマスクとしてｎ型の導電性を付与する不純物元素を半導体層１０６ｂへさらに添加し、第１の導電層１０８ｂと重なる領域に第２のｎ型不純物領域１１３ａを、第１の導電層１０８ｂ及び第２の導電層１１０ｂのいずれとも重なっていない領域に第３のｎ型不純物領域１１４ａを設ける（図７（Ａ））。このようにして設けられた第３のｎ型不純物領域１１４ａはＴＦＴのソース若しくはドレイン、またはＴＦＴと容量とを接続する機能を有する。また、ゲート電極１１１ｂと重なり、ソース若しくはドレインとして機能する第３のｎ型不純物領域１１４ａとチャネル形成領域１１５ａとの間に、第３のｎ型不純物領域１１４ａと同じ導電型であると共に第３のｎ型不純物領域１１４ａよりも低い濃度を有する第２のｎ型不純物領域１１３ａを設けることによって、ホットキャリア劣化に対する耐性に優れたｎチャネル型ＴＦＴ１５２を得ることができる。なお、第２のｎ型不純物領域１１３ａに挟まれた領域はチャネル形成領域１１５ａとして機能する。
【００８１】
なお、図１３の各図に示すように、第１のｎ型不純物領域１１２ｄのうちゲート電極とオーバーラップしていない領域の一部をマスク１３６ｃで覆っても良い。このようにすると、ゲート電極１１１ｆ、１１１ｇと重なっていてソース若しくはドレインとして機能する第３のｎ型不純物領域１１４ｂ、１１４ｃと、チャネル形成領域１１５ｂ、１１５ｃとの間に、第３のｎ型不純物領域１１４ｂ、１１４ｃと同じ導電型であり第３のｎ型不純物領域１１４ｂ、１１４ｃよりも低い濃度を有する第２の不純物領域１１３ｂを設けることができる。これによってオフリーク電流を低減することができるｎチャネル型ＴＦＴ１５５を得ることができる。なお、ＴＦＴ１５５のゲート電極１１１ｆとゲート電極１１１ｇは同じタイミングで同じ電圧が印加されるように相互に電気的に接続している。すなわちＴＦＴ１５５は二つのチャネル形成領域１１５ｂ、１１５ｃを有するダブルゲート型のＴＦＴである。
【００８２】
次いで、図７（Ｂ）に示すように、マスク１３６ａ、１３６ｂを除去した後、半導体層１０６ｂを覆うマスク１３７を形成する。次いで、マスク１３７、及び第２の導電層１１０ａ、１１０ｃ〜１１０ｅをマスクとしてｐ型の導電性を付与する不純物元素を半導体層１０６ａ、１０６ｃへ添加し、第１の導電層１０８ａ、１０８ｃ〜１０８ｅのそれぞれと重なる領域に第１のｐ型不純物領域１１６ａ、１１６ｂを設けると共に、第１の導電層１０８ａ、１０８ｃ〜１０８ｅと重なっていない領域に第２のｐ型不純物領域１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃを設ける。このようにして設けられた第２のｐ型不純物領域１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃはＴＦＴのソース若しくはドレインとなるか、またはＴＦＴと容量とを接続する機能を有する。
【００８３】
このようにしてｐチャネル型ＴＦＴ１５１、１５３及び容量１５４を得ることができる（図８（Ａ）参照）。なお、ＴＦＴ１５１のうち第１のｐ型不純物領域１１６ａに挟まれた領域はチャネル形成領域１１８ａとして機能する。また、ＴＦＴ１５３においてゲート電極１１１ｃとゲート電極１１１ｄとは同じタイミングで同じ電圧が印加されるように電気的に接続しており、ＴＦＴ１５３は二つのチャネル形成領域１１８ｂ、１１８ｃを有するダブルゲート型のＴＦＴである。なお、ｐ型の導電性を付与する不純物元素の添加工程では、先に形成されていた第１のｎ型不純物領域１１２ａ、１１２ｃに含まれる不純物元素よりも高濃度のｐ型の導電性を付与する為、ｎ型の導電性は打ち消される。
【００８４】
次いで、マスク１３７を除去する。以上のようにして、画素部１６１で用いられるＴＦＴ１５３、容量１５４、及び駆動回路部１６２で用いられるＴＦＴ１５１、１５２を含む半導体装置を作製することができる（図８（Ａ））。半導体装置には、画素部１６１、駆動回路部１６２の他、外部から信号を入力する為の端子部１６３が後述の工程を経ることによって設けられる。なお、ＴＦＴの構造について特に限定はなく、例えば、二つのゲート電極の間に半導体層が挟まれた構造を有するマルチゲート型のＴＦＴであっても良いし、ソースまたはドレインとして機能する不純物領域とチャネル形成領域とが隣接した（これらの間にソースまたはドレインとして機能する不純物領域よりも低濃度の領域を含まない）シングルドレイン型のＴＦＴ等であっても良い。
【００８５】
ＴＦＴ１５１、１５２のチャネル形成領域１１８ａ、１１５ａ及びＴＦＴ１５３のチャネル形成領域１１８ｂ、１１８ｃそれぞれのチャネル方向は、結晶質半導体層の結晶粒が成長する方向と略同一方向である。このため、チャネル形成領域１１５ａ、１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃそれぞれにおいて結晶粒界がほとんど含まれなくなり、電子や正孔などのキャリアに対するエネルギー障壁が低くなる。その結果、ＴＦＴ１５１、１５２、１５３の移動度が、例えば数百ｃｍ２／Ｖｓになる。また、結晶質半導体層の面内ばらつきが抑制されるため、ＴＦＴの特性にばらつきが生じることを抑制できる。
【００８６】
次いで、ＴＦＴ１５１、１５２、１５３、及び容量１５４を覆うように、第１の層間絶縁層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃを順に形成する（図８（Ｂ））。第１の層間絶縁層１１９ａは、酸化珪素、窒化珪素等の絶縁物を用いて形成することができる。ここで、酸化珪素、窒化珪素には、それぞれ、窒素、酸素が含まれていても良い。また、酸化珪素及び窒化珪素等の無機絶縁物の他、アクリルやポリイミド等の有機絶縁物、及びシロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む絶縁膜（以下、シロキサン系絶縁膜と記載する）等から選ばれる一または二以上の化合物を用いて形成しても良い。なお、シロキサンとは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いても良い。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いても良い。以下、同様である。
【００８７】
また、第１の層間絶縁層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃの形成方法についても特に限定はなく、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等の成膜方法を用いて形成すれば良い。さらに、本形態では第１の層間絶縁層は１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃの三層が積層した多層となっているが、第１の層間絶縁層の積層数についても特に限定はなく、単層であっても良いし、二層以上の多層であっても良い。
【００８８】
なお、第１の層間絶縁層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃのなかで少なくとも一層は、水素を含む絶縁層であることが好ましい。水素を含む絶縁層としては、例えば、ＳｉＨ４ガス、ＮＨ３ガス、Ｎ２Ｏガス及びＨ２ガスを原料ガスとしプラズマＣＶＤ法を用いて形成された窒化珪素からなる層が挙げられる。このようにして形成された窒化珪素には水素の他、酸素も含まれる。第１の層間絶縁層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃの少なくとも一層に水素を含む絶縁層とすることによって、絶縁層に含まれた水素を利用して半導体層１０６ａ〜１０６ｃに含まれるダングリングボンドを終端化させる為の水素化をすることができる。従って、例えば炉内に水素ガスを充填した雰囲気で水素化処理を行う必要がなく、簡便に水素化を行うことができる。また、水素を含む窒化珪素を第１の層間絶縁層に用いる場合、当該水素を含む窒化珪素で形成された層とＴＦＴとの間に酸化珪素、若しくは窒素を含む酸化珪素で形成された層を設けることが好ましい。本形態のように、第１の層間絶縁層が１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃの三層で構成される場合は、第１の層間絶縁層１１９ａを酸化珪素、若しくは窒素を含む酸化珪素で形成し、第１の層間絶縁層１１９ｂを水素を含む窒化珪素（さらに酸素が含まれていても良い）で形成し、第１の層間絶縁層１１９ｃを酸化珪素、若しくは窒素を含む酸化珪素で形成することが好ましい。第１の層間絶縁層１１９ａ〜１１９ｃは、例えば発光素子からの発光が第１の層間絶縁層１１９ａ〜１１９ｃを介して外部に取り出される場合には、発光が通る光路の長さを調節する為の光路長調整手段として用いることができる。
【００８９】
また、第１の層間絶縁層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃのいずれかの形成前若しくは形成後において、先に添加したｎ型若しくはｐ型の導電性を付与する為の不純物元素を活性化する為の処理をすることが好ましい。活性化の為の処理方法について特に限定はなく、ファーネスアニール炉、ＲＴＡ、またはレーザ光照射等を用いて行えば良い。
【００９０】
次いで、第１の層間絶縁層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃに、半導体層１０６ａ〜１０６ｃへ至る開口部を形成する。さらに、該開口部及び第１の層間絶縁層１１９ｃを覆う導電層を形成した後、これを所望の形状に加工し、画素部１６１に配線１２０ｆ、１２０ｇを、駆動回路部１６２に配線１２０ｂ〜１２０ｅを、端子部１６３に配線１２０ａを、それぞれ形成する（図９（Ａ））。
【００９１】
開口部の形成方法について特に限定はなく、レジスト等により形成されたマスクを第１の層間絶縁層１１９ｃ上に設けた後、第１の層間絶縁層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃをエッチングすることによって形成すれば良い。ここで、エッチング方法について特に限定はなく、ウェットエッチング法若しくはドライエッチング法の何れの方法を用いても良い。
【００９２】
また、導電層は、単層であっても多層であっても良いが、少なくとも一層はアルミニウム、銅等の導電性の高い金属、またはアルミニウムとネオジウム等の合金を用いて形成された層であることが好ましい。ここでアルミニウムには珪素等が含まれていても良い。また、多層とする場合には、導電性の高い金属を含む層を挟むように、窒化チタン、窒化タンタル等の金属窒化物を用いて形成された層を設けることが好ましい。なお、配線１２０ａ〜１２０ｇには、異なる層に設けられた配線若しくは電極を電気的に接続する為の接続部として機能する導電層も含まれる。
【００９３】
次いで、配線１２０ａ〜１２０ｇを覆うように第２の層間絶縁層１２１を形成する（図９（Ｂ））。第２の層間絶縁層１２１は、酸化珪素、窒化珪素等の絶縁物を用いて形成することができる。ここで、酸化珪素、窒化珪素には、それぞれ、窒素、酸素が含まれていても良い。また、酸化珪素及び窒化珪素等の無機絶縁物の他、アクリルやポリイミド等の有機絶縁物、及びシロキサン等から選ばれる一または二以上の化合物を用いて形成しても良い。また、第２の層間絶縁層１２１の形成方法についても特に限定はなく、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等の成膜方法を用いて形成すれば良い。さらに、本実施例では第２の層間絶縁層１２１は単層となっているが、これに限らず二層以上の多層であっても良い。
