(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質シリコン薄膜が蒸着された基板を準備する段階と；前記基板を連続側面結晶化（ＳＬＳ）装置に装着する段階であって、レーザー発生装置と、前記レーザー発生装置に対応して位置する固定手段と、前記固定手段とレーザー発生装置間に位置して遮断領域と多数個の四角形が連続して１方向に構成された階段状の透過領域で構成されたマスクを含む連続側面結晶化（ＳＬＳ）装置の構成中、前記固定手段に基板を固定する段階と；前記マスクにレーザービームを照射して、前記非晶質シリコン薄膜に前記マスクの透過領域と同一なパターンのレーザービームを照射する段階と；前記レーザービームが照射された領域が完全溶融して、前記溶融領域との界面である前記非晶質シリコンの両側でグレーンが各々成長して、第１グレーン領域と第２グレーン領域とこの２つのグレーンの境界領域で構成された階段状の第１結晶領域を形成する第１結晶化段階と；前記マスクを前記四角形の横長さだけ移動して、前記マスクの透過領域と同一なビームパターンを前記基板に照射した後に再結晶化して、前記第１結晶領域と一部重畳した部分のグレーンが成長して、横方向に新しい結晶領域が形成される第２結晶化段階とを含むことを特徴とするポリシリコン結晶化方法。
【請求項２】
前記基板の横方向の結晶化工程が完了すると前記マスクパターンを縦方向に所定距離移動して、同一な結晶化工程を進めて前記成長したグレーンに連続してグレーンをさらに成長させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項３】
前記マスクに構成された階段状の透過領域を定義する各四角形の面積は同一であって、階段状をなすように折り曲げられて延びた各々の長さも同一であることを特徴とする請求項１に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項４】
前記折り曲げられて延びた長さは、第１グレーン領域の一部を含んで重なるビームパターンが前記第１結晶領域のグレーン境界領域を含むことができるようにすることを特徴とする請求項３に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項５】
前記マスクと前記固定手段は、Ｘ方向またはＹ方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項６】
マスクと前記固定手段の移動距離は、１ミリメートル以上１センチメートル未満であることを特徴とする請求項５に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項７】
第１グレーン領域と第２グレーン領域の境界領域は、核生成領域であることを特徴とする請求項１に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項８】
第１グレーン領域と第２グレーン領域の境界領域は、グレーン衝突領域であることを特徴とする請求項１に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項９】
非晶質シリコン薄膜が蒸着された基板を準備する段階と；前記基板を連続側面結晶化（ＳＬＳ）装置に装着する段階であって、レーザー発生装置と、前記レーザー発生装置に対応して位置する固定手段と、前記固定手段とレーザー発生装置間に位置して遮断領域と多数個の四角形が連続して１方向に構成された階段状の透過領域で構成されたマスクを含む連続側面結晶化（ＳＬＳ）装置の構成中、前記固定手段に基板を固定する段階と；前記非晶質シリコン薄膜に前記マスクの透過領域と同一なパターンのレーザービームを照射する段階と；前記レーザービームが照射された領域が完全メルティングされて、前記メルティング領域との界面である前記非晶質シリコンの上、下両側でグレーンが各々成長して、第１グレーン領域と第２グレーン領域と、前記２領域が会う衝突領域で構成された階段状の第１結晶領域を形成する第１結晶化段階と；前記マスクを前記四角形の横長さだけ移動して、前記マスクの透過領域と同一なビームパターンを前記基板に照射した後再結晶化して、前記第１結晶領域と一部重畳された部分のグレーンが成長して、横方向に新しい結晶領域が形成される第２結晶化段階と；前記第２結晶化段階と同一な工程で基板の横方向に結晶化を進めて結晶化工程を完了する段階とを含むことを特徴とするポリシリコン結晶化方法。
【請求項１０】
前記マスクは、複数個の階段状の透過領域が上下に整列された形態であり、前記階段状の透過領域中いずれか１つの透過領域の最上層の四角形の透過領域に対応するレーザービームが照射された領域をその上部の階段状の透過領域中最下層の四角形の透過領域に対応するレーザービームが照射された領域と複数回のマスク移動後に重ね合わせる段階を含むことを特徴とする請求項９に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項１１】
前記マスクに構成された階段状の透過領域を定義する各四角形の面積は同一であって、階段状を形成するために折り曲げられて各々延びた長さも同一であることを特徴とする請求項９に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項１２】
前記折り曲げられて延びた長さは、前記第１結晶領域の一部を含んで重なるビームパターンが前記第２グレーン領域と衝突領域を含まないようにする長さであることを特徴とする請求項１１に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項１３】
前記マスクと前記固定手段は、Ｘ方向またはＹ方向に移動可能なことを特徴とする請求項９に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項１４】
前記マスクと前記固定手段の移動距離は、１ミリメートル以上１センチメートル未満であることを特徴とする請求項９に記載のポリシリコン結晶化方法。
【請求項１５】
請求項９記載の結晶化方法でポリシリコンアクティブ層を形成する段階と、ゲート電極と、ソース電極と、ドレーン電極とを形成する段階とを含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１６】
