(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の下地膜を形成し、
前記第１の下地膜上に第２の下地膜を形成し、
前記第１の下地膜と、前記第２の下地膜と、を覆って非晶質構造を有する半導体層を形成し、
前記非晶質構造を有する半導体層にレーザー光の強度を空間変調するマスクを介して前記レーザー光を照射することによって、結晶性を有する半導体層を形成し、
前記結晶性を有する半導体層をエッチングして島状半導体層を形成する半導体装置の作製方法であって、
前記マスクは、前記レーザー光を透過させる透過性領域と、前記透過性領域よりも前記レーザー光の透過率が低い遮光性領域とを有し、
前記透過性領域は、前記遮光性領域に囲まれており、
少なくとも前記透過性領域を通過するレーザー光が照射される領域に前記第２の下地膜を設け、
前記透過性領域を通過するレーザー光が照射される領域を前記島状半導体層とし、
前記マスクは、前記非晶質構造を有する半導体層を形成した後に前記基板の他方の面に形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の下地膜は、前記透過性領域を通過するレーザー光が照射される領域に、ストライプ状に平行に設けることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第２の下地膜は、アルミニウムの酸化物、アルミニウムの窒化物、酸化窒化アルミニウム、薄膜ダイアモンド層、またはＤＬＣ層のいずれかであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記第２の下地膜の熱伝導率は、１．０Ｗｍ−１Ｋ−１以下であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１または請求項４において、
前記第２の下地膜は、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）樹脂、ポリイミド系樹脂（フッ素添加ポリイミド）、アクリル系樹脂、シロキサン系樹脂、フッ素添加パラキシレン、フッ素添加パリレン、テフロン、フルオロポリアリルエーテル、ＰＦＣＢ、ポリシラザンから選ばれた単層膜、またはそれらの積層膜であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記マスクは前記非晶質構造を有する半導体層とは接していないことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記透過性領域を通過するレーザー光のエネルギー強度に対する前記遮光性領域を通過するレーザー光のエネルギー強度は、０〜９０％であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
前記遮光性領域は、酸化珪素膜、窒化珪素膜および窒化酸化珪素からなる単層あるいはこれらの積層からなる多層膜であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁表面を有する基板上に形成する結晶構造を有する半導体膜の作製方法、並びに該半導体膜を活性層に用いた半導体装置の作製方法に関する。特に、結晶質半導体層で活性層を形成した薄膜トランジスタの作製方法に関する。尚、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、薄膜トランジスタを用いて形成されるアクティブマトリクス型の液晶表示装置に代表される電気光学装置、およびそのような電気光学装置を部品として搭載した電子機器を範疇とする。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスなどの透光性を有する絶縁基板上に非晶質半導体層を形成し、レーザーアニール法や熱アニール法などで結晶化させた結晶質半導体層を活性層とした薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:以下、ＴＦＴと記す）が開発されている。絶縁基板には、バリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板が多くの場合用いられている。このようなガラス基板は石英基板と比べ耐熱性は劣るものの市販価格は安価であることから、大面積基板を容易に製造できる利点を有している。
【０００３】
レーザーアニール法はガラス基板の温度をあまり上昇させず、非晶質半導体層にのみ高いエネルギーを与えて結晶化させることができる結晶化技術として知られている。特に、短波長の光を大出力が得られるエキシマレーザーはこの用途において最も適していると考えられている。エキシマレーザーを用いたレーザーアニール法は、レーザービームを被照射面においてスポット状や線状となるように光学系で加工し、その加工されたレーザー光で被照射面を走査すること（レーザー光の照射位置を被照射面に対して相対的に移動させる）により行う。例えば、線状レーザー光を用いたエキシマレーザーアニール法は、その長手方向と直角な方向だけの走査で被照射面全体をレーザーアニールすることも可能であり、生産性に優れることからＴＦＴを用いる液晶表示装置の製造技術として主流となりつつある。その技術は一枚のガラス基板上に画素部を形成する画素ＴＦＴと、画素部の周辺に設けられる駆動回路のＴＦＴを形成したモノシリック型の液晶表示装置を可能とした。
【０００４】
しかし、レーザーアニール法で作製される結晶質半導体層は複数の結晶粒が集合して形成され、その結晶粒の位置と大きさはランダムなものであった。ガラス基板上に作製されるＴＦＴは、素子分離のために、結晶質半導体層を島状のパターンに分離して形成している。その場合において、結晶粒の位置や大きさを指定して形成することはできなかった。結晶粒の界面（結晶粒界）は、非晶質構造や結晶欠陥などに起因して、再結合中心や捕獲中心やキャリアに対するポテンシャル障壁となる。このため、結晶粒界はキャリアの電流輸送特性を低下させる原因となる。しかし、結晶の性質がＴＦＴの特性に重大な影響を及ぼすチャネル形成領域を、結晶粒界の影響を排除して単一の結晶粒で形成することは殆ど不可能であった。そのため結晶質シリコン膜を活性層とするＴＦＴは、単結晶シリコン基板に作製されるＭＯＳトランジスタの特性と同等なものは今日まで得られていない。
【０００５】
粒径を大きくする方法として、レーザー照射中および照射直後に、ある領域のみ固相を残して、その他の領域は完全溶融させる方法が考えられる。以下にこの方法について説明する。パルスレーザー照射後の固化過程において、完全溶融した液体シリコン中に、固相核生成するまでにはある程度の時間がかかる。従って、完全溶融領域の中のある位置にのみ固相シリコンが溶融することなく、残存している場合には、レーザー照射後ただちに、この固相シリコンを結晶成長の種（シード）として結晶成長が始まる。この間に、残存していた固相シリコンから、周りの完全溶融領域に固液界面が移動することで結晶成長が進行する。この膜面に対する水平方向（本明細書中ではラテラル方向と定義する）に固液界面が移動する距離は、膜厚の数１０倍もの長さになることがわかっている。（本明細書中ではスーパーラテラル成長と定義する）。このスーパーラテラル成長は、完全溶融領域における無数の均一核生成（もしくは不均一核生成）が発生することで終了すると考えられている。この方法を位置制御させて行うことで、大きな結晶粒を位置制御させて形成させる試みがなされている。
