(57)【要約】【課題】電気光学装置用基板を加熱処理する工程において、特に、半導体層を結晶化させる際の結晶化工程に用いた場合に、結晶粒界の発生が少なく、結晶化度が高い半導体層を形成することができる電気光学装置用基板の製造装置及び電気光学装置の製造方法を提供する。【解決手段】加熱ユニットを備えた電気光学装置用基板の製造装置において、加熱ユニットは加熱部を含むとともに、加熱部の一端を回転中心として、加熱部と、電気光学装置用基板と、を相対的に円運動させるための回転部を備える。【選択図】図１
2007157807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ユニットを備えた電気光学装置用基板の製造装置において、
前記加熱ユニットは加熱部を含むとともに、前記加熱部の一端を回転中心として、前記加熱部と、前記電気光学装置用基板と、を相対的に円運動させるための回転部を備えることを特徴とする電気光学装置用基板の製造装置。
【請求項２】
前記加熱部が直線状の加熱部であるとともに、前記加熱ユニットには、前記直線状の加熱部の長手方向に沿って傾斜する傾斜手段が設けてあり、かつ、前記傾斜手段は、前記回転中心から離れるに従って、前記加熱部と電気光学装置用基板とが接近するように前記加熱部を傾斜させる傾斜手段であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用基板の製造装置。
【請求項３】
前記加熱部には、前記回転中心から離れるに従って熱エネルギー発生量を多くする熱エネルギー発生量変更手段が設けてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置用基板の製造装置。
【請求項４】
前記加熱部と電気光学装置用基板との間には、前記回転中心から離れるに従って前記加熱部からの熱エネルギーの透過量を多くする熱エネルギー透過量調整手段が設けてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板の製造装置。
【請求項５】
前記加熱部は、前記電気光学装置用基板上に形成された非晶質の半導体層を、加熱して結晶化させるための加熱部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板の製造装置。
【請求項６】
半導体層を備えた電気光学装置の製造方法において、
前記電気光学装置用基板上に半導体層を形成する工程と、
加熱ユニットに設けられた加熱部と、前記電気光学装置用基板と、を相対的に円運動させながら、前記半導体層を加熱処理する工程と、を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置用基板の製造装置、及びそれを用いた電気光学装置の製造方法に関する。特に、電気光学装置用基板を加熱処理する工程で使用される電気光学装置用基板の製造装置、及びそのような製造装置を用いた電気光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気光学装置の一態様である液晶装置は、それぞれ電極を備えた一対の基板を対向配置するとともに、当該一対の基板間に液晶材料を配置して構成されている。この液晶装置は、対向する電極に電圧を印加して液晶材料を配向させ、通過する光を偏向させることにより、画像表示させるものである。
このような液晶装置を製造するにあたり、基板に対して加熱処理を行う工程がある。
その一つとして、ＴＦＴ素子を採用したアクティブマトリックス型の液晶装置において、スイッチング動作を高速化させるため、半導体層としてのアモルファスシリコン層を、部分的に結晶化させてポリシリコン層とするための結晶化工程がある。
このような結晶化処理を実施することにより、半導体層内のキャリア移動度が上昇してスイッチング動作を高速化させることができる。しかしながら、そのアニール条件等によっては、固体内に含まれる水素原子が熱脱離する際に、周囲のシリコン原子とともに脱離することで、ポリシリコン層内部に空隙が形成され、結晶性を低下させるという問題が見られた。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために、加熱源として、Ｘｅ（キセノン）ランプと、レーザ光と、の双方を、所定位置関係を維持したまま移動させて、アモルファスシリコン層を加熱処理することで、結晶層内に空隙を形成することなく、高品位のポリシリコン層を形成する製造方法が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
より具体的には、図１１に示すように、ガラス基板４２８上に設けてある被処理材４２０に対して、Ｘｅランプ４１３と、レーザ光４１２と、の相対位置関係を維持しながら、