請求項９記載の結晶化方法でポリシリコンアクティブ層を形成する段階と、ゲート電極とソース電極及びドレーン電極を各々含んで前記アクティブ層の両側にｐ＋イオンがドーピングされたｐ型薄膜トランジスタを形成する段階と、前記アクティブ層の両側にｎ＋イオンがドーピングされたｎ型薄膜トランジスタを形成する段階とを含むことを特徴とするＣＭＯＳ素子の製造方法。
【請求項１７】
遮断領域と多数個の四角形が連続して１方向に構成された階段状の透過領域を含んでおり、連続側面結晶化（ＳＬＳ）装置に用いられて階段状のレーザービームパターンを形成するようにするポリシリコン結晶化方法に用いられるマスク。
【請求項１８】
前記階段状の透過領域を定義する各四角形の面積は同一であって、階段状をなすように折り曲げられて延びた各々の長さは同一であることを特徴とする請求項１７に記載のポリシリコン結晶化方法に用いられるマスク。
【請求項１９】
絶縁基板上に非晶質シリコンを形成する段階と；複数個の四角形で構成された階段状のレーザービームを照射して非晶質シリコンを完全溶融させて第１結晶領域を形成する段階と；前記第１結晶領域に横方向に１ミリメートル以上１センチメートル未満で移動した領域に前記階段状のレーザービームを照射して第１結晶領域のグレーンを成長させる第２結晶領域を形成する工程を含むことを特徴とする側面成長結晶化方法。
【請求項２０】
前記四角形は、所定の横長さを有するように構成したことを特徴とする請求項１９に記載の側面成長結晶化方法。
【請求項２１】
前記四角形のレーザービームの縦長さは、グレーンの最大成長長さの２倍より大きかったり同じであり、第１結晶領域はメルティングされた領域が上下両側で各々成長した多数のグレーンで構成された第１グレーン領域と、第２グレーン領域と、前記２領域間に存在する境界領域で構成されたことを特徴とする請求項１９に記載の側面成長結晶化方法。
【請求項２２】
前記境界領域は、第１及び第２グレーン領域が衝突する衝突領域であることを特徴とする請求項２１に記載の側面成長結晶化方法。
【請求項２３】
前記境界領域は、第１及び第２グレーン領域間に多数の核が形成される核生成領域であることを特徴とする請求項２１に記載の側面成長結晶化方法。
【請求項２４】
前記複数個の四角形が連続して構成された階段状のレーザービームは、第２結晶領域形成時第１グレーン領域と第２グレーン領域の境界領域を含むことができる程度に折り曲げられた段差を有することを特徴とする請求項２１に記載の側面成長結晶化方法。
【請求項２５】
前記四角形のレーザービームの縦長さは、連続側面結晶の最大成長長さの２倍より小さいか、あるいは同じであり、第１結晶領域は溶融した領域が上下両側から各々成長した多数のグレーンで構成された第１グレーン領域と、第２グレーン領域と、前記２領域間に存在する衝突領域で構成されたことを特徴とする請求項１９に記載の側面成長結晶化方法。
【請求項２６】
前記複数個の四角形で構成された階段状のレーザービームは、第２結晶領域形成時前記衝突領域を重畳しない程度に折り曲げられた段差を有することを特徴とする請求項２５に記載の側面成長結晶化方法。
【請求項２７】
前記階段状のレーザービームは、複数本が上下に配列されるように用い、一回の横方向への結晶化工程を通して均一な成長長さのグレーンを形成する工程であることを特徴とする請求項２６に記載の側面成長結晶化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低温でポリシリコンを形成する方法に係り、特にグレーン（ｇｒａｉｎ）の側面成長を誘導して結晶成長長さを長くする結晶化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、シリコンは結晶状態によって非晶質シリコン（ａｍｏｒｐhｏｕｓｓｉｌｉｃｏｎ）と結晶質シリコン（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｓｉｌｉｃｏｎ）に分けることができる。非晶質シリコンは低い温度で蒸着して薄膜を形成することが可能であって、主に低い溶融点を有するガラスを基板で用いる液晶パネルのスイッチング素子に多く用いられる。しかし、前記非晶質シリコン薄膜は液晶パネル駆動素子の電気的特性と信頼性低下及び表示素子大面積化に難しさがある。
【０００３】
大面積、高精細及びパネル映像駆動回路、一体型ラップトップコンピュータ、壁掛けＴＶ用液晶表示素子の商用化は優秀な電気的特性（例えば高い電界効果移動度（３０ｃｍ２／ＶＳ）と高周波動作特性及び低い漏れ電流）の画素駆動素子を必要としているが、これには高品位多結晶シリコンの応用が必要である。特に、多結晶シリコン薄膜の電気的特性は結晶粒（ｇｒａｉｎ）の大きさに大きく影響を受ける。すなわち、結晶粒の大きさが増加するにしたがって電界効果移動度も増加する。したがって、このような点を考慮してシリコンを単結晶化する方法が大きな問題になりつつあり、最近になってエネルギー源をレーザーとしてシリコン結晶の側面成長を誘導して巨大な単結晶シリコンを製造するＳＬＳ（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  ｌａｔｅｒａｌ  ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ：連続的な側面固状化）技術が国際出願第ＷＯ９７／４５８２７号と韓国特許出願公開第２００１−００４１２９号に提案されている。
【０００４】
前記ＳＬＳ技術は、シリコングレーンが液状シリコンと固状シリコンの境界面で、その境界面に対して垂直方向に成長するという事実を利用したものであって、レーザーエネルギーの大きさとレーザービームの照射範囲の移動を適切に調節してシリコングレーンを所定の長さにまで側面成長させることによって非晶質シリコン薄膜を結晶化させるものである。このようなＳＬＳ技術を実現するためのＳＬＳ装置は以下、図１及び２に示したとおりである。
図１は、ＳＬＳ結晶化装置を示した図面であって、図２は図１のマスクを示した平面図である。図１及び２に示したように、ＳＬＳ装置３２はレーザービーム３４を発生するレーザー発生装置３６と、前記レーザー発生装置を通して放出されたレーザービーム３４を集束させる集束レンズ４０と、サンプル４４にレーザービーム３４を分けて照射させるマスク３８と、前記マスク３８の上下部に位置して前記マスクを通過したレーザービーム３４を一定な比率で縮少する縮少レンズ４２とで構成される。
【０００５】