【０００６】
例えば、「"Grain location control by a two-pass excimer laser crystallization process", L.Mariucci, R.Carluccio, A.Pecora, V.Foglietti, G.Fortunato and D.Della Sala, Proc.AMLCD'99, pp283-286,1999」には、メタルマスクを介してレーザー結晶化する方法がある。その方法によれば、試料基板とは別の石英基板上にメタルマスクパターンを形成し、このマスク基板を試料基板上に設置し、このマスクを介してエキシマレーザーを照射している。マスクパターン直下の非照射領域から照射領域にかけての境界領域に、スーパーラテラル成長した大きな結晶粒が形成される。
【０００７】
また、「"Grain Boundary Location control by Patterned Metal Film in Excimer Laser Crystallized Polysilicon", L.Mariucci, R.Carluccio, A.Pecora, G.Fortunato ,F.Massussi, V.Foglietti, D.Della Sala and J.Stoemenos, Solid State Phenomena Vols.67-68(1999)pp.175-180」には、メタルマスクを試料基板上の非晶質半導体層の上層に形成して、エキシマレーザー結晶化している。この場合にも、マスクパターン直下の非照射領域から照射領域にかけての境界領域に、スーパーラテラル成長した大きな結晶粒が形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記L.Mariucciらの方法は、基板の任意の位置に大きな結晶粒径が得られる方法ではあるが、メタル汚染、メタル膜剥がれ、レーザー結晶化後のメタルエッチングプロセス上の困難性の問題がある。以下、これらの問題について説明する。
【０００９】
金属にレーザー光を照射する場合、照射するレーザー光エネルギーから反射光エネルギーを除いたエネルギーが、金属に吸収されて熱に変わる。
メタルマスクにレーザー光が照射されると、メタル膜表面が瞬時に高温に熱せられる。このとき、最表面は融点近傍にまで温度が上昇し、アブレーションすることがある。アブレーションした金属原子は、活性層シリコンやレーザー装置チャンバーに再付着して汚染原因となる。また、アブレーションしない場合でも、高温におけるメタル膜とメタルマスク基板との熱膨張の差に起因する熱応力差で膜剥がれが発生する。
【００１０】
また、活性層となる半導体層の上層に直接メタルマスクを形成する方法の場合、レーザー結晶化の後にこのメタルマスクを除去する必要がある。このとき、活性層シリコンにダメージを与えることなく、メタルマスクのみを選択的に除去するプロセスは困難である。
【００１１】
本発明はこのような問題点を解決するための技術であり、結晶粒の位置とその大きさを制御した結晶質半導体膜を作製し、さらにその結晶質半導体膜をＴＦＴのチャネル形成領域に用いることにより高速動作が可能なＴＦＴを実現する。さらに、そのようなＴＦＴを透過型の液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス材料を用いた表示装置などのさまざまな半導体装置に適用できる技術を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、課題を解決するために以下の方法を用いている。遮光領域と透過領域からなるマスクにレーザー光を通過させ、レーザー光強度を所望の空間分布になるように変調させる方法であり、かつ、マスクの遮光領域と透過領域はともにレーザー光を直接吸収しない材料から構成する。このようにして、強度を空間的に変調したレーザー光を半導体膜に照射すると、レーザー光強度分布を反映して、半導体内部に温度分布ができる。これを利用して、ラテラル成長の発生場所および方向を制御し、基板の任意の位置に大きな結晶粒径を作製することである。
【００１３】
本方法では、レーザー光を吸収しないマスクなので、マスク自体が発熱しない。従って、メタルマスクの場合に発生する、メタル膜剥がれ、活性層シリコンおよびレーザー装置チャンバーへのメタル汚染の影響が全くない。また、本方法では、マスクを構成する、薄膜の屈折率と膜厚で透過率を設計できる。従って、マスクの任意の位置に任意の透過率領域を形成できる。以下、この原理について説明する。
【００１４】
物質に光を入射した場合の反射率、透過率および吸収率は、物質の光学定数と膜厚および光波長で決定される。特に、薄膜の反射率、透過率および吸収率は、干渉効果のため、膜厚によって、周期的に変動することを考慮する必要がある。さらに多層膜の場合には、各層の積層順番によって、反射率、透過率および吸収率が変化する。本発明の場合、レーザー光波長での減衰定数が0.1以下の材料でマスクを構成しているために、吸収率は無視しうる。
【００１５】
図１に、石英基板上に窒化シリコン膜と酸化シリコン膜を積層した場合の透過率の例を示す。窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の膜厚によって、９６%〜３０％の範囲で透過率を大きく変化できることがわかる。
【００１６】
図２には、石英基板上に窒化シリコン膜を単層積層した場合の透過率の例を示す。この場合には、９３%〜７４%の範囲で透過率を変化できることができる。
マスクを構成する酸化シリコン、窒化シリコン膜の膜厚は従来のＣＶＤ法で十分に制御可能である。
【００１７】
これらの薄膜を所望の形状にパターニング形成して、遮光領域と透過領域からなるマスクを介してレーザー光を照射すると、図３に示すように、レーザー光の強度分布を空間的に変調できることがわかる。以上述べた方法で、所望の位置に、任意のレーザー光強度分布を実現できるため、ラテラル成長の発生場所、方向を制御した大結晶粒を作製できることがわかった。
【００１８】
【発明の実施の形態】
[実施形態１]
本発明の実施形態を図４を用いて説明する。図４（Ａ）において、基板４０１にはバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどの無アルカリガラス基板を用いる。例えば、コーニング社の#７０５９ガラスや#１７３７ガラス基などを好適に用いることができる。その他に、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）など光学的異方性を有しないプラスチック基板を用いることができる。ガラス基板を用いる場合には、ガラス歪み点よりも１０〜２０℃程度低い温度であらかじめ熱処理しておいても良い。基板４０１のＴＦＴを形成する一主表面に密接させて、基板４０１からの不純物拡散を防ぐために、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの下地膜４０２を形成する。例えば、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜４０２ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）、同様にＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化水素化シリコン膜４０２ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。