試料ステージ４４１を移動させることで、被処理材４２０を加熱処理するレーザアニール装置４００を用いて実施されるレーザアニール方法である。
また、他の方法として、図１２（ａ）〜（ｂ）に示すように、基板５２０上に形成されたアモルファスシリコン層５３０に対して、急速加熱のためのランプ光加熱装置（ＬＣ）と、局所加熱のためのレーザ光加熱装置（ＬＡ）と、をそれぞれ所定位置に配置することで、結晶化度の高いポリシリコン層を形成する半導体膜の結晶化方法が開示されている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開平１０−１０６９５０号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献２】特開平０９−１９９４１７号公報（特許請求の範囲、図２３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載された製造装置や製造方法において、加熱装置もしくは基板を並進移動させて加熱処理した場合には、駆動装置の機構上、動作が不連続的になる場合が見られた。この場合には、結晶粒界が周期的に形成されたり、あるいは、結晶粒が過度に小さくなり、十分な結晶化度が得られない場合が見られた。
また、装置の駆動方法として、基板もしくは加熱装置の少なくとも一方を移動させる方法が採用されているが、基板位置を固定し、かつ加熱装置側を並進移動させた場合には、加熱装置の可動範囲が過度に広がり、装置自体が大型化して汎用性や機能性に欠けるといった問題が見られた。
【０００５】
そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、加熱ユニットを備えた電気光学装置用基板の製造装置において、加熱ユニットまたは基板の少なくとも一方を、相対的に円運動させながら加熱処理することで、上述したような問題が解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、電気光学装置用基板を加熱処理する工程において、特に、半導体層を結晶化させる際の結晶化工程に用いた場合に、結晶粒界の発生が少なく、結晶化度が高い半導体層を形成することができ、更には小型化にも対応した電気光学装置用基板の製造装置及び電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、加熱ユニットを備えた電気光学装置用基板の製造装置において、加熱ユニットは加熱部を含むとともに、加熱部の一端を回転中心として、加熱部と、電気光学装置用基板と、を相対的に円運動させるための回転部を備えることを特徴とする電気光学装置用基板の製造装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、加熱ユニット内に含まれる加熱部と、電気光学装置用基板と、が相対的に円運動しながら、電気光学装置用基板を加熱処理することで、少なくとも基板と加熱装置とを相対的に移動させる範囲内において、加熱部が並進移動する際に発生しやすい不連続的な動作を緩和して、結晶粒界の発生を抑制することができる。
したがって、このような加熱装置を、ＴＦＴ素子における半導体層の結晶化処理に対して適用したような場合には、半導体層内のキャリア移動度が上昇し、スイッチング動作を高速化させることができる。また、基板を固定して加熱部を円運動させた場合には、加熱部を並進移動させた場合に比べて、その可動範囲を少なくすることができ、装置全体の小型化に寄与することができる。
【０００７】
また、本発明の電気光学装置用基板の製造装置を構成するにあたり、加熱部が直線状の加熱部であるとともに、加熱ユニットには、直線状の加熱部の長手方向に沿って傾斜する傾斜手段が設けてあり、かつ、傾斜手段は、回転中心から離れるに従って、加熱部と電気光学装置用基板とが接近するように加熱部を傾斜させる傾斜手段であることが好ましい。
このように構成することにより、加熱部と基板との距離を調整して、円運動に起因した動径方向の加熱ムラを緩和することができ、熱分布の均一性を高めることができる。
【０００８】
また、本発明の電気光学装置用基板の製造装置を構成するにあたり、加熱部には、回転中心から離れるに従って熱エネルギー発生量を多くする熱エネルギー発生量変更手段が設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、熱分布の均一性を高めることができるとともに、結晶粒界の発生量や発生方向を制御することができ、例えば、ＴＦＴ素子のスイッチング特性を更に向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の電気光学装置用基板の製造装置を構成するにあたり、加熱部と電気光学装置用基板との間には、回転中心から離れるに従って加熱部からの熱エネルギーの透過量を多くする熱エネルギー透過量調整手段が設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、基板上における加熱範囲を規制することができ、簡易かつ精度良く熱エネルギー透過量を調整することができる。