前記レーザービーム発生装置３６は、光源から加工されないレーザービーム３４を放出させて、減衰器（図示せず）を通過させてレーザービームのエネルギーの大きさを調節して、前記集束レンズ４０を通してレーザービーム３４を照射する。マスク３８に対応する位置には非晶質シリコン薄膜が蒸着された基板４４が固定されたＸ−Ｙステージ４６が位置する。この際、前記サンプル（非晶質シリコンが蒸着される基板）４４の全領域を結晶化するためには前記Ｘ−Ｙステージ４６の位置を微調整することによって結晶領域を拡大する方法を用いる。前述した構成で、前記マスク３８は前記レーザービーム３４を通過させる透過領域である多数のスリットＡと、レーザービーム３４を吸収する前記スリットＡ間の領域である遮断領域Ｂに分けられる。前記スリットとスリットとの間隔はグレーンの側面成長長さを決定する。
【０００６】
前述したような従来のＳＬＳ結晶化装置を利用してシリコンを結晶化する方法を説明する。一般的に、結晶質シリコンは前記基板に絶縁膜であるバッファ層（図示せず）を形成して、前記バッファ層上部に非晶質膜を蒸着した後にこれを利用して形成させる。前記非晶質膜は一般的に化学気相蒸着法（ＣＶＤ）等を用いて基板に蒸着するし、これは薄膜内に水素を多く含有している。水素は熱によって薄膜を離脱する特徴があるために、前記非晶質膜をまず熱処理して脱水素化過程を経ることが必要である。なぜなら、水素を予め除去しない場合には結晶薄膜の表面が非常に荒くなり電気的特性が劣化するためである。
【０００７】
図３は、脱水素化過程を経て一部が結晶化された非晶質シリコン５２膜が形成された基板４４である。図示したように、レーザービームを利用した結晶化は基板４４の全面積を同時に結晶化できない。なぜなら、レーザービームのビーム幅とマスク（図１の３８）の大きさが制限されているために大面積になるほど前記１つのマスク（図１の３８）を何度も整列して、その度ごとに結晶化過程を繰り返すことによって結晶化がなされるからである。この際、単一マスクの縮少面積Ｃに従って結晶化された領域を１ブロックと定義すると、前記１ブロック内の結晶化も多次のレーザービーム照射を通してなされる。
【０００８】
以下、図４ないし図６を参照して、従来の第１例による非晶質シリコン膜の結晶化工程を説明する。まず、グレーンの最大成長長さはレーザーのエネルギー密度、基板の温度、非晶質シリコンの状態に基づいて決まるが、グレーンの最大成長長さはある定まった環境で側面成長可能な最大長さを意味する。従来の第１例ではマスクに構成された透過領域（ｓｌｉｔ）の幅に対する制限はないが、図４ないし図６を参照して説明した部分では、透過領域の幅はレーザービーム照射時に成長するグレーンの最大成長長さの２倍より大きいものにする。
【０００９】
以下、図４ないし図６は、前記ＳＬＳ装置を利用した非晶質シリコン薄膜の結晶化過程を順序に従って示した平面図である。（この際、図３の１ブロック単位の結晶化の例を挙げて説明した。また、前記マスクには３個のスリットが形成されたと仮定する。）
【００１０】
図４は、レーザービームを１次照射した場合の非晶質シリコンが結晶質シリコンに結晶化された段階を示した図面である。まず、非晶質シリコン薄膜５２の上部に位置した前記マスク（図１の３８）を通してレーザービーム（図１の３４）を１次照射する。この際、照射されたレーザービームは前記マスクに構成された多数のスリット（図２のＡ）によって分けられて部分的な領域Ｄ、Ｅ、Ｆで非晶質シリコン薄膜５２を溶かして液状化する。このような場合、前記レーザーエネルギーの程度は前記非晶質シリコン薄膜が完全に溶ける程度の高エネルギー領域帯（ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ｍｅｌｔｉｎｇ  ｒｅｇｉｍｅ）を用いる。このような場合非晶質シリコンは基板上にいかなる固状形態のシードも残っていない状態になる。
【００１１】
完全に溶融して液状化したシリコンは、レーザービームの照射が終わると固状の非晶質シリコン領域と液状化されたシリコン領域の界面５６ａ、５６ｂで非晶質シリコン領域の界面部が結晶化シードとして働いてシリコングレーン５８ａ、５８ｂの側面成長が進められる。グレーンの側面成長は前記界面５６ａ、５６ｂに対して垂直に起きる。
【００１２】
一般的にレーザービーム照射工程で進行する結晶成長の最大長さはレーザーエネルギー密度、基板の温度、非晶質シリコンの状態中における環境的な要因に依存し、一般的には１．５ないし３μｍの長さに成長するし、ビームパターンが前記グレーン最大成長長さの２倍より大きければ、図示したように前記シリコン領域の両側界面で各々成長したグレーンとグレーンが近接する領域に多数の核生成領域（微細多結晶シリコン粒子領域）５０ａが存在する。
【００１３】
前述したような１次レーザービーム照射を通した結晶化工程で、前記マスク（図１の３８）に構成したスリット（図２のＡ）の数だけ１ブロック内に結晶化された領域Ｄ、Ｅ、Ｆがそれぞれ発生する。
【００１４】
次に、図５はレーザービームを２次照射して、グレーンが成長した形態を示した図面である。１次レーザービーム照射後に、前記核生成領域を基準に一側のグレーンの最大側面成長長さより短く前記Ｘ−Ｙステージ（図１の４６）またはマスクを数μｍ移動した後、再び２次レーザービーム照射を実施する。
【００１５】
前述したようにする理由は、前記マスクを通して形成されたレーザービームパターンが前記核生成領域５０ａに近接して位置するようになれば、前記核はシードとして働いて前記１次レーザー照射工程によって形成された結晶とは異なる独立的な結晶が成長するからである。この場合には、前記グレーンを連続して成長させることができない。
【００１６】
したがって、前記レーザービームパターンが前記核生成領域（図４の５０ａ）を含んで位置することができるようにするために前述したように、前記レーザービームパターン（マスクパターン）を前記グレーンの最大側面成長長さより短く数μｍだけ移動しなければならない。
【００１７】
それゆえ、前記２次照射されたレーザービームに接したシリコン部分は前記核生成領域（図４の５０ａ）を含む前記結晶領域（図４のＤ、Ｅ、Ｆ）の相当部分と非晶質領域を含み、この２２つの領域は液状化された後再び結晶化される。
【００１８】
この際、１次照射結果として形成された多結晶シリコン領域のシリコングレーン（図４の５８ａ）に連続してシリコン溶融領域にグレーンの側面成長がなされる。
【００１９】
２次レーザービーム照射が終わった後のシリコン結晶は、１次照射によって形成されたグレーン（図４の５８ａ）が成長して形成された第１グレーン領域５８ｃと核生成領域５０ｂと新しい第２グレーン領域５８ｄに形成される。この際第２グレーン領域５８ｄは非晶質シリコン領域と液状化されたシリコン領域の界面５６ｃで側面成長したものである。
【００２０】