【００９４】
次いで、第２の層間絶縁層１２１を通って配線１２０ｆに至る開口部を設け、かつ配線１２０ａを露出させるために、第２の層間絶縁層１２１を選択的にエッチングする。エッチングは、第２の層間絶縁層１２１上にレジスト等により形成されたマスクを設けた後、ウェットエッチング法またはドライエッチング法等によって行えば良い。
【００９５】
次いで、第２の層間絶縁層１２１上に発光素子の電極１２２を形成する（図１０（Ａ））。発光素子の電極１２２を形成に用いられる材料について特に限定はなく、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛等の酸化物半導体、またはアルミニウム、金、白金等の導電体を用いて形成すれば良い。発光素子の電極１２２の形成方法についても特に限定はなく、例えば、第２の層間絶縁層１２１上に前記した酸化物半導体若しくは導電体を用いて形成された層の上にレジスト等により形成されたマスクを設けた後、酸化物半導体若しくは導電体を用いて形成された層をエッチングし、所望の形状に加工すれば良い。
【００９６】
次いで、発光素子の電極１２２の端部を覆う絶縁層１２３を形成する（図１０（Ｂ））。絶縁層１２３は、酸化珪素、窒化珪素等の無機絶縁物、アクリル、ポリイミド、レジスト等の有機絶縁物、またはシロキサン等を用いて形成することができるが、なかでも感光性アクリル、感光性ポリイミド、レジスト等の感光性樹脂を用いて形成することが好ましい。感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィにより所望の形状となるように形成することによって、丸みを帯びた形状のエッジを有する絶縁層１２３とすることができ、その結果、発光素子の劣化を低減させることができる。なお、配線１２０ａ上には絶縁層１２３は形成されていないため、配線１２０ａは露出したままである。
【００９７】
次いで、発光素子の電極１２２及び絶縁層１２３の上に発光層１２４を形成する（図１１（Ａ））。発光層１２４は、有機物若しくは無機物のいずれか一方を用いて形成されていても良いし、または有機物と無機物の両方を用いて形成されていても良い。また、発光層１２４は、単層であっても良いし、または、所望の波長の発光を呈する物質（発光物質）を含む層の他に正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、電子注入層等を有する多層であっても良い。また、多層とする場合、発光素子の電極１２２上に、ＰＥＤＯＴ等の導電性の高い有機物を用いて形成された層、正孔輸送性の高い物質とその物質に対し電子受容性を示す物質とを混合して形成された層、または電子輸送性の高い物質とその物質に対し電子供与性を示す物質とを混合して形成された層のいずれかを設けた後、発光物質を含む層、正孔輸送層、電子輸送層等の他の層を形成することが好ましい。ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）等の導電性の高い有機物を用いて形成された層、正孔輸送性の高い物質とその物質に対し電子受容性を示す物質とを混合して形成された層、及び電子輸送性の高い物質とその物質に対し電子供与性を示す物質とを混合して形成された層は、これらの層の厚さを厚くしても発光素子の駆動電圧の増加を招き難い為、これらの層の厚さを厚くすることで、発光素子の電極１２２の表面に形成された凹凸を緩和し、発光素子の電極間の短絡等を防ぐことができる。なお、発光物質は蛍光を発光するものでも良いし燐光を発光するものであっても良い。
【００９８】
なお、発光層１２４は、発光色の異なる発光素子毎に作り分けても良いし、または同じ発光色を呈する一つの層として連なった状態で形成されても良い。同じ発光色を呈する場合、カラーフィルタ等と組み合わせ、発光装置の外部に取り出される発光は画素毎に異なった色となるようにしても良い。
【００９９】
次いで、発光層１２４の上に発光素子の電極１２５を形成する（図１１（Ａ））。発光素子の電極１２５の形成に用いられる材料について特に限定はなく、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛等の酸化物半導体、またはアルミニウム、金、白金等の導電体を用いて形成すれば良い。なお、発光素子の電極１２２若しくは発光素子の電極１２５の少なくとも一方は発光層１２４からの発光を透過できるように、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛等の透明導電材料で形成されていることが好ましい。
【０１００】
次いで、基板１００と基板１２６とを、先に形成したＴＦＴ及び発光素子が封じ込められるように、シール材１２７を用いて貼り合わせる。なお、基板１２６には、図１２に示すように、遮光層１３１とカラーフィルタ１３２が設けられていても良い。さらに基板１００と基板１２６とで封止された内部１２８は、窒素、またはアルゴン等の不活性ガスで充填されていても良いし、樹脂材料等によって充填されていても良い。充填される樹脂材料には、乾燥剤が含まれていても良い。
【０１０１】
次いで、導電性接着剤１２９等を用いて配線１２０ａにＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１３０を接続する（図１１（Ｂ）、図１２）。
【０１０２】
以上のようにして、発光装置を作製することができる。上記したように、発光装置が有するＴＦＴのチャネル方向は、結晶質半導体層１０２ｃの結晶粒が成長する方向と略同一方向である。このため、ＴＦＴの移動度が高くなる。また、結晶質半導体層１０２ｃの面内ばらつきが抑制できるため、ＴＦＴの特性にばらつきが生じることを抑制できる。
【０１０３】
従って、発光装置の応答特性は良くなり、かつ発光品質に面内ばらつきが生じることを抑制できる。なお、本形態では、発光装置の作製方法について説明したが、発光素子の電極１２２以降の工程及び回路構成を適宜変更することによって液晶装置等も作製することができる。
【実施例２】
【０１０４】
実施例１で説明した作製方法によって作製される発光装置の画素部の一態様について図１４の上面図を用いて説明する。
【０１０５】
図１４において、破線Ａ−Ａ'で表される部分の断面は、図１０（Ｂ）における画素部１６１の断面図に相当する。なお、図１４では、発光素子の電極１２２の端部を覆う絶縁層１２３は図示してないが、実際には設けられている。図１４に示すように、半導体層２１１ａと、ゲート電極及び容量電極として機能する領域を含む第１の導電層２１２ａとが重なり、図１０のＴＦＴ１５３に相当するＴＦＴ２０１、及び容量１５４に相当する容量２０２とがそれぞれ設けられている。
【０１０６】
第１の導電層２１２ａは、第２の導電層２１３を介して発光素子の電極２０７（図１０の発光素子の電極１２２に相当）と接続している。また、ゲート線２０４が第１の導電層２１２ａと同じ層で形成されている。さらに、ゲート線２０４と交差するようにソース線２０５と電流供給線２０６とが設けられている。ソース線２０５は、半導体層２１１ｂ及び第３の導電層２１２ｂそれぞれを含むＴＦＴ２０３のソースに接続している。なお、第３の導電層２１２ｂはゲート線２０４及び第１の導電層２１２ａと同じ層で設けられていると共に、ゲート線２０４と接続している。
【０１０７】
また、ゲート線２０４の一部はＴＦＴ２０３のゲート電極として機能するように設けられている。電流供給線２０６は、ＴＦＴ２０１がオンになったときに発光素子へ電流が供給されるように半導体層２１１ａと接続している。なお、本形態における接続には、例えば半導体層２１１ｂと第１の導電層２１２ａとの接続のように間に別の導電層（本形態の場合は第４の導電層２１４）を介して電気的に接続する場合も含まれる。また、本形態では、第１の導電層２１２ａのうち容量２０２の電極として機能部分は凸凹した鋸歯状の形状になっている。このような形状とすることで、容量２０２へ電荷を蓄積し易くなる。
【０１０８】
ＴＦＴ２０１、２０３、容量２０２、ゲート線２０４、ソース線２０５、電流供給線２０６のそれぞれの接続関係を図１５の回路図で示した。なお、図１４の発光素子の電極２０７は、発光素子２０８に含まれている。発光素子２０８はダイオード型の素子であり、本形態のように発光素子２０８と直列に接続したＴＦＴ２０１がｐチャネル型ＴＦＴである場合は発光素子の電極２０７は陽極として機能する。これとは反対にＴＦＴ２０１がｎチャネル型ＴＦＴである場合は発光素子２０８の電極２０７は陰極として機能する。
【０１０９】
本発明の発光装置の画素部には、図１５で表されるような回路によって駆動する複数の発光素子がマトリクス状に配列されている。なお、発光素子を駆動させる為の回路については、図１５に示したものには限定されるわけではなく、例えば入力された信号を強制的に消去する為の消去線及び消去動作に用いられる消去用のＴＦＴを設けた構成の回路等であっても良い。
【実施例３】
【０１１０】
実施例１又は２に示した構成を表示装置として利用した電子機器について、図１６を参照しつつ説明する。
【０１１１】
図１６（Ａ）に示すテレビジョンは、本体８００１、表示部８００２等を含んでいる。表示部８００２には、実施例１又は２に示した表示装置を有している。この表示装置は、画素を駆動するＴＦＴの特性のばらつきが抑制されている。このため、表示のばらつきを抑制したテレビジョンを提供することができる。
【０１１２】
図１６（Ｂ）に示す情報端末機器は、本体８１０１、表示部８１０２等を含んでいる。表示部８１０２は、実施例１又は２に示した表示装置を有している。この表示装置は、画素を駆動するＴＦＴの特性のばらつきが抑制されている。このため、表示のばらつきを抑制した情報端末機器を提供することができる。
【０１１３】
図１６（Ｃ）に示すビデオカメラは、本体８２０１、表示部８２０２等を含んでいる。表示部８２０２は、実施例１又は２に示した表示装置を有している。この表示装置は、画素を駆動するＴＦＴの特性のばらつきが抑制されている。このため、表示のばらつきを抑制したビデオカメラを提供することができる。
【０１１４】
図１６（Ｄ）に示す電話機は、本体８３０１、表示部８３０２等を含んでいる。表示部８３０２は、実施例１又は２に示した表示装置を有している。この表示装置は、画素を駆動するＴＦＴの特性のばらつきが抑制されている。このため、表示のばらつきを抑制した電話機を提供することができる。
【０１１５】
図１６（Ｅ）に示す携帯型のテレビジョンは、本体８４０１、表示部８４０２等を含んでいる。表示部８４０２は、実施例１又は２に示した表示装置を有している。この表示装置は、画素を駆動するＴＦＴの特性のばらつきが抑制されている。このため、表示のばらつきを抑制した携帯型のテレビジョンを提供することができる。またテレビジョンとしては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明の発光装置を適用することができる。