【００１９】
酸化窒化シリコン膜は従来型の平行平板型のプラズマＣＶＤ法を用いて形成する。酸化窒化シリコン膜４０２ａは、ＳｉＨ4を１０SCCM、ＮＨ3を１００SCCM、Ｎ2Ｏを２０SCCMとして反応室に導入し、基板温度３２５℃、反応圧力４０Pa、放電電力密度０．４１W/cm2、放電周波数６０MHzとした。一方、酸化窒化水素化シリコン膜４０２ｂは、ＳｉＨ4を５SCCM、Ｎ2Ｏを１２０SCCM、Ｈ2を１２５SCCMとして反応室に導入し、基板温度４００℃、反応圧力２０Pa、放電電力密度０．４１W/cm2、放電周波数６０MHzとした。これらの膜は、基板温度を変化させ、反応ガスの切り替えのみで連続して形成することもできる。このような下地膜は、内部応力が基板に対して引張応力を有するように形成しておくと、しきい値電圧（Ｖｔｈ）を安定化させる上で望ましい。また、その内部応力は４００〜６００℃の熱処理において変化しないことが望ましい。
【００２０】
このようにして作製した酸化窒化シリコン膜４０２ａは、密度が９．２８×１０22/cm3であり、フッ化水素アンモニウム（ＮＨ4ＨＦ2）を７．１３％とフッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）を１５．４％含む混合溶液（ステラケミファ社製、商品名ＬＡＬ５００）の２０℃におけるエッチング速度が約６３nm/minと遅く、緻密で硬い膜である。このような膜を下地膜に用いると、この上に形成する半導体層にガラス基板からのアルカリ金属元素が拡散するのを防ぐのに有効である。
【００２１】
次に、２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで非晶質構造を有する非晶質半導体層４０３を、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法などの公知の方法で形成する。例えば、プラズマＣＶＤ法で非晶質シリコン膜を５５ｎｍの厚さに形成する。非晶質構造を有する半導体膜には、非晶質半導体層や微結晶半導体膜があり、非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜を適用しても良い。また、下地膜４０２と非晶質半導体層４０３とは両者を連続形成することも可能である。例えば、前述のように酸化窒化シリコン膜４０２ａと酸化窒化水素化シリコン膜４０２ｂをプラズマＣＶＤ法で連続して成膜後、反応ガスをＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、Ｈ2からＳｉＨ4とＨ2或いはＳｉＨ4のみに切り替えれば、一旦大気雰囲気に晒すことなく連続形成できる。その結果、酸化窒化水素化シリコン膜４０２ｂの表面の汚染を防ぐことが可能となり、作製するＴＦＴの特性バラツキやしきい値電圧の変動を低減させることができる。
【００２２】
次にマスクの作製方法を説明する。この実施形態では、試料基板とは別に、マスク用基板を用意し、これにマスクを形成する方法を説明する。図４（Ｂ）に示す、マスク用基板４０１０にはレーザー光波長での高い透過率を有する合成石英、ハイシリカガラス、サファイアなどを使う。例えば、合成石英ガラスを用いるとＸｅＣｌエキシマレーザー光の波長３０８ｎｍで９０％以上の透過率となる。基板上にプラズマＣＶＤ法で窒化シリコン膜と酸化窒化シリコン膜を所望の透過率となるような膜厚に成膜形成する。例えば波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザー光に対して、透過率３０％とする場合には、図１に示すように、屈折率１．４８の酸化窒化シリコン膜４０４０ｂと屈折率２．１の窒化シリコン膜４０４０ａを、合成石英基板上に３５ｎｍの窒化シリコン膜、６０ｎｍの酸化窒化シリコン膜、３５ｎｍの窒化シリコン膜、６０ｎｍの酸化窒化シリコン膜、３５ｎｍの窒化シリコン膜の順番に積層形成すればよい。
【００２３】
その後フォトリソグラフィーの技術を用いレジストマスクを形成し、透過領域とする部分の積層薄膜をエッチングし、マスクパターンを形成する。上記絶縁膜に対してはフッ素系のガスを用いたドライエッチング法を用いても良いし、フッ素系の水溶液を用いたウエットエッチング法を用いても良い。後者の方法を選択する場合には、例えば、フッ化水素アンモニウム（ＮＨ4ＨＦ2）を７．１３％とフッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）を１５．４％含む混合溶液（ステラケミファ社製、商品名ＬＡＬ５００）でエッチングすると良い。
【００２４】
結晶化はレーザーアニール法を使用する。結晶化の工程ではまず、非晶質半導体膜が含有する水素を放出させておくことが望ましく、４００〜５００℃で１時間程度の熱処理を行い含有する水素量を５atom％以下にしておくと良い。
【００２５】
結晶化をレーザーアニール法にて行う場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、またはアルゴンレーザーをその光源とする。  レーザーアニール条件は実施者が適宣選択するものであるが、例えば、エキシマレーザーのパルス発振周波数３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を２００〜６００mJ/cm2(代表的には３５０〜５５０mJ/cm2)として、線幅１００〜１０００μm、例えば線幅４００μmの線状ビームを照射する。また、線状ビームを走査しながら複数回照射しても良い。レーザービームの形状は面状としても同様に処理することができる。
【００２６】
図４（ｃ）に示すように、マスク基板４０１０は、非晶質半導体膜が成膜された試料基板表面上に配置されている。このとき、非晶質半導体膜表面とマスクを構成する膜表面との間隔は、１〜５００００μmが望ましい。
【００２７】
波長３０８nmのレーザー光の場合、遮光領域の透過率は３０％であり、透過領域の透過率は９３％である。従って、マスク基板の透過領域を通過したレーザー光強度に比べて、遮光領域を通過したレーザー光強度は小さくなる。
例えば、５５０mJ/cm2のレーザーエネルギー密度で照射した場合、マスク基板の遮光領域と透過領域とを透過したレーザーエネルギー密度は、それぞれ１６５mJ/cm2と５１２mJ/cm2になる。この場合、透過領域直下の非晶質シリコン膜４０５は完全溶融するが、遮光領域直下４０６では、非晶質シリコン膜の表面近傍が部分的に溶融するのみであり、大部分の領域は固相シリコンの状態である。レーザー照射後ただちに、遮光領域直下の固相シリコンを結晶成長の種（シード）として、透過領域直下の完全溶融領域に固液界面が移動し、スーパーラテラル成長する。その結果、遮光領域と透過領域の境界にあたる部分から、透過領域直下の完全溶融領域の方向にスーパーラテラル成長した、１μm以上の大結晶粒が形成される。