したがって、前述したような工程を多数繰り返して図６に示したように１ブロックに該当する非晶質薄膜を結晶質シリコン薄膜５８ｅに形成することができる。
【００２１】
また、前記ブロック単位の結晶化工程を繰り返して、大きな面積の非晶質薄膜を結晶質薄膜に形成させることができる。
【００２２】
しかし、前述した従来の第１例は、側面成長長さが長いグレーンを得ることができるが、このようなグレーン成長長さを得るために前記マスクまたはステージ（図示せず）を何度も微少距離だけ移動させて結晶化させる方法なので、所望の面積の結晶化を達成するためには、前記マスクまたはステージを移動する総所要時間が全体結晶化工程時間に大きな比重を占め、工程収率の減少原因になる。
【００２３】
したがって、これを解決するために、以下に説明する従来の第２例が提案された。
【００２４】
図７は、従来の第２例によってポリシリコンを結晶化するために用いられるマスクを概念的に示した平面図である。
【００２５】
図示したように、従来の第２例は前記マスク６０にパターンされた透過領域Ｇと遮断領域Ｈの形態を縦方向のストライプ状ではない横方向のストライプ状になるように構成して結晶化工程を進める。
【００２６】
この際、前記透過領域Ｇの上／下長さ（すなわち、ビームパターンの幅）は一回のレーザー照射工程によって成長するグレーンの最大成長長さの２倍の長さより短い長さを有するように構成して、前記遮断領域Ｈの上下長さ（ビームパターンの間隔）は透過領域Ｇの上下長さより若干短く構成する。
【００２７】
このようにすると、前記第１例とは違って１次レーザービームを照射した場合、溶融領域では非晶質シリコン層の両側界面でグレーンが各々側面成長し、各側面成長したグレーンは境界が衝突しながら成長が止まる。
【００２８】
なぜなら、前記ビームパターンが前記グレーン成長長さの２倍またはそれ以下の長さになれば従来の第１例とは違って微細な核が生成される領域（図４の５０ａ）が存在しなくなるためである。
【００２９】
結晶化工程中、前記マスク６０を通過して前記縮少レンズ（図１の４２）によって縮少されたビームパターンはＸ軸に沿って動かしながら結晶化を進める。この際前記移動経路は前記マスク６０の横方向の長さの分だけ、すなわち、前記レンズによって縮少されたパターンの横長さに相当する距離だけｍｍ単位で移動して結晶化工程を進める。したがって、前記マスクまたはＸ−ＹステージのＸ方向への動きの範囲が前記第１例よりはさらに大きくなるので結晶化工程を短縮できる。
【００３０】
以下、図８ないし図１０を参照して、従来の第２例による結晶化方法を詳細に説明する。
【００３１】
図８ないし図１０は、従来の第２例によるポリシリコン結晶化工程を示した工程平面図である。
【００３２】
まず、図８に示したように、前述した図７のマスク６０を基板６２上に位置させて１次レーザービームを照射して、透明な絶縁基板６２に蒸着された非晶質シリコン膜の結晶化を進める。
【００３３】
この際、前記マスクを通したビームパターンの上下長さは、グレーンの最大側面成長長さ（グレーンの長さ）Ｄの２倍またはそれ以下にする。
【００３４】
前述したように、結晶化された領域は前記マスクの透過領域（図７のＧ）に対応する部分であり、マスクの透過領域が３個であると仮定すれば、横方向に所定の長さを有する３個の結晶領域Ｉ、Ｊ、Ｋが形成される。
【００３５】
この際、結晶領域Ｉ、Ｊ、Ｋ内では前記レーザーを通して完全に溶けた非晶質シリコンの溶液と前記溶けない両側の非晶質シリコンの界面６６ａ、６６ｂでその界面をシードとして、平面的には上部と下部からグレーン６８ａ、６８ｂが各々成長するし、前記各グレーン６８ａ、６８ｂの境界が図示したように点線６０ａ付近でであう。
【００３６】
次に、前記基板６２が置かれたステージ（図示せず）を前記縮少されたマスクパターン（ビームパターン）の横長さＥ１、Ｅ２、Ｅ３に相当する距離だけ移動しながら、連続的にＸ軸方向への結晶化を進める。
【００３７】
図９に示したように、Ｘ軸方向への結晶化がすべて完了すると、前記マスク（図７の６０）またはＸ−Ｙステージは１次レーザービーム照射時に結晶化されない部分にレーザーが照射されるようにＹ軸に沿って微少距離だけ移動して、１次結晶工程が終わった部分の一部にもう一度レーザー照射工程を進める。
【００３８】
このようにすると前記第１工程によって結晶化されたシリコンのグレーン（図８の６８ａ）が連続してさらに成長する。すなわち、前記１次工程時各グレーンがぶつかる点線付近（図８の６０ａ）から、次のＹ軸への第２工程における結晶化領域でグレーンがぶつかる点線付近６０ｂまでの長さを有するグレーン６８ｃに再度成長する。また、第２工程では液状シリコンと固状シリコンの境界面６６ｃで側面成長したグレーン６８ｄがまた生成され、このグレーン６８ｄは連続成長したグレーン６８ｃとぶつかって点線付近６６ｃで衝突する。
【００３９】
したがって、上のような工程を繰り返して図１０に示したように、一定な成長長さを有するグレーン６８ｅで構成されたポリシリコン薄膜層を構成することができる。
【００４０】
従来の第２例は、前記第１例とは違ってステージをＸ軸にｍｍ単位で移動してＹ軸に一度移動する工程で前記第１例と同一面積の結晶化をさらに速い時間で遂行することが可能である。
【００４１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の第１例は、非晶質シリコンを結晶化することに長時間が掛かって工程収率が低くなる。前記第２例は前記第１例に比べて結晶化時間は速くなるが、レーザービームパターンの長さが制限（すなわち、グレーンの成長長さの２倍またはそれ以下）されるために結晶成長の長さに限界がある。
【００４２】
それゆえ、前記いずれの従来方法も望ましい結晶化方法ではない。
したがって、前述したような問題点を解決するための本発明は、透過領域の形状を新しい形態で構成したマスクを利用した結晶化方法を提案して、さらに速い時間で良質の結晶成長をなすことができるポリシリコンの結晶化方法を提供することを目的とする。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