【０１１６】
なお、実施例３に係る電子機器は、図１６（Ａ）〜（Ｅ）に限定されず、表示部等にＴＦＴを有する表示装置を含む様々な電子機器が含まれる。
【実施例４】
【０１１７】
実施例４に係る半導体装置の作製方法について、図１７〜図２１の断面図と、図２２の上面図を参照して説明する。
【０１１８】
先ず、基板５０の一方の面上に、絶縁層５１を形成する（図１７（Ａ）参照）。次に、絶縁層５１上に剥離層５２を形成する。続いて、剥離層５２上に絶縁層５３を形成する。
【０１１９】
基板５０は、絶縁表面を有する基板であり、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、石英基板等である。好適には、基板５０として、ガラス基板又はプラスチック基板を用いると良い。ガラス基板とプラスチック基板は、１辺が１メートル以上のものを作製することが容易であり、また、四角形状等の所望の形状のものを作製することが容易であるからである。そうすると、例えば、四角形状で、１辺が１メートル以上のガラス基板やプラスチック基板を用いると、生産性を大幅に向上させることができる。このような利点は、円形で、最大で直径が３０センチ程度のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。
【０１２０】
絶縁層５１、５３は、気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法等により、珪素の酸化物、珪素の窒化物、窒素を含む珪素の酸化物、酸素を含む珪素の窒化物などで形成する。絶縁層５１は、基板５０からの不純物元素が上層に侵入してしまうことを防止する役目を担う。但し、絶縁層５１は、必要がなければ、形成しなくても良い。
【０１２１】
剥離層５２は、スパッタリング法等により、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、珪素（Ｓｉ）等から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料を含む層を、単層又は積層して形成する。なお、珪素を含む層は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれでも良い。
【０１２２】
剥離層５２が単層構造の場合、好ましくは、タングステン、モリブデン、タングステンとモリブデンの混合物、タングステンの酸化物、タングステンの酸化窒化物、タングステンの窒化酸化物、モリブデンの酸化物、モリブデンの酸化窒化物、モリブデンの窒化酸化物、タングステンとモリブデンの混合物の酸化物、タングステンとモリブデンの混合物の酸化窒化物、タングステンとモリブデンの混合物の窒化酸化物のいずれかを含む層を形成する。
【０１２３】
剥離層５２が積層構造の場合、好ましくは、１層目として、タングステン、モリブデン、タングステンとモリブデンの混合物のいずれかを含む層を形成し、２層目として、タングステンの酸化物、モリブデンの酸化物、タングステンとモリブデンの混合物の酸化物、タングステンの酸化窒化物、モリブデンの酸化窒化物、タングステンとモリブデンの混合物の酸化窒化物のいずれかを含む層を形成する。この場合、２層目は、１層目の表面を酸素プラズマ処理又は窒素酸素プラズマ処理することにより形成することができる。
【０１２４】
剥離層５２として、タングステンとタングステンの酸化物の積層構造を形成する場合、先ず、剥離層５２としてタングステンを含む層を形成し、その上層の絶縁層５３として、珪素の酸化物を含む層を形成することにより、タングステンを含む層と珪素の酸化物を含む層との間に、タングステンの酸化物を含む層が形成されることを活用しても良い。タングステンの窒化物、タングステンの酸化窒化物、タングステンの窒化酸化物を含む層等を形成する場合も同様であり、タングステンを含む層を形成後、その上層に珪素の窒化物を含む層、酸素を含む窒化珪素層、窒素を含む酸化珪素層を形成すると良い。
【０１２５】
次に、絶縁層５３上に複数のＴＦＴ５４を形成する。複数のＴＦＴ５４の各々は、島状の半導体層９０、ゲート絶縁層（単に絶縁層ともいう）５５、第１の導電層９１、ゲート（ゲート電極ともいう）である第２の導電層９２を有する。半導体層９０は、ソース又はドレインとして機能する不純物領域９３、９４、チャネル形成領域９５を有する。不純物領域９３、９４には、Ｎ型を付与する不純物元素（例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ））、又はＰ型を付与する不純物元素（例えばボロン（Ｂ））が添加されている。不純物領域９４は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域である。
【０１２６】
島状の半導体層９０は、例えば第１の実施例における島状の半導体層１０６ａ〜１０６ｃと同様の方法により形成される。このため、半導体層９０はチャネル方向に結晶粒が長くなり、チャネル形成領域９５に結晶粒界がほとんど含まれなくなり、電子や正孔などのキャリアに対するエネルギー障壁が低くなる。その結果、ＴＦＴ５４の移動度が、例えば数百ｃｍ２／Ｖｓになる。また、半導体層９０のばらつきが抑制されるため、ＴＦＴ５４の特性にばらつきが生じることを抑制できる。
【０１２７】
複数のＴＦＴ５４の各々は、半導体層９０上にゲート絶縁層５５が設けられ、ゲート絶縁層５５上に第１の導電層９１が設けられ、第１の導電層９１上に第２の導電層９２が設けられたトップゲート型、第２の導電層９２上にゲート絶縁層５５が設けられ、ゲート絶縁層５５上に半導体層９０が設けられたボトムゲート型のどちらのタイプでも良い。また、複数のＴＦＴ５４から選択された１つ又は複数のＴＦＴは、ゲート電極が２つ以上、チャネル形成領域が２つ以上あるマルチゲート型のＴＦＴでも良い。
【０１２８】
また、基板５０上に複数のＴＦＴ５４のみを形成しているが、本発明はこの構成に制約されない。基板５０上に設ける素子は、半導体装置の用途によって適宜調整される。例えば、非接触でデータの送信と受信を行う機能を有する場合、基板５０上に複数のＴＦＴのみ、又は基板５０上に複数のＴＦＴとアンテナとして機能する導電層を形成すると良い。また、データを記憶する機能を有する場合、基板５０上に複数のＴＦＴと記憶素子（例えば、トランジスタ、メモリトランジスタ等）を形成すると良い。また、回路を制御する機能や信号を生成する機能等を有する場合（例えば、ＣＰＵ、信号生成回路等）、基板５０上にＴＦＴを形成すると良い。また、上記以外にも、必要に応じて、抵抗素子や容量素子などの他の素子を形成すると良い。
【０１２９】
次に、複数のＴＦＴ５４上に、絶縁層５６、５７を形成する。絶縁層５６、５７は、気相成長法、スパッタリング法、ＳＯＧ（スピン  オン  グラス）法、液滴吐出法（例えば、インクジェット法）等を用いて、珪素の酸化物、珪素の窒化物、ポリイミド、アクリル、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む絶縁膜（以下、シロキサン系絶縁膜と記載する）、オキサゾール樹脂等を用いて形成する。なお、オキサゾール樹脂は、例えば、感光性ポリベンゾオキサゾール等である。オキサゾール樹脂は、ポリイミド等の比誘電率（３．２〜３．４程度）と比較すると、比誘電率が低いため（２．９程度）、寄生容量の発生を抑制し、高速動作を行うことができる。
【０１３０】
また上記の構成では、複数のＴＦＴ５４上に２層の絶縁層（絶縁層５６、５７）を形成しているが、本発明はこの構成に制約されない。複数のＴＦＴ５４上に設けられる絶縁層の数は制約されない。
【０１３１】
次に、ゲート絶縁層５５及び絶縁層５６、５７に開口部を形成して、複数のＴＦＴ５４の各々のソース（ソース領域、ソース電極ともいう）又はドレイン（ドレイン領域、ドレイン電極ともいう）に接続された導電層５９〜６４を形成する（図１７（Ａ）参照）。導電層５９〜６４は、同じ層に設けられている。また、導電層５９〜６４はソース配線又はドレイン配線である。外部から供給される信号は、導電層５９〜６４を介して、複数のＴＦＴ５４に供給される。
【０１３２】
導電層５９〜６４は、スパッタリング法等により、チタン、タングステン、クロム、アルミニウム、タンタル、ニッケル、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、イリジウム、ニオブ、鉛、白金、モリブデン、コバルト又はロジウム等から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料、又はこれらの元素を主成分とする酸化物や窒化物などの化合物材料で、単層又は積層で形成する。導電層５９〜６４の積層構造の例を挙げると、例えば、チタン、アルミニウム、チタンの３層構造、チタン、窒化チタン、アルミニウム、チタン、窒化チタンの５層構造、チタン、窒化チタン、シリコンが添加されたアルミニウム、チタン、窒化チタンの５層構造等がある。
【０１３３】
次に、導電層５９上に、導電層６６を形成する（図１７（Ｂ）参照）。導電層６６は、スクリーン印刷法、液滴吐出法等を用いて、金、銀又は銅を含む層を形成する。好ましくは、スクリーン印刷法を用いて、銀の微粒子を含むペースト（銀の微粒子と樹脂が混合した材料）で形成すると良い。スクリーン印刷法は、作製時間を短縮することができ、装置が安価であるからである。また、銀を使用するのは抵抗値が低いからである。
【０１３４】
次に、導電層６６及び導電層５９の一方もしくは双方を溶融させることのできるレーザ光を照射する。レーザ光を照射する前は、導電層６６と導電層５９とは部分的に接していたが、レーザ光の照射により、導電層６６と導電層５９の接する部分を増大させることができる。そのため、導電層６６と導電層５９の電気的な接続をより確実なものとして、信頼性を向上させることができる。ここで使用することができるレーザには、媒質により分類すると、気体レーザ、液体レーザ、固体レーザがあり、発振の特徴により分類すると、自由電子レーザ、半導体レーザ、Ｘ線レーザがあるが、本発明では、いずれのレーザを用いても良い。但し、好ましくは気体レーザ又は固体レーザを用いるとよく、さらに好ましくは固体レーザを用いると良い。また、連続発振型のレーザ、パルス発振型のレーザのどちらを用いても良い。
【０１３５】
次に、絶縁層５７と導電層５９〜６４上に、絶縁層６８を選択的に形成する（図１７（Ｃ））。絶縁層６８には、開口部６９が設けられている。導電層６６は、開口部６９を介して露出している。
【０１３６】
なお、開口部６９は、導電層６６の全ての表面が露出されるような形状ではなく、導電層６６の一部の表面が露出されるような形状とすると良い。具体的には、開口部６９は、導電層６６の中心部が露出されるような形状とすると良い。これは、後の工程において、正確に転置を行うためである。仮に、導電層６６の一表面の全てが露出されるように開口部６９を形成すると、導電層６６と絶縁層６８の両方が設けられていない領域が生じてしまう場合がある。後に行う転置の工程では、絶縁層６８と基板８８とを接着させて行うため、導電層６６と絶縁層６８のいずれも設けられていない領域があると、正確に転置を行うことができない場合がある。しかしながら、上記の工程では、絶縁層６８は、導電層６６の中心部が露出されるように、選択的に設けられている。そうすると、導電層６６と絶縁層６８のいずれも設けられていない領域がないため、正確に転置を行うことができる。