【００２８】
半導体膜はスーパーラテラル成長した大結晶粒がチャネル形成領域となるようにすればよく、不要な部分はエッチング処理により除去して島状半導体膜４０７に形成する。
【００２９】
半導体膜は、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で３００〜４５０℃の加熱処理、或いは、プラズマによって生成された水素を含む雰囲気中で２００〜４５０℃の加熱処理によって、残留する欠陥を中和することができる。このようにして作製された島状半導体膜の領域４０７をチャネル形成領域としてＴＦＴの活性層を作製することにより、ＴＦＴの特性を向上させることができる。
【００３０】
[実施形態２]
実施形態１では、マスクの遮光領域の透過率が５０％であったが、実施形態２では、透過率を７４％とした場合について説明する。波長３０８nmのXeClエキシマレーザー光に対して、透過率７４％とする場合には、合成石英基板５０１０上に３７nmの窒化シリコン膜５０４０を単層成膜した後、所望の形状にパターニング形成する。
【００３１】
マスク基板の透過領域を通過したレーザー光強度に比べて、遮光領域を通過したレーザー光強度は、遮光領域で７４％透過領域で９３％である。
例えば、５５０mJ/cm2のレーザーエネルギー密度で照射した場合、マスク基板の遮光領域と透過領域とを透過したレーザーエネルギー密度は、それぞれ４０７mJ/cm2と５１２ mJ/cm2になる。
【００３２】
この場合、透過領域直下の非晶質シリコン膜は完全溶融しているが、遮光領域直下では、下地界面に微少な固相島が残留していると考えられる。レーザー照射後ただちに、この微少な固相島を結晶成長の種（シード）にして、その周囲に固液界面が移動し、スーパーラテラル成長する。ただし、遮光領域面積が大きいと、遮光領域内に多数の微少な固相島ができ、それぞれが結晶成長の種（シード）になり、独立にラテラル成長する。これらの微少な固相島間の距離が近すぎると、結晶粒同士が衝突してしまい、十分なスーパーラテラル成長粒が得られない。これを回避するには、遮光領域直下の半導体膜には、ラテラル方向（薄膜に水平な面内）に温度勾配が平坦な領域をつくらないようにすることが必要である。つまり、遮光領域直下の半導体膜中央部から、遮光領域と透過領域境界直下の半導体膜との区間に適度な温度勾配をつけることが必要である。具体的には、遮光領域のパターン中央部から、遮光領域と透過領域境界までの距離を、０.５〜４.０μmに設定する。こうすることで、微少な固相島を遮光領域中央部に対応する半導体層中にのみ形成することができる。その結果、遮光領域の中央から透過領域に向かう方向に対応して、半導体膜には、スーパーラテラル成長した、１μm以上の大結晶粒領域５０６が形成される。
【００３３】
図２６aに本実施形態でレーザ結晶化したシリコン膜の表面ＳＥＭ像を示す。セコ・エッチング法で、粒界および非晶質領域をエッチング除去している。
図２６bには、ＳＥＭ像に対応する透過領域と遮光領域を図示している。
【００３４】
実施形態１と同様に、半導体膜はスーパーラテラル成長した大結晶粒がチャネル形成領域となるように、不要な部分はエッチング処理により除去して島状半導体膜５０７に形成する。
【００３５】
半導体膜は、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で３００〜４５０℃の加熱処理、或いは、プラズマによって生成された水素を含む雰囲気中で２００〜４５０℃の加熱処理によって、残留する欠陥を中和することができる。このようにして作製された島状半導体膜の領域５０７をチャネル形成領域としてＴＦＴの活性層を作製することにより、ＴＦＴの特性を向上させることができる。
【００３６】
[実施形態３]
実施形態３は、請求項３にあるように試料基板の裏面にマスクを形成する方法である。この場合、試料基板自体もマスクの一部となるため、レーザー光波長における試料基板の屈折率および減衰定数を考慮して、マスク構造を設計する必要がある。このような実施形態を図６を用いて説明する。図６（Ａ）において、基板６０１には実施形態１で示したガラス基板を好適に用いることができる。その他、下地膜６０２、非晶質半導体層６０３は実施形態１と同様にして作製する。
【００３７】
図６（Ｂ）では、試料基板の裏面にマスクを構成する積層薄膜を成膜し、所望の形状にパターニン形成している。実施形態１と同様に窒化シリコン膜６０４a酸化窒化シリコン膜６０４bの積層膜を所望の透過率となるように成膜し、フォトリソグラフィーの技術を用いレジストマスクを形成し、不要な部分をエッチングする。この時、フッ素系の水溶液（例えば、フッ化水素アンモニウム（ＮＨ4ＨＦ2）を７．１３％とフッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）を１５．４％含む混合溶液（ステラケミファ社製、商品名ＬＡＬ５００））を用いたウエットエッチング法を用いるとよい。基板表面の非晶質半導体層６０３は窒化シリコン膜および酸化窒化シリコン膜と比較して十分にエッチングレートが小さいため、マスクを構成するこれら絶縁膜のみ選択的にエッチングできる。
【００３８】
図６（Ｃ）では、試料基板裏面側からレーザー光を入射することで、試料基板裏面に形成したマスクを透過したレーザー光強度が空間的に変調されて、非晶質半導体膜に照射される様子を示している。
【００３９】
実施形態１と同様に、半導体膜はスーパーラテラル成長した大結晶粒がチャネル形成領域となるように、不要な部分はエッチング処理により除去して島状半導体膜６０７に形成する。
【００４０】
半導体膜は、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で３００〜４５０℃の加熱処理、或いは、プラズマによって生成された水素を含む雰囲気中で２００〜４５０℃の加熱処理によって、残留する欠陥を中和することができる。このようにして作製された島状半導体膜の領域６０７をチャネル形成領域としてＴＦＴの活性層を作製することにより、ＴＦＴの特性を向上させることができる。
【００４１】
［実施例１］
本発明の実施例を図７〜図１３を用いて説明する。ここでは、画素部の画素ＴＦＴおよび保持容量と、画素部の周辺に設けられる駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴとを同時に作製する方法について工程に従って説明する。
【００４２】
図７（Ａ）において、基板１０１にはコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板の他に、結晶化や活性化の工程をレーザーアニール法のみで行う場合には、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）など光学的異方性を有しないプラスチック基板を用いることができる。ガラス基板を用いる場合には、ガラス歪み点よりも１０〜２０℃程度低い温度であらかじめ熱処理しておいても良い。そして、基板１０１のＴＦＴを形成する表面に、基板１０１からの不純物拡散を防ぐために、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの下地膜１０２を形成する。例えば、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜１０２ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）、同様にＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化水素化シリコン膜１０２ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。