前述したような目的を達成するための本発明の第１実施形態によるポリシリコン結晶化方法（ＳＬＳ結晶化方法）は、非晶質シリコン薄膜が蒸着された基板を準備する段階と；前記基板を連続側面結晶化（ＳＬＳ）装置に装着する段階であって、レーザー発生装置と、前記レーザー発生装置に対応して位置する固定手段と、前記固定手段とレーザー発生装置間に位置して遮断領域と多数個の四角形が連続して１方向に構成された階段状の透過領域で構成されたマスクを含む連続側面結晶化（ＳＬＳ）装置の構成中前記固定手段に基板を固定する段階と；前記マスクにレーザービームを照射して、前記非晶質シリコン薄膜に前記マスクの透過領域と同一なパターンのレーザービームを照射する段階と；前記レーザービームが照射された領域が完全に溶融して、前記溶融領域との界面である前記非晶質シリコンの両側でグレーンが各々成長して、第１グレーン領域と核生成領域（またはグレーン衝突領域）と第２グレーン領域で構成された階段状の第１結晶領域を形成する第１結晶化段階と；前記マスクを前記四角形の横長さに相当する距離だけ移動して、前記マスクの透過領域と同一なビームパターンを前記基板に照射した後に再結晶化して、前記第１結晶領域と一部重畳された部分のグレーンが成長して、横方向に新しい結晶領域が形成される第２結晶化段階を含む。
【００４４】
前記基板の横方向に結晶化工程が完了されると前記マスクパターンを縦方向に所定距離移動して、横方向の最小位置で同一な結晶化工程を進めて前記成長したグレーンに連続してグレーンをさらに成長させる段階をさらに含むことを特徴とする。
【００４５】
前記マスクに構成された階段状の透過領域を定義する各四角形は、面積が同じであって、階段状をなすように折り曲げられて延びた各々の長さも同一に構成されたことを特徴とする。
【００４６】
前記折り曲げられて延びた長さは、第１結晶領域の一部を含んで重なるビームパターンが前記第１結晶領域の核生成領域（またはグレーン衝突領域）を含むことができる長さであることを特徴とする。
【００４７】
本発明の他の実施形態によるポリシリコン結晶化方法は、非晶質シリコン薄膜が蒸着された基板を準備する段階と；前記基板を連続側面結晶化（ＳＬＳ）装置に装着する段階であって、レーザー発生装置と、前記レーザー発生装置に対応して位置する固定手段と、前記固定手段とレーザー発生装置間に位置して遮断領域と多数個の四角形が連続して１方向に構成された階段状の透過領域で構成されたマスクを含む連続側面結晶化（ＳＬＳ）装置の構成中の前記固定手段に基板を固定する段階と；前記非晶質シリコン薄膜に前記マスクの透過領域と同一なパターンのレーザービームを照射する段階と；前記レーザービームが照射された領域が完全溶融して、前記溶融領域との界面である前記非晶質シリコンの上、下両側でグレーンが各々成長して、第１グレーン領域と第２グレーン領域と、前記２領域が出会う衝突領域で構成された階段状の第１結晶領域を形成する第１結晶化段階と；前記マスクを前記四角形の横長さに相当する距離だけ移動して、前記マスクの透過領域と同一なビームパターンを前記基板に照射した後に再結晶化して、前記第１結晶領域と一部重畳された部分のグレーンが成長して、横方向に新しい結晶領域が形成される第２結晶化段階と；前記第２結晶化段階と同一な工程で基板の横方向に結晶化を進めて結晶化工程を完了する段階とを含む。
【００４８】
前記マスクは、複数個の階段状の透過領域が上下に整列した形態であり、前記階段状の透過領域中のいずれか１つの透過領域の最上層の四角形の透過領域がその上部の階段状の透過領域中最下層の四角形の透過領域と複数回のマスク移動後重畳されるようにする段階をさらに含む。
前記折り曲げられて延びた長さは、前記第１結晶領域の一部を含んで重なるビームパターンが前記第２グレーン領域と衝突領域を含まないようにする長さであることを特徴とする。
【００４９】
本発明によるレーザービームパターンは、遮断領域と多数個の四角形が連続して１方向に構成された階段状の透過領域を含むマスクを通して形成される。
【００５０】
前記マスクに構成された階段状の透過領域を定義する各四角形は同一な面積であって、階段状をなす各折り曲げられて延びた長さも同一に構成されたことを特徴とする。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明によるＳＬＳ結晶化方法を下の実施例を通して詳細に説明する。
【００５２】
（実施例１）
図１１は、本発明によるマスクを示した平面図である。
図示したように、本発明によるマスクは、従来とは違って透過領域Ｌのアウトライン１０４を階段状に構成する。この際、前記階段状の透過領域Ｌは、四角形の透過領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５が横方向に連続的に構成されて、前記各四角形の透過領域は上述の従来方法の場合には四角形が透過領域に対して下に所定の距離だけ移動した位置に構成すればよい。
【００５３】
透過領域の縦長さは、レーザービームの幅によって制限されて数μｍの値でパターンされるが、横長さは数百μｍないし数ミリメートルの長さで製作することができる。
【００５４】
この際、透過領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の縦長さはグレーンの最大成長長さの２倍より大きいか、あるいは同じであるように構成する。
【００５５】
前記各透過領域間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の高さＫは前記マスクまたはＸ−Ｙステージが前記各四角形の透過領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の横長さＰに相当する距離だけ移動した場合、前記透過領域を通したビームパターンが前段階で結晶化された結晶領域と重なる領域で、前記第１次結晶化工程によって結晶化された第１グレーン領域と第２グレーン領域間の境界を含まなければならない条件で制限される。
【００５６】
前記各グレーン領域間に存在することができる領域は、グレーンの最大成長長さと前記レーザービームパターンの幅に関連し、前記ビームパターンの幅が前記グレーンの最大成長長さの２倍より小さいか、あるいは同じである場合には各グレーン領域が衝突する衝突領域が存在して、前記ビームパターンの幅が前記グレーンの最大成長長さの２倍より大きければ前記各グレーン領域間には微細多結晶で構成された核生成領域が存在する。
【００５７】
前述したような形状の透過領域が構成されたマスク１００を利用して以下、図１２ないし図２０を参照して本発明の第１実施例によるシリコン結晶化方法を説明する。
【００５８】
まず、図１２に示したように、非晶質シリコンが蒸着された基板１１０上部にマスク（図１１の１００）を位置させる。この際、前記マスク（図１１の１００）の透過領域は前述したように四角形の第１、２、３、４、５透過領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５が連続して構成された階段状である。基板１１０は前述したように、Ｘ−Ｙステージに固定する。次に、１次レーザービーム照射工程を進める。