【０１３７】
絶縁層６８は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂及びポリイミド樹脂等の絶縁性の樹脂により、５〜２００μｍ、好適には１５〜３５μｍの厚さで形成する。また、絶縁層６８は、スクリーン印刷法、液滴吐出法等を用いて、均一に形成する。好ましくは、スクリーン印刷法を用いると良い。スクリーン印刷法は、作製時間を短縮することができ、装置が安価であるからである。次に、必要に応じて、加熱処理を行う。
【０１３８】
次に、少なくとも、剥離層５２の一部が露出するような開口部７１を形成する（図１８（Ａ）参照）。この工程は、処理時間が短い点から、レーザ光の照射により行うと良い。レーザ光は、基板５０、絶縁層５１、剥離層５２、絶縁層５３、ゲート絶縁層５５、絶縁層５６、５７、６８に対して照射される。また、レーザ光は、絶縁層６８の表面から照射される。開口部７１は、少なくとも、剥離層５２の一部が露出するように形成される。そのため、少なくとも、ゲート絶縁層５５、絶縁層５６、５７、６８には、開口部７１が設けられる。図示する構成では、レーザ光が、絶縁層５１にまで達し、絶縁層５１、５３、ゲート絶縁層５５、絶縁層５６、５７、６８が分断された場合を示す。なお、レーザ光は、基板５０まで達しても良い。
【０１３９】
上記のレーザ光を照射する工程では、アブレーション加工が用いられる。アブレーション加工とは、レーザ光を照射した部分、つまり、レーザ光を吸収した部分の分子結合が切断されて、光分解し、気化する現象を用いた加工である。つまり、レーザ光を照射して、絶縁層５１、剥離層５２、絶縁層５３、ゲート絶縁層５５、絶縁層５６、５７、６８のある部分の分子結合を切断し、光分解し、気化させることにより、開口部７１を形成している。
【０１４０】
また、レーザは、紫外領域である１５０〜３８０ｎｍの波長の固体レーザを用いると良い。好ましくは、１５０〜３８０ｎｍの波長のＮｄ：ＹＶＯ４レーザを用いると良い。その理由は、１５０〜３８０ｎｍの波長のＮｄ：ＹＶＯ４レーザは、他の高波長側のレーザに比べ、基板に光が吸収されやすく、アブレーション加工が可能であるからである。また、加工部の周辺に影響を与えず、加工性が良いからである。
【０１４１】
次に、絶縁層６８上に、基板８８を設ける（図１８（Ｂ）参照）。基板８８は、絶縁層７２と接着層８３が積層された基板であり、熱剥離型の基板である。接着層８３は、加熱処理により接着力が低下する層であり、例えば、熱可塑性接着剤の加熱時の軟化を用いる材料からなる層、加熱により膨張するマイクロカプセルや発泡剤を混入した材料からなる層、熱硬化性樹脂に熱溶融性や熱分解性を付与した材料からなる層、水の侵入による界面強度劣化やそれに伴う吸水性樹脂の膨張を用いた層である。
【０１４２】
次に、基板８８を用いて、基板５０から、複数のＴＦＴ５４を含む積層体を分離する（図１９（Ａ）参照）。基板５０から、複数のＴＦＴ５４を含む積層体の分離は、剥離層５２の内部又は剥離層５２と絶縁層５３を境界として行われる。図示する構成では、分離は、剥離層５２と絶縁層５３の間を境界として行われた場合を示す。このように、基板８８を用いることにより、分離の工程を容易にかつ短時間で行うことができる。なお基板５０から上記した積層体を分離する方法は、（Ａ）応力を加えることにより物理的に分離する方法、（Ｂ）剥離層５２をエッチング材により除去する方法、（Ｃ）剥離層５２をエッチング材により部分的に除去し、その後物理的に剥離する方法のいずれを用いても良い。
【０１４３】
次に、加熱処理を行って、絶縁層５３の表面に基板８９を設けると共に、基板８８から複数のＴＦＴ５４を含む積層体を分離する（図１９（Ｂ）参照）。基板８９は、絶縁層７３と接着層８４が積層された基板である。接着層８４は、加熱処理により接着力が増す層であり、熱可塑性の樹脂を含む層に相当する。熱可塑性の樹脂とは、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等に相当する。
【０１４４】
上述したように、基板８８の表面に位置する接着層８３は加熱処理により接着力が低下するため、加熱処理により、基板８８と絶縁層６８の間の接着力が低下し、基板８８から複数のＴＦＴ５４を含む積層体が分離される。同時に、加熱処理により、基板８９の表面に位置する接着層８４（熱可塑性の樹脂）が硬化し、絶縁層５３と基板８９の一表面との接着力が増す。このように、性質が異なる接着層が設けられた２枚の基板８８、８９を用いることにより、基板８８から積層体を分離する工程と、積層体を基板８９上に設ける工程とを同時に行うことができる。従って、作製時間を短縮することができる。
【０１４５】
次に必要に応じて、再度、導電層６６にレーザ光を照射する。これは、上記の分離の工程の影響により、導電層５９と導電層６６との電気的な接続に不良が生じる可能性があり、そのような不良を改善するためである。従って、必要がなければ、レーザ光を照射する工程を行わなくても良い。
【０１４６】
次に、導電層６６に接するように、端子１２を形成する（図２０（Ａ）参照）。端子１２は、スクリーン印刷法、液滴吐出法等を用いて、金、銀又は銅を含む層で形成する。好ましくは、スクリーン印刷法を用いて、銀の微粒子を含むペースト（銀の微粒子と樹脂が混合した材料）で形成する。スクリーン印刷法は、作製時間を短縮することができ、装置が安価であるからであり、銀は抵抗値が低いからである。次に、必要に応じて加熱処理を行う。
【０１４７】
次に、基板８９、絶縁層５３、ゲート絶縁層５５、絶縁層５６、５７、６８に、レーザ光を照射して、開口部７６を形成する（図２０（Ｂ）参照）。なお、開口部７６を形成する工程を省略しても良い。
【０１４８】
次に、アンテナとして機能する導電層１９が設けられた基板２０を準備する（図２１（Ａ））。なお、アンテナとして機能する導電層は、容量素子８６を有している（図２２（Ａ）、（Ｂ）参照）。アンテナとして機能する導電層１９、容量素子８６の各々は、スクリーン印刷法、液滴吐出法等を用いて形成される。図２１（Ａ）には、アンテナとして機能する導電層１９を図示する。樹脂層１４は、接着剤中に導電性粒子１０が設けられた材料であり、ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）とも呼ばれる。樹脂層１４は、スクリーン印刷法、液滴吐出法等を用いて、均一に形成する。
【０１４９】
次に、樹脂層１４を用いて、基板８９と基板２０とを貼り合わせる（図２１（Ａ）、図２２（Ｂ）参照）。次に、必要があれば、絶縁層６８と樹脂層１４とを接着する。この際、フリップチップボンダー、ダイボンダー、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）貼り付け機、圧着機等により、加圧処理と加熱処理の一方又は両方を行う。
【０１５０】
なお、複数のＴＦＴ５４を含む積層体の表面に、さらに基板を設けても良い（図２１（Ｂ）参照）。具体的には、基板８９と基板２０の一方又は両方の表面に、新たに基板を設けても良い。図示する構成では、基板８９の表面に基板８１を設け、基板２０の表面に基板８２を設けている。基板８１、８２を設けることにより、さらに強度を向上させることができる。基板８１、８２による複数のＴＦＴ５４を含む積層体の封止は、基板８１、８２の各々の表面の層、又は基板８１、８２の各々の表面の接着層を加熱処理によって溶かすことにより行われる。また必要に応じて加圧処理も行われる。
【０１５１】
なお、基板５０から複数のＴＦＴ５４を含む積層体を分離する方法を示したが（図１９（Ａ）参照）、本発明はこの形態に制約されない。例えば以下に示すように、導電層５９〜６４を形成した後（図１７（Ａ）参照。）に、基板５０を薄型化しても良い。
【０１５２】
基板５０を薄型化するためには、基板５０の複数のＴＦＴ５４が形成されていない面を、研削装置（例えば研削盤）を用いて研削する。好適には、基板５０の厚さが１００μｍ以下になるまで研削する。次に、研削した基板５０の複数のＴＦＴ５４が形成されていない面を、研磨装置（例えば、研磨パッド、研磨砥粒（例えば酸化セリウム等））を用いて研磨する。好適には、基板５０の厚さが５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下になるまで研磨する。なお、基板５０を薄型化するためには、基板５０の研削と研磨の一方又は両方を行うと良い。また、研削工程と研磨工程を行う前に、必要に応じて、導電層５９〜６４上に保護を目的とした層を設けると良い。また、研削工程と研磨工程の後は、必要に応じて、ゴミを除去するための洗浄工程、乾燥工程の一方又は両方を行うと良い。
【０１５３】
薄型化した基板５０の厚さは、研削工程と研磨工程に必要な時間、後に行う切断工程に必要な時間、半導体装置の用途、半導体装置の用途に必要な強度などを考慮して、適宜決めると良い。例えば、研削工程と研磨工程の時間を短縮して生産性を向上させる場合は、研磨後の基板５０の厚さは５０μｍ程度にすると良い。また、後に行う切断工程に必要な時間を短縮して生産性を向上させる場合、研磨後の基板５０の厚さは、２０μｍ以下、より好適には５μｍ以下とすると良い。また、半導体装置を薄い物品に貼り付けたり、埋め込んだりする場合、研磨後の基板５０の厚さは２０μｍ以下、より好適には５μｍ以下とすると良い。また、薄型化した基板５０の厚さの下限は特に制約されない。基板５０が除去されるまで（基板５０の厚さが０μｍになるまで）、薄型化しても良い。
【０１５４】
次に、導電層５９に接するように、導電層６６を形成する（図１７（Ｂ）参照）。次に、導電層６６にレーザ光を照射する（図１７（Ｂ）参照）。次に、絶縁層６８を選択的に形成する（図１７（Ｃ）参照）。次に、レーザ光を照射して、開口部７１を形成する（図１８（Ａ）参照）。図示する構成では、開口部７１の形成の際に、基板５０を切断していないが、基板５０を薄型化した場合は、基板５０も切断すると良い。そして、基板５０から、複数のＴＦＴ５４を含む積層体を分離する工程を省略すると良い。その後の工程は、上述の工程と同様である。基板５０から複数のＴＦＴ５４を含む積層体を分離せずに、薄型化した基板５０を残存させておくと、有害な気体の侵入、水の侵入、不純物元素の侵入を抑制することができる。従って、劣化や破壊を抑制し、信頼性を向上させることができる。また、バリア性を向上させることができる。
【実施例５】
【０１５５】
実施例５に係る半導体装置の作製方法について、図２３〜図２６を参照して説明する。本実施例において、ＴＦＴを形成し、絶縁層５７を形成する工程までは実施例４と同様な工程であるため、説明を省略している。また、以下の説明において、実施例４と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１５６】
絶縁層５７を形成した後、ゲート絶縁層５５、絶縁層５６〜５７に開口部を形成して、複数のＴＦＴ５４の各々のソース（ソース領域、ソース電極ともいう）又はドレイン（ドレイン領域、ドレイン電極ともいう）に接続された導電層５９〜６４とを形成する（図２３（Ａ）参照）。導電層５９〜６４は、同じ層に設けられている。また、導電層５９〜６４はソース配線又はドレイン配線である。外部から供給される信号は、導電層５９〜６４を介して、複数のＴＦＴ５４に供給される。