【００１０】
また、本発明の電気光学装置用基板の製造装置を構成するにあたり、加熱部は、電気光学装置用基板上に形成された非晶質の半導体層を、加熱して結晶化させるための加熱部であることが好ましい。
このように構成することにより、半導体層における結晶粒界の発生を抑制してキャリア移動度をあげることができ、高速化に対応したスイッチング素子を形成することができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様は、半導体層を備えた電気光学装置の製造方法において、電気光学装置用基板上に半導体層を形成する工程と、加熱ユニットに設けられた加熱部と、電気光学装置用基板と、を相対的に円運動させながら、半導体層を加熱処理する工程と、を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法である。
すなわち、電気光学装置用基板に設けられた半導体層を加熱処理する際に、電気光学装置用基板と、加熱処理するための加熱部と、を相対的に円運動させながら実施することにより、結晶粒界の発生が少なく、結晶化度が高い半導体層を形成することができる。
したがって、例えば、半導体層として、アモルファスシリコン層を用いた場合には、粒界方向の発生が少なく、かつ結晶化度の高いポリシリコン層を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態は、加熱ユニットを備えた電気光学装置用基板の製造装置において、加熱ユニットは加熱部を含むとともに、加熱部の一端を回転中心として、加熱部と、電気光学装置用基板と、を相対的に円運動させるための回転部を備えることを特徴とする電気光学装置用基板の製造装置である。
以下、本発明の実施形態として、液晶装置の製造工程において、非晶質の半導体層を結晶化させる結晶化工程で使用されるレーザアニール装置を例に採って、具体的に説明する。
ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００１３】
１．基本的構成
図１に示すように、本実施形態の電気光学装置用基板の製造装置としてのレーザアニール装置５０は、主に、所定のレーザを発生させ出射させるための加熱ユニット２と、この加熱ユニット２と対向する位置に配置される試料ステージ４と、この加熱ユニット２と試料ステージ４との間に配置され、加熱ユニット２から出射されたレーザ８を規制するためのスリット１２と、から構成される。
また、加熱ユニット２は、レーザ光源としての直線状の加熱部３と、この加熱部３の端部と接続され、その一端を回転中心として移動させるための回転部１４と、から構成されている。
また、試料ステージ４上の所定位置には、加熱対象物としての基板６０を配置することができ、加熱ユニット２と基板６０との相対位置を規定することができる。
このように構成することで、加熱部３から出射されるレーザ８を、基板６０上おいて円弧状に走査して加熱させることができ、結晶粒界の発生が少なく、結晶化度が高いポリシリコン層を形成することができる。
【００１４】
２．加熱ユニット
加熱ユニット２は、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、レーザ光源としての直線状の加熱部３と、この加熱部３の一端と接続してある回転部１４と、から構成されている。
ここで、図２（ａ）は、図１をＹ方向から眺めたときの平面図であり、図２（ｂ）は、図１をＸ方向から眺めたときの平面図を示している。
この加熱ユニット２は、図２（ａ）に示すように、回転部１４を中心に回転角度θの範囲で回転移動できるとともに、図２（ｂ）に示すように、直線状の加熱部３の長手方向に沿って、回転中心から離れるに従って加熱部３と基板６０とが接近するように、所定角度φをもって傾斜する傾斜手段を備えることが好ましい。
この理由は、このような傾斜手段を備えることにより、図２（ｂ）に示すように、加熱部３と加熱対象物である基板６０との距離（Ｄ）を、加熱部の長手方向に沿って異ならせることができるためである。これにより、加熱部３が回転移動することに起因する、動径方向の加熱ムラを防止することができる。
ここで、回転移動に起因する加熱ムラとは、図２（ａ）に示すように、加熱部が回転移動した場合に、回転中心からの距離が異なる円軌道上では、それぞれ加熱部の移動速度が異なってくることに起因している。