【００５９】
１次レーザービーム照射工程が進行すると、前記マスク（図１１の１００）の透過領域（図１１のＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５）に対応する非晶質シリコン領域１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅを結晶化する。
【００６０】
前記結晶化された領域１１５内で、液状化されない非晶質シリコンの側面から前記結晶領域１１５の中央部１１４に向けてグレーンが成長した第１グレーン領域１１４ａと第２グレーン領域１１４ｂが形成されて、前記各グレーン領域間には衝突領域または核生成領域が発生する。
【００６１】
次に、基板を固定したステージまたはマスクを横方向にミリメートル単位で移動する。この際、ステージまたはマスクは前記各透過領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の横長さＰより小さいか、あるいは同じ距離だけ移動する。
【００６２】
そうすることによって、図１３に示したように、前記マスク１００に構成された透過領域パターンＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の第１、２、３、４パターンＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は前記結晶化された領域の第２、３、４、５領域１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅの上部に位置する。
【００６３】
この際、前記第２、３、４、５結晶領域１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ中一部は前記透過領域パターンＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４と一部重ねる。この際、重ねる部分は各結晶領域１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅの第２グレーン領域１１４ｂの一部と第１グレーン領域１１４ａと衝突領域または核生成領域１１４を含む。
【００６４】
このような状態で、２次レーザービーム照射工程を進めると、結晶領域とマスクの透過領域パターンが重なる領域１１６では図１４に示したように、前記第２、３、４、５領域１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅの各第２グレーン領域１１４ｂのグレーンが上側にさらに成長する。
【００６５】
したがって、第２次レーザービーム照射工程の結果、第１次レーザービーム照射工程時形成された結晶領域に比べて一部領域ではグレーンの長さがさらに成長した結晶領域１１４ｃを得て、また横方向に新しい結晶領域１１２ｆがさらに発生される。
【００６６】
次に、レーザービーム照射工程を連続的に進めると図１５ないし図１６に示したように、前述したように以前に形成された結晶領域とマスクの透過領域パターン（レーザービームパターン）が重なる部分では連続的にグレーン１１８ａ、１１８ｂが成長する結果を得ることができる。
【００６７】
前記グレーン１１８ａ、１１８ｂの成長長さは限界がない。なぜなら、前記四角形の透過領域の個数が増えるほどグレーンの成長長さが長くなるためである。
【００６８】
反面、１つのマスクに透過領域を多数個構成してある場合には各透過領域間の距離が前記グレーンの成長長さを制限する。
【００６９】
図１７に示したように、基板の横方向にある程度の工程が進行すると、各透過領域によって結晶化が進められて形成されたグレーン１１８ａ、１１８ｂが相互会う領域１２０が発生し、この部分ではグレーンが衝突する。
【００７０】
すなわち、横方向に結晶化が進行されると上部透過領域パターンによって結晶化された領域と、マスクの下部透過領域パターン（すなわち、レーザービームパターン）が重なる部分１２０が発生するし、この部分でグレーン１１８ａ、１１８ｂがさらに成長する。反面グレーンの成長長さが同時に制限されることもある。
【００７１】
横方向に結晶化をさらに進めると、図１８ないし図１９に示したように、一定な幅Ｗ１を有する結晶領域が成長する。
【００７２】
前記結晶領域内でも素子製作に用いられる所定の成長長さＷ２を有する多数のグレーン領域が一方向に成長する。
【００７３】
前述したように、横方向への結晶化が完了するとＹ方向に数ミリメートル移動した後、前述と同様な方法で結晶化を進めて、基板の全面積に対する結晶化を完了する。
【００７４】
結果的に、図２０に示したように、所定の成長長さＷ２を有するグレーン領域で構成されたポリシリコン層１２２を得ることができる。
【００７５】
（実施例２）
本発明の第２実施例では、前記第１実施例に比べて結晶化時間を短縮できる方法を提案する。
【００７６】
図２１は、本発明の第２実施例によるマスクを概念的に示した平面図である。
図示したように、前記実施例１と異なる点はマスク１２０に構成される四角形の透過領域パターンＮ１、Ｎ２、Ｎ３の折り曲げられて延びた長さＳがさらに長い。
【００７７】
このような透過領域パターンを有するマスクを利用して結晶化を進めれば、同一な時間で比較した場合第１実施例よりはグレーンの成長長さを長くはできないが、さらに広い面積を結晶化できる長所がある。（同一な四角形の個数を有する透過領域パターンである場合。）
【００７８】
前述した構成で、前記透過領域パターンの四角形の横長さは数百μｍ〜数ｍｍの値を有し、前記四角形の縦長さはグレーンの最大成長長さの２倍より小さいか、あるいは同じ値を有するように形成する。
【００７９】
以下、図２２ないし図２８を参照して本発明の第２実施例によって非晶質シリコンをポリシリコンに結晶化する方法を説明する。
【００８０】
まず、図２２に示したように、１次レーザービーム照射工程を進めて前記マスク（図２１の１２０）に構成された透過領域パターンＮの第１領域Ｎ１と第２領域Ｎ２と第３領域Ｎ３に対応する領域１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃを結晶化する。
【００８１】