【０１５７】
次に、図２３（Ｂ）に示すように、導電層５９〜６４を覆うように、単層又は積層で絶縁層３２を形成する。続いて、導電層５９〜６４を覆う絶縁層３２に、導電層５９上に位置するコンタクトホールを形成し、さらに導電層３３を形成する。導電層３３はコンタクトホールを介して導電層５９に接続し、かつアンテナとして機能する。なお、導電層３３はスクリーン印刷法、液滴吐出法等を用いて形成する。
【０１５８】
次に、導電層５９、導電層３３の一方もしくは双方を溶融させることのできるレーザ光を照射する。レーザ光を照射する前は、導電層５９と導電層３３とは部分的に接していたが、レーザ光の照射により、導電層５９と導電層３３の接する部分を増大させることができる。そのため、導電層５９と導電層３３の電気的な接続をより確実なものとして、信頼性を向上させることができる。ここで使用することができるレーザは、媒質により分類すると、気体レーザ、液体レーザ、固体レーザがあり、発振の特徴により分類すると、自由電子レーザ、半導体レーザ、Ｘ線レーザがあるが、本発明では、いずれのレーザを用いても良い。但し、好ましくは気体レーザ又は固体レーザを用いるとよく、さらに好ましくは固体レーザを用いると良い。また本発明には、連続発振型のレーザ、パルス発振型のレーザのどちらを用いても良い。
【０１５９】
この後、絶縁層３２、アンテナとして機能する導電層３３上に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む層、窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層等の保護層を形成しても良い。
【０１６０】
次に、図２３（Ｃ）に示すように絶縁層３２、アンテナとして機能する導電層３３上に、絶縁層３５をスクリーン印刷法等で形成する。絶縁層３５は、後の剥離工程での保護層として設けるため、平坦化層であることが好ましい。
【０１６１】
次に、少なくとも、剥離層５２の一部が露出するような開口部７１を形成する（図２４（Ａ）参照）。この工程は、処理時間が短い点から、レーザ光の照射により行うと良い。レーザ光は、基板５０、絶縁層５１、剥離層５２、絶縁層５３、ゲート絶縁層５５、絶縁層５６、５７、３２、３５に対して照射される。また、レーザ光は、絶縁層３５の表面から照射される。開口部７１は、少なくとも、剥離層５２の一部が露出するように形成される。そのため、少なくとも、絶縁層５３、ゲート絶縁層５５、絶縁層５６、５７、３２、３５には、開口部７１が設けられる。図示する構成では、レーザ光が、絶縁層５１にまで達し、絶縁層５１、５３、ゲート絶縁層５５、絶縁層５６、５７、３２、３５が分断された場合を示す。なお、レーザ光は、基板５０まで達しても良い。
【０１６２】
また、レーザは、紫外領域である１５０〜３８０ｎｍの波長の固体レーザを用いると良い。好ましくは、１５０〜３８０ｎｍの波長のＮｄ：ＹＶＯ４レーザを用いると良い。その理由は、１５０〜３８０ｎｍの波長のＮｄ：ＹＶＯ４レーザは、他の高波長側のレーザに比べ、基板に光が吸収されやすく、アブレーション加工が可能であるからである。また、加工部の周辺に影響を与えず、加工性が良いからである。
【０１６３】
次に、絶縁層３５上に、基板８８を設ける（図２４（Ｂ）参照）。基板８８は、絶縁層７２と接着層８３が積層された基板である。
【０１６４】
次に、基板８８を用いて、基板５０から、複数のＴＦＴ５４を含む積層体を分離する（図２５（Ａ）参照）。基板５０から、複数のＴＦＴ５４を含む積層体の分離は、剥離層５２の内部又は剥離層５２と絶縁層５３を境界として行われる。図示する構成では、分離は剥離層５２と絶縁層５３の間を境界として行われた場合を示す。このように、基板８８を用いることにより、分離の工程を容易にかつ短時間で行うことができる。
【０１６５】
次に、加熱処理を行って、絶縁層５３の表面に基板８９を設けると共に、基板８８から複数のＴＦＴ５４を含む積層体を分離する（図２５（Ｂ）参照）。基板８９は、絶縁層７３と接着層８４が積層された基板である。
【０１６６】
上述したように、基板８８の表面に位置する接着層８３は加熱処理により接着力が低下するため、加熱処理により、基板８８と絶縁層３５の間の接着力が低下し、基板８８から複数のＴＦＴ５４を含む積層体が分離される。同時に、加熱処理により、基板８９の表面に位置する接着層８４（熱可塑性の樹脂）が硬化し、絶縁層５３と基板８９の一表面との接着力が増す。このように、性質が異なる接着層が設けられた２枚の基板８８、８９を用いることにより、基板８８から積層体を分離する工程と、積層体を基板８９上に設ける工程とを同時に行うことができる。従って、作製時間を短縮することができる。
【０１６７】
なお、複数のＴＦＴ５４を含む積層体の表面に、さらに基板を設けても良い（図２６参照）。具体的には、絶縁層３５と基板８９の一方又は両方の表面に、新たに、基板を設けても良い。図示する構成では、基板８９の表面に基板８１を設け、絶縁層３５の表面に基板８２を設けている。基板８１、８２を設けることにより、さらに強度を向上させることができる。基板８１、８２による複数のＴＦＴ５４を含む積層体の封止は、基板８１、８２の各々の表面の層、又は基板８１、８２の各々の表面の接着層を加熱処理によって溶かすことにより行われる。また必要に応じて、加圧処理も行われる。
【０１６８】
なお、基板５０から複数のＴＦＴ５４を含む積層体を分離する方法を示したが、本発明はこの形態に制約されず、基板５０を薄型化しても良い。工程については、実施例４と同様な工程を用いて行われるため、ここでは説明を省略する。
【実施例６】
【０１６９】
実施例６に係る半導体装置の構成について、図２７を参照して説明する。本発明の半導体装置１１００は、演算処理回路１１０１、記憶回路１１０３、アンテナ１１０４、電源回路１１０９、復調回路１１１０、変調回路１１１１を有する。半導体装置１１００は、アンテナ１１０４と電源回路１１０９を必須の構成要素としており、他の要素は、半導体装置１１００の用途に従って、適宜設けられる。アンテナ１１０４としては、例えば実施例４又は実施例５に示された構成を利用することができる。
【０１７０】
演算処理回路１１０１は、復調回路１１１０から入力される信号に基づき、命令の解析、記憶回路１１０３の制御、外部に送信するデータの変調回路１１１１への出力などを行う。
【０１７１】
記憶回路１１０３は、記憶素子を含む回路と、データの書き込みやデータの読み出しを制御する制御回路を有する。記憶回路１１０３には、少なくとも、半導体装置自体の識別番号が記憶されている。識別番号は、他の半導体装置と区別するために用いられる。また、記憶回路１１０３は、有機メモリ、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、マスクＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びフラッシュメモリから選択された一種又は複数種を有する。有機メモリは、一対の導電層間に有機化合物を含む層が挟まれた構造を有する。有機メモリは、構造が単純であるため、作製工程を簡略化することができ、費用を削減することができる。また、構造が単純であるために、積層体の面積を小型化することが容易であり、大容量化を容易に実現することができる。また、不揮発性であり、電池を内蔵する必要がないという長所がある。従って、記憶回路１１０３として、有機メモリを用いることが好ましい。
【０１７２】
アンテナ１１０４は、リーダ／ライタ１１１２から供給された搬送波を、交流の電気信号に変換する。また、変調回路１１１１により、負荷変調が加えられる。電源回路１１０９は、アンテナ１１０４が変換した交流の電気信号を用いて電源電圧を生成し、各回路に電源電圧を供給する。
【０１７３】
復調回路１１１０は、アンテナ１１０４が変換した交流の電気信号を復調し、復調した信号を、演算処理回路１１０１に供給する。変調回路１１１１は、演算処理回路１１０１から供給される信号に基づき、アンテナ１１０４に負荷変調を加える。
【０１７４】
リーダ／ライタ１１１２は、アンテナ１１０４に加えられた負荷変調を、搬送波として受信する。また、リーダ／ライタ１１１２は、搬送波を半導体装置１１００に送信する。なお、搬送波とは、リーダ／ライタ１１１２が発する電磁波である。
【０１７５】
なお、本実施例の構成は他の実施例の構成と組み合わせて用いることが可能である。
【実施例７】
【０１７６】
実施例７に係る半導体装置は、実施例６と同様の構成を有しており、非接触でデータの送信と受信ができるという機能を有している。この機能を活用することにより、様々な物品、様々なシステムに組み込むことができる。物品とは、例えば、鍵（図２８（Ａ）参照）、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等）、書籍類、容器類（シャーレ等、図２８（Ｂ）参照）、装身具（鞄や眼鏡等、図２８（Ｃ）参照）、包装用容器類（包装紙やボトル等、図２８（Ｄ）参照）、記録媒体（ディスクやビデオテープ等）、乗物類（自転車等）、食品類、衣類、生活用品類、電子機器（液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置、携帯端末等）等である。本発明の半導体装置１１２０は、上記のような様々な形状の物品の表面に貼り付けたり、埋め込んだりして、固定される。
【０１７７】
また、システムとは、物流・在庫管理システム、認証システム、流通システム、生産履歴システム、書籍管理システム等であり、実施例６と同様の構成の半導体装置１１２０を用いることにより、システムの高機能化、多機能化、高付加価値化を図ることができる。例えば、半導体装置１１２０を身分証明証の内部に設けておき、かつ、建物の入り口などに、リーダ／ライタ１１２１を設けておく（図２８（Ｅ）参照）。リーダ／ライタ１１２１は、各人が所有する身分証明証内の認証番号を読み取り、その読み取った認証番号に関する情報を、コンピュータ１１２２に供給する。コンピュータ１１２２では、リーダ／ライタ１１２１から供給された情報に基づき、入室又は退室を許可するか否かを判断する。このように、本発明の半導体装置を用いることにより、利便性を向上させた入退室管理システムを提供することができる。
【実施例８】
【０１７８】
実施例８に係る半導体装置を、図２９（Ａ）〜図２９（Ｂ）、図３０（Ａ）〜図３０（Ｄ）、図３１（Ａ）〜図３１（Ｃ）及び図３２（Ａ）〜図３２（Ｃ）を用いて説明する。本実施例に係る半導体装置は光電変換素子を有しており、光センサ（例えば可視光センサ）として用いられる。
【０１７９】
図２９（Ａ）において、３１０は基板、３１２は下地絶縁膜、３１３はゲート絶縁膜である。光電変換素子が受光する光は基板３１０、下地絶縁膜３１２、およびゲート絶縁膜３１３を通過するため、これらの材料は全て透光性の高い材料を用いることが望ましい。
【０１８０】
光電変換素子は、配線３１９と、保護電極３１８と、光電変換層３８１、及び端子電極３９１を有する。光電変換層３８１は、ｐ型半導体層３８１ｐ、ｎ型半導体層３８１ｎ、及びｐ型半導体層３８１ｐとｎ型半導体層３８１ｎの間に挟まれた真性（ｉ型）半導体層３８１ｉを有する。
【０１８１】