より具体的には、回転中心から最も近い点の描く軌道Ａ（半径Ｒ１）と、回転中心から最も遠い点の描く軌道Ｂ（半径Ｒ２）との間には、角速度をωとして、単位時間当たり（Ｒ２−Ｒ１）ωだけの行路差ΔＬが生じている。ここで、加熱エネルギー密度εが加熱部３のいたるところで一定であるとすると、点Ａと点Ｂとの間には、ΔＬ×εに相当するエネルギー差ΔＥが生じていることになる。
その一方で、加熱部３と基板６０との距離（Ｄ）が広がるほど、基板６０上での加熱エネルギー密度εは、減衰して小さくなることから、先端部にいくに連れて基板との距離が小さくなるように、加熱部３を傾斜させることにより、上述したエネルギー差ΔＥを、実質的に０とすることができる。
すなわち、傾斜角φの値を所定範囲内の値とすることにより、回転運動に起因するエネルギー密度の差を緩和して、基板６０上での熱分布を均一にすることができる。
しかしながら、この傾斜角φは、実質的には、加熱部と基板との距離や、回転軸の長さ等によって規制されることから、かかる傾斜角φの範囲としては、０．０１°〜１０°の範囲内の値とすることが好ましく、０．０１°〜３°の範囲内の値とすることがより好ましい。
また、加熱ユニット２には、回転部１４の回転軸と直交する方向にも回転できるように、第２の回転部を備えていることが好ましい。
より具体的には、図２（ｂ）に示すように、回転部１４の回転軸（Ｌ）に対して、直交するように設けられた第２の回転軸（Ｌ´）の回りに回転する第２の回転部を備えていることが好ましい。
この理由は、このような多軸回転が可能となることで、動径方向及び円周方向の双方について、熱分布を均一化したり、あるいは、逆に熱分布に傾斜をつけたりすることができ、より複雑なアニール処理ができるためである。
【００１５】
３．熱エネルギー透過量調整手段
また、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、加熱部３と電気光学装置用基板６０との間には、レーザ８を規制するための熱エネルギー透過量調整手段１２を設けることが好ましい。
この理由は、回転中心から離れるに従って加熱部からの熱エネルギーの透過量を多くする熱エネルギー透過量調整手段１２を設けることで、加熱部３が回転運動することにより生じるエネルギー差ΔＥを補正することができるためである。
この熱エネルギー透過量調整手段の一例としては、図３（ａ）に示すように、回転部１４から動径方向に沿って、幅が広くなる開口部１６ａを備えたスリット１２ａとすることが好ましい。
この理由は、加熱部の動径方向に沿って生じるエネルギー差ΔＥを補正して、基板面内を均一に加熱することができるためである。したがって、装置構成上、上述した傾斜手段を設けることができないような場合であっても、スリット形状を加工するという簡易な方法により、加熱ムラを少なくして、基板上の熱分布を均一化することができる。
また、図３（ｂ）に示すように、レーザを部分的に透過させるハーフトーン領域１６ｂが設けてあるスリット１２ｂとすることができる。
この理由は、透過するレーザのエネルギー量を、スリットの平面に沿って連続的に変化させることができ、より精度良く、所望のエネルギー分布とすることができるためである。
また、ここで用いられるハーフトーン領域は、回転部１４から離れるに従って連続的に熱エネルギー透過量が多くなるように構成してあることが好ましい。
この理由は、図３（ａ）におけるスリット１２ａと同様、加熱部の動径方向に沿って生じるエネルギー差ΔＥを補正して、基板面内を均一に加熱することができるためである。
【００１６】
４．熱エネルギー発生量変更手段
また、加熱部３には、回転中心から離れるに従って熱エネルギー発生量を多くする熱エネルギー発生量変更手段が設けてあることが好ましい。
この理由は、装置構成等の制限により、加熱ムラを防止するための傾斜手段やスリットといった機能を付加できないような場合であっても、加熱部の動径方向に沿って生じるエネルギー差ΔＥを補正して、熱分布の均一性を高めることができるためである。
ここで、図４において、加熱源としてレーザを用いた場合の、照射するレーザのエネルギー密度と、ポリシリコンの結晶化度と、の関係を表す特性図を示す。
この特性図において、横軸は、レーザのエネルギー密度（ｍＪ／ｃｍ2）を表し、縦軸は、当該加熱領域において結晶化したポリシリコン層の結晶粒径（相対値）を表している。
かかる特性図から理解できるように、レーザのエネルギー密度を２５０（ｍＪ／ｃｍ2）以上の値とすることにより、所定値以上の結晶化度となるポリシリコン層を形成することができる。