この際、前記結晶化された領域は、第１グレーン領域１２７ａと第２グレーン領域１２７ｂに分けられ、前記各領域に属するグレーンは相互グレーン境界がぶつかる時点である衝突領域１２７ｃで結晶成長を止める。
【００８２】
次に、基板を固定したステージまたはマスクを横方向に移動する。（最大数ｍｍで移動が可能である。）
【００８３】
この際、前記Ｘ−Ｙステージまたはマスクは、前記各透過領域Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３の横長さＰより小さいか、あるいは同じ距離だけ動かす。
【００８４】
このように前記ステージまたはマスクの距離を調整すると、図２３に示したように、前記マスクに構成された透過領域パターンＮの第１領域Ｎ１と第２領域Ｎ２は前記結晶化された領域の第２領域１２４ｂと第３領域１２４ｃの上部に位置する。
【００８５】
このような状態で、２次レーザービーム照射工程を進めると、図２４に示したように、前記第２結晶領域１２４ｂと第３結晶領域１２４ｃ中重ねる領域が再結晶化される。
【００８６】
この際、前記重なりあう領域１２５での結晶成長を詳細に説明すると、前記第２領域と第３領域の各第１グレーン領域１２７ａで結晶成長が発生する。すなわち、前記マスクの透過領域パターンは衝突領域１２７ｃを含まない。そうして、側面成長した新しいグレーン１２７ｄが生成される。
【００８７】
前記結晶成長の長さは、図２２の図面で前記第１領域１２４ａのグレーンがぶつかる線１２７ｃから前記第２領域１２４ｂのグレーンがぶつかる線１２７ｃまでの距離（９ＣのＱ：高さ）である。
【００８８】
図２５に示したように、基板の横方向にある程度の工程が進行すると、各透過領域によって結晶化が進む領域１２８が相互に出会う部分１２９が発生する。
【００８９】
すなわち、横方向に結晶化が進行すると上部透過領域パターンによって結晶化された領域と、マスクの下部透過領域パターン（すなわち、レーザービームパターン）が重なる部分１２９が発生される。
【００９０】
次に、図２５ないし図２７に示したように、横方向にさらに結晶化を進めると一定な幅Ｆを有する結晶領域が一方向に進んだ結果を得ることができる。
【００９１】
前記１方向に結晶領域が完了するとＹ方向に数ｍｍ移動して、前述したと同じ方法で結晶化を進めて、基板の全面積に対する結晶化を完了する。
【００９２】
結果的に、図２８に示したように、前記結晶領域内には多数のグレーン領域が存在するポリシリコン薄膜層１３０を得ることができる。
【００９３】
前述したような従来の第２実施例は、前記第１実施例と同一な条件である場合（すなわち、同一な個数の四角形のパターンを有して、同一な時間に結晶化を進めた場合）、さらに速く結晶化を実施することが可能である。
【００９４】
前述したような方法で非晶質シリコンを結晶化することができ、このような方法は駆動素子またはスイッチング素子の製作に適用することができる。
【００９５】
一般的に液晶表示装置の解像度が高まると信号線と走査線のパッドピッチが短くなり一般的な駆動回路実装方法であるＴＣＰ（Ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）はボンディング（ｂｏｎｄｉｎｇ）自体が難しくなる。
【００９６】
しかし、本発明の結晶化方法によるグレーン成長長さは最小２μｍ以下のポリシリコンで直接基板に半導体工程と同一な方法で駆動ＩＣを形成することが可能であって、ポリシリコンで基板に直接駆動回路を作ると駆動ＩＣ費用も減らすことができ、実装も簡単になる。
【００９７】
図２９は、本発明による製作方法で形成されたポリシリコン層をアクティブ層にするデータ駆動回路１３４ａとゲート駆動回路１３４ｂが基板に実装された液晶パネルを概念的に示した平面図である。
【００９８】
図示したように、液晶パネル１３０は、大きく表示部１３２と駆動部１３５とで構成することができ、前記表示部１３２にはスイッチング素子（図示せず）が構成されて、前記駆動部には駆動回路１３４ａ、１３４ｂを構成するＣＭＯＳ素子が構成される。
【００９９】
前記ＣＭＯＳ素子Ｃは、図３０に示したように、Ｎ型トランジスタＣ１とＰ型トランジスタＣ２を結合させた相補型ＭＯＳ素子であり、インバータで作動する回路であって、消費電力がごく小さい長所があるので駆動回路を構成する駆動素子として用いられる。
【０１００】
前記ＣＭＯＳ素子は、速い動作特性を必要とするので前述したようなポリシリコン層をアクティブ層で用い、前記スイッチング素子もポリシリコン層をアクティブ層で用いると速い移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を得ることができるために液晶パネルの画質が改善される長所がある。
【０１０１】
前記駆動素子とスイッチング素子は、同時に製作することができて以下、図面を参照して簡略に説明する。
【０１０２】
以下、図３０は前記スイッチング素子とＣＭＯＳ素子の断面を示した断面図である。
【０１０３】
図示した図面の左側に構成された素子は、スイッチング素子Ｔであって、右側に構成された素子はＣＭＯＳ素子Ｃである。
【０１０４】
以下、前記スイッチング素子とＣＭＯＳ素子の製作工程を簡略に説明する。（スイッチング素子はｎ型トランジスタで製作する。）
【０１０５】
まず、スイッチング素子領域とＣＭＯＳ素子領域が定義された透明な絶縁基板１５０上に窒化シリコン（ＳｉＮＸ）または酸化シリコン（ＳｉＯ２）を蒸着してバッファ層１５２を形成する。
【０１０６】
次に、前記バッファ層１５２上部に水素を含んだ非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）を蒸着した後脱水素化過程を経る。
【０１０７】
次に、前述したような本発明による第１実施例または第２実施例の方法を利用して、前記脱水素化過程を経た非晶質シリコン層を結晶化してポリシリコン層に形成する。次に、前記ポリシリコン層を所定の形状にパターンする。
【０１０８】
前記ポリシリコン層は、スイッチング素子領域ＴとＣＭＯＳ素子領域Ｃに同時に構成される。
【０１０９】
この際、前記各素子領域Ｔ、Ｃにパターンされたポリシリコン層１５４、１５６、１５８は各々アクティブチャネル領域１５４ａ、１５６ａ、１５８ａと不純物領域１５４ｂ、１５６ｂ、１５８ｂで定義される。
【０１１０】
次に、前記パターンされたポリシリコン層１５４、１５６、１５８の上部にゲート絶縁膜１６０を形成した後、前記各アクティブ領域１５４、１５６、１５８の上部にゲート電極１６２、１６４、１６６を形成する。
【０１１１】