ｐ型半導体層３８１ｐは、１３属の不純物元素、例えばホウ素（Ｂ）を含んだセミアモルファスシリコン膜をプラズマＣＶＤ法にて成膜して形成すれば良い。
【０１８２】
なおセミアモルファス半導体膜とは、非晶質半導体と結晶構造を有する半導体（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造の半導体を含む膜である。このセミアモルファス半導体膜は、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体膜であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質なものであり、その粒径を０．５〜２０ｎｍとして非単結晶半導体膜中に分散させて存在させることが可能である。セミアモルファス半導体膜は、そのラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしており、またＸ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端化するため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。本明細書では便宜上、このような半導体膜をセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）膜と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なセミアモルファス半導体膜が得られる。なお微結晶半導体膜（マイクロクリスタル半導体膜）もセミアモルファス半導体膜に含まれる。
【０１８３】
またセミアモルファス半導体膜は珪化物を含む気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪化物を含む気体としては、ＳｉＨ４であり、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることができる。また水素や、水素にヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素を加えたガスで、この珪化物を含む気体を希釈して用いることで、ＳＡＳ膜の形成を容易なものとすることができる。希釈率は２倍〜１０００倍の範囲で珪化物を含む気体を希釈することが好ましい。またさらに、珪化物を含む気体中に、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６などの炭化物気体、ＧｅＨ４、ＧｅＦ４などのゲルマニウム化気体、Ｆ２などを混入させて、エネルギーバンド幅を１．５〜２．４ｅＶ、若しくは０．９〜１．１ｅＶに調節しても良い。
【０１８４】
ｐ型半導体層３８１ｐを形成したら、さらに導電型を付与する不純物を含まない半導体層（真性半導体層又はｉ型半導体層と呼ぶ）３８１ｉ及びｎ型半導体層３８１ｎを順に形成する。これによりｐ型半導体層３８１ｐ、ｉ型半導体層３８１ｉ及びｎ型半導体層３８１ｎを有する光電変換層３８１が形成される。
【０１８５】
なお本明細書においては、ｉ型半導体層とは、半導体層に含まれるｐ型もしくはｎ型を付与する不純物が１×１０２０ｃｍ−３以下の濃度であり、酸素及び窒素が５×１０１９ｃｍ−３以下の濃度であり、暗伝導度に対して光伝導度が１０００倍以上である半導体層を指す。またｉ型半導体層には、ホウ素（Ｂ）が１０〜１０００ｐｐｍ添加されていても良い。
【０１８６】
ｉ型半導体層３８１ｉとしては、例えばプラズマＣＶＤ法でセミアモルファスシリコン膜を形成すれば良い。またｎ型半導体層３８１ｎとしては、１５属の不純物元素、例えばリン（Ｐ）を含むセミアモルファスシリコン膜を形成しても良いし、セミアモルファスシリコン膜を形成後、１５属の不純物元素を導入しても良い。
【０１８７】
またｐ型半導体層３８１ｐ、真性半導体層３８１ｉ、ｎ型半導体層３８１ｎとして、セミアモルファス半導体膜だけではなく、アモルファス半導体膜を用いても良い。
【０１８８】
また、ＴＦＴ３７２、３７３のチャネル形成領域３７２ｂ、３７３ｂ並びにソース及びドレインとなる不純物領域は、島状半導体層３３２、３３１に形成されている。島状半導体層３３２、３３１は、例えば第１の実施例における島状の半導体層１０６ａ〜１０６ｃと同様の方法により形成される。このため、島状半導体層３３２、３３１はチャネル方向に結晶粒が長くなり、チャネル形成領域３７２ｂ、３７３ｂに結晶粒界がほとんど含まれなくなり、電子や正孔などのキャリアに対するエネルギー障壁が低くなる。その結果、ＴＦＴ３７２、３７３の移動度が、例えば数百ｃｍ２／Ｖｓになる。また、島状半導体層３３２、３３１のばらつきが抑制されるため、ＴＦＴ３７２、３７３の特性にばらつきが生じることを抑制できる。
【０１８９】
また、配線３１９、接続電極３２０、端子電極３５１、ＴＦＴ３７３のソース電極又はドレイン電極３４１、並びにＴＦＴ３７２のソース電極又はドレイン電極３４２は、高融点金属膜と低抵抗金属膜（アルミニウム合金または純アルミニウムなど）との積層構造となっている。ここでは、配線３１９は、チタン膜（Ｔｉ膜）とアルミニウム膜（Ａｌ膜）とＴｉ膜とを順に積み重ねた三層構造とする。
【０１９０】
さらに配線３１９、接続電極３２０、端子電極３５１、ＴＦＴ３７３のソース電極又はドレイン電極３４１、並びにＴＦＴ３７２のソース電極又はドレイン電極３４２を覆うように、それぞれ保護電極３１８、３４５、３４８、３４６及び３４７が形成されている。
【０１９１】
光電変換層３８１をエッチングする際に、配線３１９は保護電極３１８によって保護される。保護電極３１８の材料は、光電変換層３８１をエッチングするガス（またはエッチャント）に対して光電変換層よりもエッチング速度の小さい導電材料であることが好ましい。加えて、保護電極３１８の材料は、光電変換層３８１と反応して合金とならない導電材料であることが好ましい。なおその他の保護電極３４５、３４８、３４６及び３４７も保護電極３１８と同様の材料及び作製工程により形成される。
【０１９２】
また、配線３１９、接続電極３２０、端子電極３５１上に保護電極３１８、３４５、３４８、３４６及び３４７を設けない構造にしても良い。このような構造の光センサを図２９（Ｂ）に示す。図２９（Ｂ）において、配線４０４、接続電極４０５、端子電極４０１、ＴＦＴ３７２のソース電極又はドレイン電極４０２、及びＴＦＴ３７３のソース電極又はドレイン電極４０３は単層の導電膜により形成されており、このような導電膜として、チタン膜（Ｔｉ膜）が好ましい。またチタン膜に変えて、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。配線４０４、接続電極４０５、端子電極４０１、ＴＦＴ３７２のソース電極又はドレイン電極４０２、及びＴＦＴ３７３のソース電極又はドレイン電極４０３を単層膜とすることにより、作製工程において成膜回数を減少させることが可能となる。
【０１９３】
また図２９（Ａ）及び図２９（Ｂ）においては、ｎチャネル型ＴＦＴ３７２及び３７３は１つのチャネル形成領域を含む構造（本明細書では「シングルゲート構造」という）のトップゲート型ＴＦＴの例を示しているが、チャネル形成領域が複数ある構造にしてオン電流値のバラツキを低減させても良い。また、オフ電流値を低減するため、ｎチャネル型ＴＦＴ３７２及び３７３に低濃度ドレイン（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ（ＬＤＤ））領域を設けても良い。ＬＤＤ領域とは、チャネル形成領域と、高濃度に不純物元素を添加して形成するソース領域またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を添加した領域のことであり、ＬＤＤ領域を設けると、ドレイン領域近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐという効果がある。また、ホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐため、ｎチャネル型ＴＦＴ３７２及び３７３を、ゲート絶縁膜を介してＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて配置させた構造（本明細書では「ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ−ｄｒａｉｎ  Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ  ＬＤＤ）構造」と呼ぶ）としても良い。
【０１９４】
ＧＯＬＤ構造を用いた場合、ＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて形成しなかった場合よりも、さらにドレイン領域近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐ効果がある。このようなＧＯＬＤ構造とすることで、ドレイン領域近傍の電界強度が緩和されてホットキャリア注入を防ぐことができ、劣化現象の防止に有効である。
【０１９５】
またカレントミラー回路３７４を構成するＴＦＴ３７２及び３７３は、トップゲート型ＴＦＴだけでなく、ボトムゲート型ＴＦＴ、例えば逆スタガ型ＴＦＴでも良い。この場合、受光する光を妨げないよう、ゲート電極が光透過性を持つことが望ましい。
【０１９６】
また、配線３１４は配線３１９（図２９（Ｂ）においては配線４０４）に接続する配線であり、増幅回路のＴＦＴ３７３のチャネル形成領域３７３ｂ上方にも延在してゲート電極にもなっている。
【０１９７】
また、配線３１５はｎ型半導体層３８１ｎに接続する配線であり、ＴＦＴ３７２のドレイン配線（ドレイン電極とも呼ぶ）またはソース配線（ソース電極とも呼ぶ）と接続している。また、３１６及び３１７は絶縁膜、３２０は接続電極である。受光する光は絶縁膜３１６及び３１７を通過するため、これらの材料は全て透光性の高い材料を用いることが望ましい。なお、絶縁膜３１７は、ＣＶＤ法により形成される酸化珪素膜（ＳｉＯｘ）膜を用いることが好ましい。絶縁膜３１７をＣＶＤ法で形成する酸化珪素膜とすると固着強度が向上する。
【０１９８】
また、端子電極３５０は、配線３１４及び３１５と同一工程で形成され、端子電極３５１は配線３１９及び接続電極３２０と同一工程で形成されている。
【０１９９】
また、端子電極３９１はｎ型半導体層３８１ｎに接続されており、半田３６４で基板３６０の電極３６１に実装されている。また、端子電極３９２は端子電極３９１と同一工程で形成され、半田３６３で基板３６０の電極３６２に実装されている（図２９（Ａ）参照）。
【０２００】
図２９（Ａ）及び図２９（Ｂ）において、光は図中の矢印に示すとおり、基板３１０側から光電変換層３８１及びＴＦＴ３７２及び３７３の島状半導体層３３２、３３１に入射する。これにより光電流が発生し、光を検知することが可能となる。
【０２０１】
ただし図示はしていないが、光は矢印の方向からではなく、反対側すなわち基板３６０側からも入射する。入射した光は封止層３２４を通り、遮光する電極や配線を回り込んで光電変換層３８１及びＴＦＴ３７２及び３７３の島状半導体層３３２、３３１に入り込むので、これにより光電流を発生させることも可能である。