しかしながら、このエネルギー密度の値を高くしすぎた場合には、結晶粒は全体的に大きくなるものの、そのサイズにばらつきが生じて、平均値として結晶粒径が小さくなってしまう場合が見られる。また、このように結晶粒径にばらつきが生じると、キャリア移動度を低下させる原因ともなり得る。
したがって、かかるエネルギー変更手段を用いて熱分布を均一化する場合には、エネルギー密度の範囲としては、２５０〜３００（ｍＪ／ｃｍ2）の範囲内の値とすることが好ましく、２７０〜２９０（ｍＪ／ｃｍ2）の範囲内の値とすることがより好ましい。
【００１７】
また、この加熱部３に用いられる加熱源を、レーザ光源、赤外線光源、紫外線光源、キセノンランプ及びハロゲンランプの少なくとも一つとすることが好ましい。
この理由は、その加熱対象物に合わせて、波長や干渉性を適宜選択して、好適な加熱源を選択することができるためである。すなわち、加熱対象物をＴＦＴ素子におけるアモルファスシリコン層とするような場合には、その加熱領域は狭くなるため、加熱源としては波長が短くスポット径の小さいレーザ光源とすることが好ましく、逆に、広い範囲を加熱するような場合には、波長が長くスポット径の大きい赤外線光源等とすることが好ましい。
また、レーザ光源の他の具体例としては、ルビーレーザ、ガラスレーザ等の固体レーザや、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、ＣＯ2レーザ、Ａｒレーザ等の気体レーザ、更には、ＧａＡｌＡｓレーザ、ＩｎＧａＡｓレーザ等の半導体レーザが挙げられ、それぞれ、波長、単色性等の特性に応じて、適宜用いることができる。
【００１８】
５．回転部
また、図１に示される回転部１４は、加熱部３に対して回転運動を与えるための動力源であって、主に、内部に電磁コイルを備えたモータ部と、モータ部に流す電流を制御する制御部と、モータ部と加熱部とを連結している回転軸と、から構成されている。
ここで、回転部には、サーボモータあるいはステッピングモータのいずれかを備えることが好ましい。
この理由は、モータ部と制御部との間でデータを逐次フィードバックして、径時変化に追従するように回転制御するサーボモータや、制御部からモータ部に対して方形波電流を流すことにより、回転部内に備えられた電磁コイルをデジタル的に制御できるステッピングモータを用いることで、制御対象としての回転角や回転速度を、簡易かつ精度良く制御することができ、結晶粒径の発生を効果的に抑制することができるためである。
また、本発明の製造装置においては、加熱部と基板とが相対的に円運動することから、並進移動する従来の製造装置と異なり、モータからの回転エネルギーを並進エネルギーに変換することなく、そのまま用いることができる。したがって、運動方向を変換する際に生じる、ギア比等に起因した不連続な動作を生じさせることなく、加熱部を駆動させることができる。
また、この回転部１４の回転角θは、被加熱対象物との相対位置に合わせて適宜選択することができるが、その作業性を考慮した場合には、回転角θを１８０〜３６０°の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、図５（ａ）に示すように、加熱対象物である基板６０を２枚配置したような場合や、図５（ｂ）に示すように、基板を４枚配置したような場合であっても、それらを一連の動作で処理することができ、効率的な生産ができるためである。
また、従来の並進移動型の加熱装置であれば、一方向に移動した後、次の基板を処理するためには一度初期位置まで戻す動作が必要となるが、本発明においては、例えば、回転角を３６０°すなわち一回転するように設定することで、かかる動作を省くことができ、作業時間の短縮にも資することができる。
したがって、このような構成とすることにより、回転運動による熱分布の均一性の向上と、基板を複数枚配置することによる生産効率の向上と、をそれぞれ効果的に発揮することができる。
【００１９】
［第２実施形態］
本発明における第２の実施形態は、半導体層を備えた電気光学装置の製造方法において、電気光学装置用基板上に半導体層を形成する工程と、加熱ユニットに設けられた加熱部と、電気光学装置用基板と、を相対的に円運動させながら、半導体層を加熱処理する工程と、を含む電気光学装置の製造方法である。
以下、図６〜図１０を適宜参照しながら、スイッチング素子としてＴＦＴ素子を用いたアクティブマトリックス構造を有する素子基板と、カラーフィルタを備えた対向基板と、から構成してある液晶装置の製造方法であって、半導体層としてアモルファスシリコン層を形成し、このアモルファスシリコン層に対してレーザアニール処理することにより、ポリシリコン層を形成する場合を例に採って詳細に説明する。
ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、電気光学装置用基板を加熱する工程を含む電気光学装置の製造方法であれば、本発明を適用することができる。