【００４３】
酸化窒化シリコン膜は従来の平行平板型のプラズマＣＶＤ法を用いて形成する。酸化窒化シリコン膜１０２ａは、ＳｉＨ4を１０SCCM、ＮＨ3を１００SCCM、Ｎ2Ｏを２０SCCMとして反応室に導入し、基板温度３２５℃、反応圧力４０Pa、放電電力密度０．４１W/cm2、放電周波数６０MHzとした。一方、酸化窒化水素化シリコン膜１０２ｂは、ＳｉＨ4を５SCCM、Ｎ2Ｏを１２０SCCM、Ｈ2を１２５SCCMとして反応室に導入し、基板温度４００℃、反応圧力２０Pa、放電電力密度０．４１W/cm2、放電周波数６０MHzとした。これらの膜は、基板温度を変化させ、反応ガスの切り替えのみで連続して形成することもできる。
【００４４】
また、酸化窒化シリコン膜１０２ａは基板を中心に考えて、その内部応力が引張り応力となるように形成する。酸化窒化シリコン膜１０２ｂも同様な方向に内部応力を持たせるが、酸化窒化シリコン膜１０２ａよりも絶対値で比較して小さい応力となりようにする。
【００４５】
次に、２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで非晶質構造を有する半導体層１０３を、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法などの公知の方法で形成する。例えば、プラズマＣＶＤ法で非晶質シリコン膜を５５ｎｍの厚さに形成する。非晶質構造を有する半導体膜には、非晶質半導体層や微結晶半導体膜があり、非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜を適用しても良い。また、下地膜１０２と非晶質半導体層１０３とは両者を連続形成することも可能である。例えば、前述のように酸化窒化シリコン膜１０２ａと酸化窒化水素化シリコン膜１０２ｂをプラズマＣＶＤ法で連続して成膜後、反応ガスをＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、Ｈ2からＳｉＨ4とＨ2或いはＳｉＨ4のみに切り替えれば、一旦大気雰囲気に晒すことなく連続形成できる。その結果、非晶質半導体層１０３と酸化窒化水素化シリコン膜１０２ｂとの界面の汚染を防ぐことが可能となり、作製するＴＦＴの特性バラツキやしきい値電圧の変動を低減させることができる。
【００４６】
ここで、レーザー光強度の変調マスクを用意する。本実施例では実施形態１による結晶化を行うため、合成石英基板４０１０に窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜の順に積層形成する。窒化シリコン膜はプラズマＣＶＤ法で、反応ガスはＳｉＨ4を３０SCCM、Ｎ2を３００SCCM、ＮＨ3を２４０SCCMとして反応室に導入し、基板温度３２５℃、反応圧力１６０Pa、放電電力密度０．３５W/cm2、放電周波数１３．５６MHzの条件で形成した。成膜された膜の光学定数は、波長３０８nmで屈折率２.１、減衰定数０.０である。酸化窒化シリコン膜はプラズマＣＶＤ法で、反応ガスはＳｉＨ4を４SCCM、Ｎ2Ｏを４００SCCM、Ｈ2を１２５SCCMとして反応室に導入し、基板温度４００℃、反応圧力４０Pa、放電電力密度０．４１W/cm2、放電周波数１３．５６MHzの条件で形成した。成膜された膜の光学定数は、波長３０８nmで屈折率１.５、減衰定数０.０である。各層の各々の膜厚は所望のレーザー光透過率になるように決定すればよいが、本実施例では遮光領域の透過率が３０％となるように、基板に近い層から、３５nmの窒化シリコン膜、６０nmの酸化窒化シリコン膜、３５nmの窒化シリコン膜、６０nmの酸化窒化シリコン膜、３５nmの窒化シリコン膜を成膜した。そして、レーザー光を空間変調するために、フォトマスクとフォトリソグラフィーの技術を使用して、積層薄膜を所望の島状に形成する。以上のように作製されたマスクは、図７（Ｂ）に示すように非晶質シリコン膜１０３に対して、適切な距離をもって配置する。このマスク構成では、透過領域の透過率は９３％であり、遮光領域の透過率は３０％である。
【００４７】
ここで、本明細書で使用する、実効入射エネルギーを定義しておく。つまり、実効的にシリコン膜に吸収されて、熱に変換されるエネルギーであり、変調マスクでの透過率、半導体表面での反射率を考慮して導出される値である。本実施例の場合には、次式で導出される。
実効入射エネルギー密度＝Io× Tmask×（１−Rsi）
Io:照射されるレーザーエネルギー密度
Tmask:マスクでの透過率
Rsi:半導体膜表面での反射率
【００４８】
次に、非晶質シリコン膜１０３に対して結晶化の工程を行う。本実施例ではＸｅＣｌエキシマレーザー光（波長３０８ｎｍ）を線状ビームに形成し、発振周波数５〜５０Ｈｚの範囲で、線状ビームのオーバーラップ割合を８０〜９８％として基板全面を走査処理した。レーザー光の照射条件は上記に限定されるものではなく、実施者が適宣決定すれば良いが、通常照射されるエネルギー密度３００〜４００ｍＪ／ｃｍ2では、透過領域直下の非晶質シリコン膜は完全溶融しない（透過率直下での実効入射エネルギー密度１２５〜１６７ｍＪ／ｃｍ2）。この場合、実施形態１で説明したようなスーパーラテラル成長は発生しない。
【００４９】
スーパーラテラル成長させるためには、透過領域直下の非晶質シリコン膜を完全溶融させる照射エネルギー密度である４５０〜６００ｍＪ／ｃｍ2（透過率直下での実効入射エネルギー密度１８８〜２５１ｍＪ／ｃｍ2）で照射する必要がある。実施形態１〜３のいずれの方法にしても、レーザー光強度の空間変調マスク４０１の遮光領域を通過するレーザーエネルギー密度は透過領域を通過するレーザーエネルギー密度よりも小さい。図７（Ｂ）の矢印で示すように、非晶質シリコン膜に到達するレーザー光は面内一様ではなくなっている。前述したように実効入射エネルギーは、非晶質シリコン膜に到達し、吸収されて、熱に変換されるエネルギーであるから、変調マスクの遮光領域直下では弱く、透過領域直下では高い、という分布となり、結晶成長は両領域の境界からレーザー強度の高い方向へ進むことになる。この結果、領域１０５〜１０９では一定方向に結晶粒界を持つ、１μｍ以上の大きな結晶粒が得られ、領域１１０では非晶質シリコンである。
【００５０】
ＴＦＴのゲート電極が結晶欠陥の多数存在する領域１１０にかかって形成されると、ＴＦＴの特性を劣化させる原因となる。例えば、オフ電流値（ＴＦＴのオフ状態で流れる電流値）が増大したり、この領域に電流が集中して局部的に発熱したりする。従って、フォトマスクとフォトリソグラフィー技術を用いて、図７（Ｃ）で示すように領域１１０が除去されるように島状半導体層１１１〜１１５を形成する。この島状半導体層１１１〜１１５の形状は、スーパーラテラル成長させた領域がチャネル領域になるようにさえすれば、任意な形状のものとすれば良い。
【００５１】