【０２０２】
続いて、図２９に示した半導体装置の作製方法について説明する。まず、以下のようにして、基板（第１の基板３１０）上に半導体素子を形成する。ここでは基板３１０として、ガラス基板の一つであるＡＮ１００（商品名）を用いる。
【０２０３】
まず、プラズマＣＶＤ法で下地絶縁膜３１２となる窒素を含む酸化珪素膜（膜厚１００ｎｍ）を形成し、さらに大気にふれることなく、半導体膜例えば水素を含む非晶質珪素膜（膜厚６６ｎｍ）を積層形成する。また、下地絶縁膜３１２は酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜を用いた積層構造にしても良い。例えば、下地絶縁膜３１２として、酸素を含む窒化珪素膜を５０ｎｍ、さらに窒素を含む酸化珪素膜を１００ｎｍ積層した膜を形成しても良い。なお、窒素を含む酸化珪素膜や窒化珪素膜は、ガラス基板からのアルカリ金属などの不純物拡散を防止するブロッキング層として機能する。
【０２０４】
次いで、上記非晶質珪素膜をレーザ装置を用いて結晶化させて、結晶構造を有する半導体膜、例えば多結晶珪素膜を形成する。この工程には第１又は第２の実施の形態と同様な方法を用いることができるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【０２０５】
次いで、得られた結晶構造を有する半導体膜（例えば結晶性珪素膜）の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、第１のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体膜（本明細書では「島状半導体層」という）３３１及び３３２を形成する（図３０（Ａ）参照）。島状半導体層３３１．３３２にはＴＦＴ３７３、３７２が形成される。島状半導体層３３１及び３３２を形成した後、レジストからなるマスクを除去する。
【０２０６】
上記したように、結晶構造を有する半導体膜は第１又は第２の実施の形態と同様な方法によって形成される。このため、島状半導体層３３１、３３２はチャネル方向に結晶粒が長くなり、ＴＦＴ３７３、３７２のチャネル形成領域３７３ｂ、３７２ｂに結晶粒界がほとんど含まれなくなり、電子や正孔などのキャリアに対するエネルギー障壁が低くなる。その結果、ＴＦＴ３７３、３７２の移動度が、例えば数百ｃｍ２／Ｖｓになる。また、島状半導体層３３１、３３２のばらつきが抑制されるため、ＴＦＴ３７３、３７２の特性にばらつきが生じることを抑制できる。
【０２０７】
次いで、必要があればＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元素（ホウ素またはリン）のドーピングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用いる。
【０２０８】
次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時に島状半導体層３３１及び３３２の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜３１３となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで窒素を含む酸化珪素膜（例えば組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。
【０２０９】
次いで、ゲート絶縁膜３１３上に金属膜を形成した後、第２のフォトマスクを用いてパターニングを行い、ゲート電極３３４及び３３５、配線３１４及び３１５、端子電極３５０を形成する（図３０（Ｂ）参照）。この金属膜として、例えば窒化タンタル（ＴａＮ）及びタングステン（Ｗ）をそれぞれ３０ｎｍ、３７０ｎｍ積層した膜を用いる。
【０２１０】
また、ゲート電極３３４及び３３５、配線３１４及び３１５、端子電極３５０として、上記以外にもチタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。
【０２１１】
次いで、島状半導体層３３１及び３３２への一導電型を付与する不純物の導入を行って、ＴＦＴ３７３のソース領域またはドレイン領域３３７、並びにＴＦＴ３７２のソース領域またはドレイン領域３３８の形成を行う（図３０（Ｃ）参照）。本実施例ではｎチャネル型ＴＦＴを形成するので、ｎ型の不純物、例えばリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）を島状半導体層３３１及び３３２に導入する。
【０２１２】
次いで、ＣＶＤ法により酸化珪素膜を含む第１の層間絶縁膜（図示しない）を５０ｎｍ形成した後、それぞれの島状半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いはＹＡＧレーザまたはエキシマレーザを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。
【０２１３】
次いで、水素及び酸素を含む窒化珪素膜を含む第２の層間絶縁膜３１６を、例えば１０ｎｍの膜厚で形成する。
【０２１４】
次いで、第２の層間絶縁膜３１６上に絶縁物材料から成る第３の層間絶縁膜３１７を形成する（図３０（Ｄ）参照）。第３の層間絶縁膜３１７はＣＶＤ法で得られる絶縁膜を用いることができる。本実施例においては密着性を向上させるため、第３の層間絶縁膜３１７として、９００ｎｍの膜厚で形成した窒素を含む酸化珪素膜を形成する。
【０２１５】
次に、熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理、例えば窒素雰囲気中４１０℃で１時間）を行い、島状半導体層を水素化する。この工程は第２の層間絶縁膜３１６に含まれる水素により島状半導体層のダングリングボンドを終端させるために行うものである。ゲート絶縁膜３１３の存在に関係なく島状半導体層を水素化することができる。
【０２１６】
また第３の層間絶縁膜３１７として、シロキサンを用いた絶縁膜、及びそれらの積層構造を用いることも可能である。
【０２１７】
第３の層間絶縁膜３１７としてシロキサンを用いた絶縁膜、及びそれらの積層構造を用いた場合は、第２の層間絶縁膜３１６を形成後、島状半導体層を水素化するための熱処理を行い、次に第３の層間絶縁膜３１７を形成することもできる。
【０２１８】
次いで、第３のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、第１の層間絶縁膜、第２の層間絶縁膜３１６及び第３の層間絶縁膜３１７またはゲート絶縁膜３１３を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。そして、レジストからなるマスクを除去する。
【０２１９】
なお、第３の層間絶縁膜３１７は必要に応じて形成すればよく、第３の層間絶縁膜３１７を形成しない場合は、第２の層間絶縁膜３１６を形成後に第１の層間絶縁膜、第２の層間絶縁膜３１６及びゲート絶縁膜３１３を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【０２２０】
次いで、スパッタ法で金属積層膜を成膜した後、第４のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、選択的に金属膜をエッチングして、配線３１９、接続電極３２０、端子電極３５１、ＴＦＴ３７２のソース電極またはドレイン電極３４１、ＴＦＴ３７３のソース電極またはドレイン電極３４２を形成する。そして、レジストからなるマスクを除去する。なお、本実施例の金属膜は、膜厚１００ｎｍのＴｉ膜と、膜厚３５０ｎｍのＳｉを微量に含むＡｌ膜と、膜厚１００ｎｍのＴｉ膜との３層を積層したものとする。
【０２２１】
また図２９（Ｂ）で示すように、配線４０４、接続電極４０５、端子電極４０１、ＴＦＴ３７２のソース電極又はドレイン電極４０２、並びにＴＦＴ３７３のソース電極又はドレイン電極４０３を単層の導電膜により形成する場合は、耐熱性及び導電率等の点からチタン膜（Ｔｉ膜）を用いるのが好ましい。またチタン膜に変えて、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層膜、或いは、これらの窒化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデンからなる単層膜を用いることができる。配線４０４、接続電極４０５、端子電極４０１、ＴＦＴ３７２のソース電極又はドレイン電極４０２、並びにＴＦＴ３７３のソース電極又はドレイン電極４０３を単層膜にすることにより、作製工程において成膜回数を減少させることが可能となる。
【０２２２】
以上の工程で、多結晶珪素膜を用いたトップゲート型ＴＦＴ３７２及び３７３を作製することができる。
【０２２３】
次いで、後に形成される光電変換層（代表的にはアモルファスシリコン）と反応して合金になりにくい導電性の金属膜（チタン（Ｔｉ）またはモリブデン（Ｍｏ）など）を成膜した後、第５のフォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、選択的に導電性の金属膜をエッチングして配線３１９を覆う保護電極３１８を形成する（図３１（Ａ）参照）。ここではスパッタ法で得られる膜厚２００ｎｍのＴｉ膜を用いる。なお、同様に接続電極３２０、端子電極３５１、ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極も導電性の金属膜３４５、３４８、３４６、３４７で覆われる。従って、導電性の金属膜は、これらの電極における２層目のＡｌ膜が露呈されている側面も覆い、導電性の金属膜は光電変換層へのアルミニウム原子の拡散も防止できる。
【０２２４】
ただし、配線３１９、接続電極３２０、端子電極３５１、ＴＦＴ３７２のソース電極またはドレイン電極３４１、並びにＴＦＴ３７３のソース電極またはドレイン電極３４２を、単層の導電膜で形成する場合、すなわち図２９（Ｂ）で示すように、これらの電極又は配線に代えて、配線４０４、接続電極４０５、端子電極４０１、及びＴＦＴ３７２のソース電極又はドレイン電極４０２、並びにＴＦＴ３７３のソース電極又はドレイン電極４０３を形成する場合は、保護電極３１８、３４５、３４８、３４６、３４７は形成しなくても良い。
【０２２５】
次に第３の層間絶縁膜３１７上に、ｐ型半導体層３８１ｐ、ｉ型半導体層３８１ｉ及びｎ型半導体層３８１ｎを含む光電変換層３８１を形成する。
【０２２６】
ｐ型半導体層３８１ｐは、１３属の不純物元素、例えばホウ素（Ｂ）を含んだセミアモルファスシリコン膜をプラズマＣＶＤ法にて成膜して形成すれば良い。
【０２２７】
また配線３１９及び保護電極３１８は光電変換層３８１の最下層、本実施例ではｐ型半導体層３８１ｐと接している。
【０２２８】
ｐ型半導体層３８１ｐを形成したら、さらにｉ型半導体層３８１ｉ及びｎ型半導体層３８１ｎを順に形成する。これによりｐ型半導体層３８１ｐ、ｉ型半導体層３８１ｉ及びｎ型半導体層３８１ｎを有する光電変換層３８１が形成される。
【０２２９】
ｉ型半導体層３８１ｉとしては、例えばプラズマＣＶＤ法でセミアモルファスシリコン膜を形成すれば良い。またｎ型半導体層３８１ｎとしては、１５属の不純物元素、例えばリン（Ｐ）を含むセミアモルファスシリコン膜を形成しても良いし、セミアモルファスシリコン膜を形成後、１５属の不純物元素を導入しても良い。