【００２０】
１．素子基板の製造工程
まず、図６中Ｓ１として示されるＴＦＴ素子の形成工程を実施する。
かかるＴＦＴ素子の形成工程は、素子基板の基体上に金属膜および絶縁膜を形成し、パターニングすることにより、図９に示すようなＴＦＴ素子６９を形成する工程である。
より具体的には、図６に示すように、導電性材料及び電気絶縁膜を積層して形成するゲート電極の形成工程（Ｓ１−１）と、この電気絶縁膜と重なるようにシリコンを積層して形成するアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層の形成工程（Ｓ１−２）と、このアモルファスシリコン層をレーザアニール処理してポリシリコン層とする結晶化工程（Ｓ１−３）と、このポリシリコン層の一部に不純物をドープして電極を形成するコンタクト電極の形成工程（Ｓ１−４）と、から構成される。
【００２１】
（１）ゲート電極の形成工程
図６中Ｓ１−１で示されるゲート電極の形成工程を実施するにあたり、図７（ａ）に示すように、まず、ガラス基板からなる基体６１上に、ゲート電極７１を形成する。このゲート電極７１は、例えば、クロム、タンタル、モリブデン等の低抵抗材料から構成されており、スパッタリング法や電子ビーム蒸着法を用いて形成することができる。
次いで、このゲート電極７１上に、絶縁層としてのゲート絶縁膜７２を形成する。このゲート絶縁膜７２は、窒化シリコン（ＳｉＮx）、酸化シリコン（ＳｉＯx）等の電気絶縁材料を積層させて形成することができる。
また、このゲート電極を形成するにあたり、素子基板上に配置され、スイッチング素子と駆動用ＩＣとの間を電気的に接続するための、ゲート配線、ソース配線、引き回し配線等の電気配線を同時形成することができる。
【００２２】
（２）アモルファスシリコン層の形成工程
次いで、図６中Ｓ１−２で示されるアモルファスシリコン層の形成工程は、図７（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜７２上に、半導体材料であるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を積層させて、アモルファスシリコン層７０を形成する工程である。
このアモルファスシリコン層の形成方法としては、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、あるいは気相成長法といった公知の成膜手法を用いることができる。
なお、この半導体層に用いられる材料は、アモルファスシリコンに限定されるものではなく、アモルファスＧａＡｓ、アモルファスＣｄＳｅ、アモルファスＳｉＣ等の半導体物性を示す材料であれば用いることができる。
【００２３】
（３）結晶化工程
次いで、図６中Ｓ１−３で示される結晶化工程は、図７（ｃ）に示すように、アモルファスシリコン層７０に対して、本発明にかかる加熱装置としてのレーザアニール装置５０を用いてレーザ加熱することで、ポリシリコン層７０を形成する工程である。
まず、加熱対象物である基板６０を、試料ステージの所定位置に配置する。このとき、基板６０と加熱部３との距離は、基板上におけるエネルギー密度が、所望の範囲内の値となるように調整する。また、必要に応じて、基板６０と加熱部３との間に、スリットを挿入する。
次いで、加熱ユニットを所定条件で可動させることで、アモルファスシリコン層７０をポリシリコン層とすることができる。ここで、加熱ユニット２の可動条件としては、適宜変更することができるが、一例としては、レーザのエネルギー密度２５０〜３００（ｍＪ／ｃｍ2）、加熱ユニットの周速度０．１〜５０（ｍｍ／ｓｅｃ）、累積加熱時間０．１〜１００（秒）とすることができる。
また、加熱ユニット２の移動方向としては、基板６０上を一方向に移動させることもでき、また、所定の角度範囲内において、ワイプ状に繰り返し移動させることもできる。このように移動方向を調整することで、ポリシリコンの結晶性が変化して、キャリア移動度を制御することができる。すなわち、一方向のみに移動させた場合には、結晶粒界に所定の方向依存性を持たせることができるし、ワイプ状に繰り返し移動させた場合には、その方向依存性は少なくなり、等方的な結晶粒界を形成することができる。
また、これらの結晶粒界の形成状態、特に結晶粒径については、ポリシリコン層を通過するキャリア移動度に影響を与える。したがって、例えば、結晶粒径を０．４〜０．６（μｍ）の範囲内の値とすることで、キャリア移動度を１００〜２００（ｃｍ2／Ｖｓ）の範囲内の値とすることができる。
【００２４】
（４）コンタクト電極の形成工程
次いで、図６中Ｓ１−４で示されるコンタクト電極の形成工程を実施するにあたり、図８（ａ）に示すように、まず、半導体層７０の両端部分に、所定の不純物を注入することにより、コンタクト電極７７を形成することができる。