その後、この島状半導体層１１１〜１１５を覆って、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法により５０〜１００ｎｍの厚さの酸化シリコン膜によるマスク層１１７を形成する。
【００５２】
この状態で島状半導体層に対し、ＴＦＴのしきい値電圧（Ｖth）を制御する目的でｐ型を付与する不純物元素を１×１０16〜５×１０17atoms／cm3程度の濃度で島状半導体層の全面に添加しても良い。半導体に対してｐ型を付与する不純物元素には、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）など周期律表第１３族の元素が知られている。その方法として、イオン注入法やイオンドープ法を用いることができるが、大面積基板を処理するにはイオンドープ法が適している。イオンドープ法ではジボラン（Ｂ2Ｈ6）をソースガスとして用いホウ素（Ｂ）を添加する。このような不純物元素の注入は必ずしも必要でなく省略しても差し支えないが、特にｎチャネル型ＴＦＴのしきい値電圧を所定の範囲内に収めるために好適に用いる手法である。
【００５３】
駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴのＬＤＤ領域を形成するために、ｎ型を付与する不純物元素を島状半導体層１１２、１１３に選択的に添加する。そのため、あらかじめレジストマスク１１６ａ〜１１６ｅを形成した。ｎ型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）や砒素（Ａｓ）を用いれば良く、ここではリン（Ｐ）を添加すべく、フォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンドープ法を適用した。形成された不純物領域は低濃度ｎ型不純物領域１１８、１１９として、このリン（Ｐ）濃度は２×１０16〜５×１０19atoms／cm3の範囲とすれば良い。本明細書中では、ここで形成された不純物領域１１８、１１９に含まれるｎ型を付与する不純物元素の濃度を（ｎ-）と表す。また、不純物領域１２０は、画素マトリクス回路の保持容量を形成するための半導体層であり、この領域にも同じ濃度でリン（Ｐ）を添加した（図７（Ｄ））。
【００５４】
次に、添加した不純物元素を活性化させる工程を行う。活性化は、窒素雰囲気中で５００〜６００℃で１〜４時間の熱処理や、レーザー活性化の方法により行うことができる。また、両者を併用して行っても良い。レーザー活性化の方法による場合、ＫｒＦエキシマレーザー光（波長２４８ｎｍ）を用い、線状ビームを形成して、発振周波数５〜５０Ｈｚ、エネルギー密度１００〜５００ｍＪ／ｃｍ2として線状ビームのオーバーラップ割合を８０〜９８％として走査して、島状半導体層が形成された基板全面を処理した。尚、レーザー光の照射条件には何ら限定される事項はなく、実施者が適宣決定すれば良い。マスク層１１７はこの段階でフッ酸などの溶液でエッチング除去する。
【００５５】
図９（Ａ）において、ゲート絶縁膜１２３はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、膜厚を４０〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。例えば、１２０ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜から形成すると良い。また、ＳｉＨ4とＮ2ＯにＯ2を添加させて作製された酸化窒化シリコン膜は、膜中の固定電荷密度が低減されているのでこの用途に対して好ましい材料となる。勿論、ゲート絶縁膜１２３はこのような酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。いずれにしても、ゲート絶縁膜１２３は基板を中心に考え圧縮応力となるように形成する。
【００５６】
そして、図９（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１２３上にゲート電極を形成するための耐熱性導電層を形成する。耐熱性導電層は単層で形成しても良いが、必要に応じて二層あるいは三層といった複数の層から成る積層構造としても良い。このような耐熱性導電性材料を用い、例えば、導電性の窒化物金属膜から成る導電層（Ａ）１２１と金属膜から成る導電層（Ｂ）１２２とを積層した構造とすると良い。導電層（Ｂ）１２２はタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金か、前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ合金膜、Ｍｏ−Ｔａ合金膜）で形成すれば良く、導電層（Ａ）１２１は窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化タングステン（ＷＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）膜、窒化モリブデン（ＭｏＮ）などで形成する。また、導電層（Ａ）１２１はタングステンシリサイド、チタンシリサイド、モリブデンシリサイドを適用しても良い。導電層（Ｂ）１２２は低抵抗化を図るために含有する不純物濃度を低減させることが好ましく、特に酸素濃度に関しては３０ｐｐｍ以下とすると良かった。例えば、タングステン（Ｗ）は酸素濃度を３０ｐｐｍ以下とすることで２０μΩｃｍ以下の比抵抗値を実現することができた。
【００５７】
導電層（Ａ）１２１は１０〜５０ｎｍ（好ましくは２０〜３０ｎｍ）とし、導電層（Ｂ）１２２は２００〜４００ｎｍ（好ましくは２５０〜３５０ｎｍ）とすれば良い。Ｗをゲート電極とする場合には、Ｗをターゲットとしたスパッタ法で、アルゴン（Ａｒ）ガスと窒素（Ｎ2）ガスを導入して導電層（Ａ）１２２を窒化タングステン（ＷＮ）で５０nmの厚さに形成し、導電層（Ｂ）１２１をＷで２５０nmの厚さに形成する。その他の方法として、Ｗ膜は６フッ化タングステン（ＷＦ6）を用いて熱ＣＶＤ法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。このことより、スパッタ法による場合、純度９９．９９９９％のＷターゲットを用い、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができる。
【００５８】
一方、導電層（Ａ）１２１にＴａＮ膜を、導電層（Ｂ）１２２にＴａ膜を用いる場合には、同様にスパッタ法で形成することが可能である。ＴａＮ膜はＴａをターゲットとしてスパッタガスにＡｒと窒素との混合ガスを用いて形成し、Ｔａ膜はスパッタガスにＡｒを用いる。また、これらのスパッタガス中に適量のＸｅやＫｒを加えておくと、形成する膜の内部応力を緩和して膜の剥離を防止することができる。α相のＴａ膜の抵抗率は２０μΩcm程度でありゲート電極に使用することができるが、β相のＴａ膜の抵抗率は１８０μΩcm程度でありゲート電極とするには不向きであった。ＴａＮ膜はα相に近い結晶構造を持つので、この上にＴａ膜を形成すればα相のＴａ膜が容易に得られた。尚、図示しないが、導電層（Ａ）１２１の下に２〜２０ｎｍ程度の厚さでリン（Ｐ）をドープしたシリコン膜を形成しておくことは有効である。これにより、その上に形成される導電膜の密着性向上と酸化防止を図ると同時に、導電層（Ａ）１２１または導電層（Ｂ）１２２が微量に含有するアルカリ金属元素がゲート絶縁膜１２３に拡散するのを防ぐことができる。いずれにしても、導電層（Ｂ）１２２は抵抗率を１０〜５０μΩcmの範囲ですることが好ましい。