【０２３０】
またｐ型半導体層３８１ｐ、真性半導体層３８１ｉ、ｎ型半導体層３８１ｎとして、セミアモルファス半導体膜だけではなく、アモルファス半導体膜を用いても良い。
【０２３１】
次いで、全面に絶縁物材料（例えば珪素を含む無機絶縁膜）からなる封止層３２４を厚さ１μｍ〜３０μｍで形成して図３１（Ｂ）の状態を得る。ここでは絶縁物材料膜としてＣＶＤ法により、膜厚１μｍの窒素を含む酸化珪素膜を形成する。ＣＶＤ法による絶縁膜を用いることによって密着性の向上を図っている。
【０２３２】
次いで、封止層３２４をエッチングして開口部を設けた後、スパッタ法により端子電極３９１及び３９２を形成する。端子電極３９１及び３９２は、チタン膜（Ｔｉ膜）（１００ｎｍ）と、ニッケル膜（Ｎｉ）膜（３００ｎｍ）と、金膜（Ａｕ膜）（５０ｎｍ）との積層膜とする。こうして得られる端子電極３９１及び端子電極３９２の固着強度は５Ｎを超え、端子電極として十分な固着強度を有している。
【０２３３】
以上の工程で、半田接続が可能な端子電極３９１及び端子電極３９２が形成され、図３１（Ｃ）に示す構造が得られる。
【０２３４】
次いで、個々に切断して複数の光センサチップを切り出す。１枚の大面積基板（例えば６００ｃｍ×７２０ｃｍ）からは大量の光センサチップ（例えば２ｍｍ×１．５ｍｍ）を製造することが可能である。
【０２３５】
切り出した１つの光センサチップ（例えば２ｍｍ×１．５ｍｍ）の断面図を図３２（Ａ）に示し、その下面図を図３２（Ｂ）、上面図を図３２（Ｃ）に示す。図３２（Ａ）〜図３２（Ｃ）において、図２９（Ａ）〜図２９（Ｃ）、図３０（Ａ）〜図３０（Ｃ）、図３１（Ａ）〜図３１（Ｃ）と同一である箇所には同じ符号を用いている。なお、図３２（Ａ）において、基板３１０と、素子形成領域４１０と、端子電極３９１及び端子電極３９２とを含む総膜厚は、例えば０．８±０．０５ｍｍである。
【０２３６】
また、光センサチップの総膜厚を薄くするために、基板３１０をＣＭＰ処理等によって削って薄くした後、ダイサーで個々に切断して複数の光センサチップを切り出しても良い。
【０２３７】
また、図３２（Ｂ）において、端子電極３９１及び３９２の一つの電極サイズは、例えば０．６ｍｍ×１．１ｍｍであり、電極間隔は例えば０．４ｍｍである。また、図３２（Ｃ）において受光部４１１の面積は、例えば１．５７ｍｍ２である。また、増幅回路部４１２には、約１００個のＴＦＴが設けられている。
【０２３８】
最後に、得られた光センサチップを基板３６０の実装面に実装する。なお、端子電極３９１と電極３６１、並びに端子電極３９２と電極３６２との接続には、それぞれ半田３６４及び３６３を用い、予め基板３６０の電極３６１及び３６２上にスクリーン印刷法などによって形成しておき、半田と端子電極を当接した状態にしてから半田リフロー処理を行って実装する。半田リフロー処理は、例えば不活性ガス雰囲気中、２５５℃〜２６５℃程度の温度で約１０秒行う。また、半田の他に金属（金、銀等）で形成されるバンプ、又は導電性樹脂で形成されるバンプ等を用いることができる。また、環境問題を考慮して鉛フリーはんだを用いて実装しても良い。
【０２３９】
なお本実施例は、他の実施例のいかなる記載と組み合わせることも可能である。
【実施例９】
【０２４０】
本実施例では、実施例８によって得られた半導体装置を様々な電子機器に組み込んだ例について説明する。本発明が適用される電子機器として、コンピュータ、ディスプレイ、携帯電話、テレビなどが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図３３、図３４（Ａ）〜図３４（Ｂ）、図３５（Ａ）〜図３５（Ｂ）及び図３６に示す。
【０２４１】
図３３は携帯電話であり、本体（Ａ）７０１、本体（Ｂ）７０２、筐体７０３、操作キー７０４、音声入力部７０５、音声出力部７０６、回路基板７０７、表示パネル（Ａ）７０８、表示パネル（Ｂ）７０９、蝶番７１０、透光性材料部７１１、光センサ７１２を有している。実施例８に示した半導体装置は光センサ７１２に適用することができる。このため、光センサ７１２に特性のばらつきが生じることを抑制できる。
【０２４２】
光センサ７１２は透光性材料部７１１を透過した光を検知し、検知した外部光の照度に合わせて表示パネル（Ａ）７０８及び表示パネル（Ｂ）７０９の輝度コントロールを行い、また光センサ７１２で得られる照度に合わせて操作キー７０４の照明制御を行う。これにより携帯電話の消費電流を抑えることができる。
【０２４３】
図３４（Ａ）及び図３４（Ｂ）に携帯電話の別の例を示す。図３４（Ａ）及び図３４（Ｂ）において、７２１は本体、７２２は筐体、７２３は表示パネル、７２４は操作キー、７２５は音声出力部、７２６は音声入力部、７２７及び７２８は光センサ部であり、実施例８に示した半導体装置を適用することができる。このため、光センサ部７２７、７２８に特性のばらつきが生じることを抑制できる。
【０２４４】
図３４（Ａ）に示す携帯電話では、本体７２１に設けられた光センサ部７２８により外部の光を検知することにより表示パネル７２３及び操作キー７２４の輝度を制御することが可能である。
【０２４５】
また図３４（Ｂ）に示す携帯電話では、図３４（Ａ）の構成に加えて、本体７２１の内部に光センサ部７２８を設けている。光センサ部７２８により、表示パネル７２３に設けられているバックライトの輝度を検出することも可能となる。
【０２４６】
図３５（Ａ）はコンピュータであり、本体７３１、筐体７３２、表示部７３３、キーボード７３４、外部接続ポート７３５、ポインティングマウス７３６等を含む。
【０２４７】
また図３５（Ｂ）は表示装置でありテレビ受像器などがこれに当たる。本表示装置は、筐体７４１、支持台７４２、表示部７４３などによって構成されている。
【０２４８】
図３５（Ａ）のコンピュータに設けられる表示部７３３、及び図３５（Ｂ）に示す表示装置の表示部７４３として、液晶パネルを用いた場合の詳しい構成を図３６に示す。
【０２４９】
図３６に示す液晶パネル７６２は、筐体７６１に内蔵されており、基板７５１ａ及び７５１ｂ、基板７５１ａ及び７５１ｂに挟まれた液晶層７５２、偏光フィルタ７５２ａ及び７５２ｂ、及びバックライト７５３等を有している。また筐体７６１には光センサ部７５４が形成されている。光センサ部７５４には実施例８に示した半導体装置を適用することができる。このため、光センサ部７５４に特性のばらつきが生じることを抑制できる。
【０２５０】
光センサ部７５４は、バックライト７５３からの光量を感知し、その情報がフィードバックされて液晶パネル７６２の輝度が調節される。
【０２５１】
尚、本発明は上述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】第１の実施形態に係る半導体膜の結晶化方法を説明する為の図。
【図２】第２の実施形態に係る半導体膜の結晶化方法を説明する為の図。
【図３】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図４】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図５】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図６】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図７】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図８】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図９】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図１０】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図１１】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図１２】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図１３】実施例１に係る半導体装置及び発光装置の作製方法を説明する為の図。
【図１４】実施例２に係る発光装置の画素部を示す上面図。
【図１５】図１４の回路図。
【図１６】実施例３に係る電子機器を示す斜視図。
【図１７】実施例４に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図１８】実施例４に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図１９】実施例４に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図２０】実施例４に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図２１】実施例４に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図２２】実施例４に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図２３】実施例５に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図２４】実施例５に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図２５】実施例５に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図２６】実施例５に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図２７】実施例６に係る半導体装置を説明する為の図。
【図２８】実施例７に係る半導体装置を説明する為の図。
【図２９】実施例８に係る半導体装置を説明する為の図。
【図３０】実施例８に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図３１】実施例８に係る半導体装置の作製方法を説明する為の図。
【図３２】実施例８に係る半導体装置を説明する為の図。
【図３３】実施例９に係る電子機器を説明する為の図。
【図３４】実施例９に係る電子機器を説明する為の図。
【図３５】実施例９に係る電子機器を説明する為の図。
【図３６】実施例９に係る電子機器が有する液晶パネルを説明する為の図。
【図３７】第１の従来例に係る半導体膜の結晶化方法を示す図。
【図３８】第２の従来例に係る半導体膜の結晶化方法を示す図。
【符号の説明】
【０２５３】
５０１、５０２…発振器、５０３…第１のレーザ光、５０４…第２のレーザ光、５０５…シリンドリカルレンズ、５０６…半導体膜、５０７、５０８、５０９、５２２、５２３、５２４…ミラー、５１０…基板、５１０ａ…底面、５２１…ビームスプリッタ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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