次いで、このコンタクト電極７７と接触するように、ソース電極７３及びそれと一体をなすソースバス配線並びにドレイン電極６６を形成することができる。このとき、ソース電極７３、ソースバス配線（図示せず）及びドレイン電極６６は、例えばチタン、モリブデン、アルミニウム等の低抵抗材料を、スパッタリング法や電子ビーム蒸着法を用いることで形成することができる。
【００２５】
（５）画素電極の形成工程
次いで、図６中Ｓ２として示される画素電極の形成工程を実施する。かかる画素電極の形成工程は、主に、ＴＦＴ素子等を外部衝撃から保護するための保護膜を形成する工程と、この保護層に対して、透明導電膜等を蒸着することにより画素電極を形成する工程と、液晶材料の配向を制御するための配向膜を形成する工程と、から構成される。
より具体的には、図８（ｂ）に示すように、表面にＴＦＴ素子を備えた基板６０に対して、透明性樹脂材料を塗布し、所定のパターニング処理を実施することにより、コンタクトホール８３を備えた保護膜８１を形成することができる。
次いで、対向電極と相対する位置に、スパッタリング法等により透明導電膜することにより、画素電極６３を形成する。
最後に、図８（ｃ）に示すように、ポリイミド樹脂等からなる配向膜８５を、画像表示領域に形成する。かかる配向膜８５は、所定のラビング部材を用いてラビング処理を実施することにより、液晶を配向制御できる配向膜とすることができる。
【００２６】
２．対向基板の製造工程
（１）カラーフィルタの形成工程
次いで、図６中Ｓ１´として示されるカラーフィルタの形成工程を実施する。かかるカラーフィルタの形成工程は、図９に示すように、基体３１上に、それぞれの画素領域に対応する複数の開口部を備えた遮光膜３９を形成する工程と、カラーフィルタ層３７を形成する工程と、リタデーション調整のための層厚調整層４１を形成する工程と、から構成される。
まず、遮光膜３９としては、例えば、クロム（Ｃｒ）やモリブテン（Ｍｏ）等の金属膜を遮光膜３９として使用したり、あるいは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色材を共に樹脂その他の基材中に分散させたものや、黒色の顔料や染料等の着色材を樹脂その他の基材中に分散させたものなどを用いたりすることができる。ただし、膜厚が薄い場合であっても遮光性を確保することができるとともに、遮光膜３９による段差を小さくすることができることから、クロム等の金属膜を遮光膜として使用することが好ましい。
かかる金属膜を用いて遮光膜３９を形成する場合には、例えば、クロム（Ｃｒ）等の金属材料を蒸着法等により第１の基体３１上に積層した後、所定のパターンに合わせてエッチング処理することにより形成することができる。
【００２７】
次いで、カラーフィルタ層３７は、図９に示すように、例えば、顔料や染料等の着色材を分散させた透明樹脂等からなる感光性樹脂を、遮光膜３９が形成された基板３１上に、スピンコータやスリットコータを用いて塗布し、これにパターン露光、現像処理を順次施すことによって形成することができる。そして、色毎に上記工程を繰り返すことにより、複数色のカラーフィルタ層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂを配列形成する。
【００２８】
最後に、基板３１上に全面的に光硬化性又は熱硬化性の樹脂材料を塗布するとともに、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを施し、少なくとも表示領域に相当する領域に、リタデーション調整のための層厚調整層４１を形成する。
かかる樹脂材料としては、例えば、などで構成することができる。これらの樹脂は流動性を有する未硬化状態で基板上に塗布され、乾燥、光硬化、熱硬化などの適宜の手段で硬化される。塗布方法としては、スピンコータやスリットコータなどを用いて塗布することができる。
【００２９】
（２）対向電極の形成工程
次いで、図６中Ｓ２´として示される対向電極の形成工程を実施する。かかる対向電極の形成工程は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる対向電極を形成する工程と、液晶を配向制御するための配向膜４５を形成する工程と、から構成される。
まず、対向電極３３としては、層厚調整層４１上に全面的にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体材料からなる透明導電層をスパッタリング法により形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを施すことにより、対向電極３３を形成する。