【００５９】
次に、フォトマスクを用い、フォトリソグラフィーの技術を使用してレジストマスク１２４ａ〜１２４ｆを形成し、導電層（Ａ）１２１と導電層（Ｂ）１２２とを一括でエッチングしてゲート電極１２５〜１２９と容量配線１３０を形成する。ゲート電極１２４〜１２９と容量配線１３０は、導電層（Ａ）から成る１２５ａ〜１２９ａと、導電層（Ｂ）から成る１２５ｂ〜１２９ｂとが一体として形成されている（図９（Ｂ））。また、この状態における島状半導体層１１１とゲート電極１２５との位置関係を図１１（Ｃ）に示す。同様に島状半導体層１１５とゲート電極１２９、容量配線１３０の関係を図１２（Ｃ）に示す。図１１（Ｃ）および図１２（Ｃ）において、ゲート絶縁膜１２３は省略して示す。
【００６０】
導電層（Ａ）および導電層（Ｂ）をエッチングする方法は実施者が適宣選択すれば良いが、前述のようにＷを主成分とする材料で形成されている場合には、高速でかつ精度良くエッチングを実施するために高密度プラズマを用いたドライエッチング法を適用することが望ましい。高密度プラズマを得る方法として、マイクロ波プラズマや誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）エッチング装置を用いると良い。例えば、ＩＣＰエッチング装置を用いたＷのエッチング法は、エッチングガスにＣＦ4とＣｌ2の２種のガスを反応室に導入し、圧力０．５〜１．５Ｐａ（好ましくは１Ｐａ）とし、誘導結合部に２００〜１０００Ｗの高周波（１３．５６ＭＨｚ）電力を印加する。この時、基板が置かれたステージには２０Ｗの高周波電力が印加され、自己バイアスで負電位に帯電することにより、正イオンが加速されて異方性のエッチングを行うことができる。ＩＣＰエッチング装置を使用することにより、Ｗなどの硬い金属膜も２〜５nm／秒のエッチング速度を得ることができる。また、残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増しオーバーエッチングをすると良い。しかし、この時に下地とのエッチングの選択比に注意する必要がある。例えば、Ｗ膜に対する酸化窒化シリコン膜（ゲート絶縁膜１２７）の選択比は２．５〜３であるので、このようなオーバーエッチング処理により、酸化窒化シリコン膜が露出した面は２０〜５０nm程度エッチングされて実質的に薄くなった。
【００６１】
そして、画素ＴＦＴのｎチャネル型ＴＦＴにＬＤＤ領域を形成するために、ｎ型を付与する不純物元素添加の工程（ｎ--ドープ工程）を行った。ゲート電極１２５〜１２９をマスクとして自己整合的にｎ型を付与する不純物元素をイオンドープ法で添加した。ｎ型を付与する不純物元素として添加するリン（Ｐ）の濃度は１×１０16〜５×１０19atoms／cm3の濃度範囲で添加する。このようにして、図９（Ｃ）に示すように島状半導体層に低濃度ｎ型不純物領域１３１〜１３５を形成する。
【００６２】
次に、ｎチャネル型ＴＦＴにおいて、ソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度ｎ型不純物領域の形成を行った（ｎ+ドープ工程）。まず、フォトマスクを用い、レジストのマスク１３６ａ〜１３６ｄを形成し、ｎ型を付与する不純物元素を添加して高濃度ｎ型不純物領域１３７〜１４２を形成した。ｎ型を付与する不純物元素にはリン（Ｐ）を用い、その濃度が１×１０20〜１×１０21atoms／cm3の濃度範囲となるようにフォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンドープ法で行った（図９（Ｄ））。
【００６３】
そして、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する島状半導体層１１１、１１３にソース領域およびドレイン領域とする高濃度ｐ型不純物領域１４４、１４５を形成する。ここでは、ゲート電極１２５、１２７をマスクとしてｐ型を付与する不純物元素を添加し、自己整合的に高濃度ｐ型不純物領域を形成する。このとき、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する島状半導体膜１１２、１１４、１１５は、フォトマスクを用いてレジストマスク１４３ａ〜１４３ｃを形成し全面を被覆しておく。高濃度ｐ型不純物領域１４４、１４５はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成する。この領域のボロン（Ｂ）濃度は３×１０20〜３×１０21atoms／cm3となるようにする（図１０（Ａ））。この高濃度ｐ型不純物領域１４４、１４５には、前工程においてリン（Ｐ）が添加されていて、高濃度ｐ型不純物領域１４４ａ、１４５ａには１×１０20〜１×１０21atoms／cm3の濃度で、高濃度ｐ型不純物領域１４４ｂ、１４５ｂには１×１０16〜５×１０19atoms／cm3の濃度で含有しているが、この工程で添加するボロン（Ｂ）の濃度を１．５から３倍となるようにすることにより、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域として機能する上で何ら問題はなかった。
【００６４】
その後、図１０（Ｂ）に示すように、ゲート電極およびゲート絶縁膜上から保護絶縁膜１４６を形成する。保護絶縁膜は酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組み合わせた積層膜で形成すれば良い。いずれにしても保護絶縁膜１４６は無機絶縁物材料から形成する。保護絶縁膜１４６の膜厚は１００〜２００ｎｍとする。ここで、酸化シリコン膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法で、オルトケイ酸テトラエチル（Tetraethyl  Orthosilicate：ＴＥＯＳ）とＯ2とを混合し、反応圧力４０Pa、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．５〜０．８W/cm2で放電させて形成することができる。酸化窒化シリコン膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3から作製される酸化窒化シリコン膜、またはＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜で形成すれば良い。この場合の作製条件は反応圧力２０〜２００Pa、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（６０MHz）電力密度０．１〜１．０W/cm2で形成することができる。また、ＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、Ｈ2から作製される酸化窒化水素化シリコン膜を適用しても良い。窒化シリコン膜も同様にプラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、ＮＨ3から作製することが可能である。このような保護絶縁膜は、基板を中心に考えて圧縮応力となるように形成する。