次に、前記ゲート電極１６２、１６４、１６６をマスクで利用して不純物領域１５４ｂ、１５６ｂ、１５８ｂにイオンをドーピングするが、前記スイッチング素子Ｔはｎ型であって、前記駆動素子Ｃ中第１素子Ｃ１がｎ型であるのでこれら領域を除外した残り領域はフォトレジストのような手段で遮ってイオンをドーピングする。
【０１１２】
次に、前記ｎ＋イオンがドーピングされた領域を遮断して前記駆動素子中第２素子Ｃ２の不純物領域１５８ｂにｐ＋イオンをドーピングする。
【０１１３】
次に、前記ゲート電極１６２、１６４、１６６が形成された基板１５０の全面に層間絶縁膜１６８を形成した後この層間絶縁膜１６８及びゲート絶縁膜１６０をパターンして、前記スイッチング素子Ｔと駆動素子（ｎ型薄膜トランジスタとｐ型薄膜トランジスタ）Ｃの各不純物領域１５４ｂ、１５６ｂ、１５８ｂを露出する。
【０１１４】
次に、前記各素子の不純物領域と接触する各素子のソース電極１７０ａ、１７２ａ、１７４ａとドレーン電極１７０ｂ、１７２ｂ、１７４ｂを形成する。
【０１１５】
前述したような工程で、画素部のスイッチング素子Ｔと駆動部のＣＭＯＳ素子Ｃが製作され、前記各素子が構成された基板１５０の全面に絶縁膜である保護膜１７６を形成して、前記スイッチング素子Ｔのドレーン電極１７０ｂを露出する。
【０１１６】
前記各ドレーン電極１７０ｂと接触する透明画素電極１７８を形成することで液晶パネルが完成する。
【０１１７】
前述したような駆動素子とスイッチング素子のアクティブ層を本発明によるポリシリコン形成方法を適用して製作するので、さらに工程時間が速くなる結果を得ることができる。
【０１１８】
【発明の効果】
したがって、本発明による結晶化方法で非晶質シリコンをポリシリコンに結晶化すると下記のような効果がある。
【０１１９】
既存のＳＬＳレーザー結晶化において、基板の全面積を結晶化するために基板が固定されたステージまたは、基板上に位置するマスクをμｍ単位で微細移動して結晶化したが、前記ステージまたはマスクを微細移動して前記マスクと基板を整列することに掛かる工程時間の増加で実際量産に適用が難しい問題点があったが、本発明では非晶質シリコンの蒸着された基板を固定すると同時に基板の移動をμｍ単位の微少移動でないｍｍ単位で移動して結晶化できるために結晶化工程を進める時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＳＬＳ結晶化装置を示した図面である。
【図２】  図１のマスクを示した平面図である。
【図３】  結晶化が一部進められた基板を示した図面である。
【図４】  従来の第１例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図５】  従来の第１例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図６】  従来の第１例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図７】  従来の第２例による結晶化工程のためのマスクを示した平面図である。
【図８】  従来の第２例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図９】  従来の第２例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図１０】  従来の第２例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図１１】  本発明の第１実施例によるマスクを示した平面図である。
【図１２】  本発明の第１実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図１３】  本発明の第１実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図１４】  本発明の第１実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図１５】  本発明の第１実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図１６】  本発明の第１実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図１７】  本発明の第１実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図１８】  本発明の第１実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図１９】  本発明の第１実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図２０】  本発明の第１実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図２１】  本発明の第２実施例によるマスクを示した平面図である。
【図２２】  本発明の第２実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図２３】  本発明の第２実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図２４】  本発明の第２実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図２５】  本発明の第２実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図２６】  本発明の第２実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図２７】  本発明の第２実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図２８】  本発明の第２実施例による結晶化工程を示した工程平面図である。
【図２９】  一般的な液晶パネルを概念的に示した平面図である。
【図３０】  液晶パネルに構成されるスイッチング素子とＣＭＯＳ素子の断面図である。
【符号の説明】
１００：マスク
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５：透過領域
【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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