次いで、素子基板において形成した配向膜８５と同様の方法を用いて、対向基板上にも配向膜４５を形成する。また、この配向膜４５に対して、素子基板の製造工程と同様、ラビング処理を実施することにより、液晶配向の制御機能を備えた配向膜とすることができる。
【００３０】
３．貼合工程等
次いで、図６中Ｓ３として示される貼合工程は、対向基板又は素子基板のいずれか一方において、表示領域を囲むようにしてシール材を積層した後、他方の基板を重ね合わせて、加熱圧着することにより、カラーフィルタ基板及び素子基板を貼り合わせて、セル構造を形成する工程である。
このようにして形成された一対の基板に対して、シール材の一部に設けられた注入口から液晶材料を注入し、封止材等により封止することにより、間隙内部に液晶材料を備えた液晶パネルを形成することができる。
【００３１】
４．後工程
次いで、図６中Ｓ４として示される後工程は、カラーフィルタ基板及び素子基板それぞれの外面に、位相差板（１／４λ板）４７、７７及び偏光板４９、７９を配置したり、ドライバを実装する工程である。これらの工程を経て、図１０に示すような、本発明における液晶装置１０を製造することができる。
このように製造された液晶装置であれば、結晶粒界が少なく、キャリア移動度の高いＴＦＴ素子を備えた液晶装置とすることができることから、スイッチング動作の高速化にも対応して、表示特性に優れた液晶装置とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の電気光学装置用基板の製造装置、及び電気光学装置の製造方法によれば、電気光学装置用基板を加熱処理する工程において、特に、半導体層を結晶化させる際の結晶化工程に用いた場合に、結晶粒界の発生が少なく、結晶化度が高い半導体層を形成することができるようになった。したがって、基板の加熱工程を含む製造方法により製造される電気光学装置、例えば、ＴＦＴ素子等を備えた液晶装置や、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電気泳動装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた電子機器、電子放出素子を備えた装置（ＦＥＤ:Field Emission DisplayやＳＣＥＥＤ：Surface-Conduction Electron-Emitter Display）などに幅広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の電気光学装置用基板の製造装置を示す概略斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は、電気光学装置用基板の製造装置を示す平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は、熱エネルギー透過量調整手段を説明するための図である。
【図４】エネルギー密度と、ポリシリコンの結晶粒径サイズとの関係を説明するための特性図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、加熱部と基板との位置関係を説明するために供する図である。
【図６】本発明の電気光学装置の製造方法を示すフロー図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係るＴＦＴ素子の製造工程を説明するための図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る素子基板の製造方法を説明するための図である。
【図９】本発明に係る液晶装置の概略断面図である。
【図１０】本発明に係る液晶装置の概略斜視図である。
【図１１】従来のレーザアニール装置を説明するための図である。
【図１２】（ａ）〜（ｂ）は、従来のレーザアニール装置を説明するための図である（その２）。
【符号の説明】
【００３４】
２：加熱ユニット、３：加熱部、４：試料ステージ、８：レーザ、１０：電気光学装置（液晶装置）、１２：熱エネルギー透過量調整手段、１４：回転部、１６：開口部、２１：液晶材料、３０：素子基板、５０：加熱装置（レーザアニール装置）、６０：素子基板、６１：基体、６３：画素電極、６６：ドレイン電極、６９：ＴＦＴ素子、７０：半導体層、７１：ゲート電極、７２：ゲート絶縁膜、７３：ソース電極、７７：コンタクト電極、８１：保護膜、８３：コンタクトホール
【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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