【００６５】
その後、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型を付与する不純物元素を活性化する工程を行う。この工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。その他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することができる。熱アニール法では酸素濃度が１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で４００〜７００℃、代表的には５００〜６００℃で行うものであり、本実施例では５５０℃で４時間の熱処理を行った。また、基板１０１に耐熱温度が低いプラスチック基板を用いる場合にはレーザーアニール法を適用することが好ましい（図１０（Ｃ））。
【００６６】
活性化の工程の後、さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行い、島状半導体層を水素化する工程を行った。この工程は熱的に励起された水素により島状半導体層にある１０16〜１０18/cm3のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行っても良い。また、３００〜４５０℃の加熱処理により、下地膜１０２の酸化窒化水素化シリコン膜１０２ｂ、保護絶縁膜１４６の酸化窒化シリコン膜の水素を拡散させて島状半導体層を水素化しても良い。
【００６７】
活性化および水素化の工程が終了したら、有機絶縁物材料からなる層間絶縁膜１４７を１．０〜２．０μｍの平均厚を有して形成する。有機樹脂材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を使用することができる。例えば、基板に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用いる場合には、クリーンオーブンで３００℃で焼成して形成する。また、アクリルを用いる場合には、２液性のものを用い、主材と硬化剤を混合した後、スピナーを用いて基板全面に塗布した後、ホットプレートで８０℃で６０秒の予備加熱を行い、さらにクリーンオーブンで２５０℃で６０分焼成して形成することができる。
【００６８】
層間絶縁膜を有機絶縁物材料で形成することにより、表面を良好に平坦化させることができる。また、有機樹脂材料は一般に誘電率が低いので、寄生容量を低減できる。しかし、吸湿性があり保護膜としては適さないので、本実施例のように、保護絶縁膜１４６として形成した酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜などと組み合わせて用いる必要がある。
【００６９】
その後、フォトマスクを用い、所定のパターンのレジストマスクを形成し、それぞれの島状半導体膜に形成されたソース領域またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。コンタクトホールの形成はドライエッチング法により行う。この場合、エッチングガスにＣＦ4、Ｏ2、Ｈｅの混合ガスを用い有機樹脂材料から成る層間絶縁膜をまずエッチングし、その後、続いてエッチングガスをＣＦ4、Ｏ2として保護絶縁膜１４６をエッチングする。さらに、島状半導体層との選択比を高めるために、エッチングガスをＣＨＦ3に切り替えてゲート絶縁膜をエッチングすることにより、良好にコンタクトホールを形成することができる。
【００７０】
そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真空蒸着法で形成し、フォトマスクによりレジストマスクパターンを形成し、エッチングによってソース配線１４８〜１５２とドレイン配線１５３〜１５７を形成する。ドレイン配線１５８は隣接する画素のドレイン配線を示す。ここで、ドレイン配線１５８は画素電極として機能するものである。図示していないが、本実施例ではこの電極を、Ｔｉ膜を５０〜１５０nmの厚さで形成し、島状半導体層のソースまたはドレイン領域を形成する半導体膜とコンタクトを形成し、そのＴｉ膜上に重ねてアルミニウム（Ａｌ）を３００〜４００nmの厚さで形成して配線とした。
【００７１】
図１１（Ｄ）はこの状態における島状半導体層１１１、ゲート電極１２５、ソース配線１４８およびドレイン配線１５３の上面図を示す。ソース配線１４８は図示されていない層間絶縁膜および保護絶縁膜に設けられたコンタクトホールによって、島状半導体層１１１とそれぞれ２３０で接続している。また、ドレイン配線１５３は２３１で島状半導体層１１１と接続している。同様に、図１２（Ｄ）では島状半導体層１１５、ゲート電極１２９、容量配線１３０、ソース配線１５２およびドレイン配線１５７の上面図を示す。ソース配線１５２はコンタクト部２３４で、ドレイン配線１５７はコンタクト部２３５でそれぞれ島状半導体層１１５と接続している。いずれにしても、結晶欠陥が多数存在する領域（レーザー光変調マスク下の領域１１０）を除去して、スーパーラテラル成長をさせた内側の領域に、島状半導体層を形成し、ＴＦＴを形成する。
【００７２】
この状態で水素化処理を行うとＴＦＴの特性向上に対して好ましい結果が得られた。例えば、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行うと良く、あるいはプラズマ水素化法を用いても同様の効果が得られた。また、このような熱処理により保護絶縁膜１４２や、下地膜１０２に存在する水素を島状半導体膜１１１〜１１５に拡散させ水素化をすることもできる。いずれにしても、島状半導体層１１１〜１１５中の欠陥密度を１０16/cm3以下とすることが望ましく、そのために水素を5×１０18〜５×１０19atoms/cm3程度付与すれば良かった。このような処理を加えられた島状半導体層は僅かに存在する結晶粒界も不活性なものとなり、実質的に単結晶と見なせる領域が形成された。
【００７３】
こうして同一の基板上に、駆動回路のＴＦＴと画素部の画素ＴＦＴとを有した基板を完成させることができる。駆動回路には第１のｐチャネル型ＴＦＴ２００、第１のｎチャネル型ＴＦＴ２０１、第２のｐチャネル型ＴＦＴ２０２、第２のｎチャネル型ＴＦＴ２０３、画素部には画素ＴＦＴ２０４、保持容量２０５が形成されている。本明細書では便宜上このような基板をアクティブマトリクス基板と呼ぶ。
【００７４】
駆動回路の第１のｐチャネル型ＴＦＴ２００には、島状半導体膜１１１にチャネル形成領域２０６、高濃度ｐ型不純物領域から成るソース領域２０７ａ、２０７ｂ、ドレイン領域２０８ａ，２０８ｂを有したシングルドレインの構造を有している。第１のｎチャネル型ＴＦＴ２０１には、島状半導体膜１１２にチャネル形成領域２０９、ゲート電極１１９と重なるＬＤＤ領域２１０、ソース領域２１２、ドレイン領域２１１を有している。このＬＤＤ領域において、ゲート電極１１５と重なるＬＤＤ領域をＬovとしてそのチャネル長方向の長さは０．５〜３．０μｍ、好ましくは１．０〜２．０μｍとした。ｎチャネル型ＴＦＴにおけるＬＤＤ領域の長さをこのようにすることにより、ドレイン領域近傍に発生する高電界を緩和して、ホットキャリアの発生を防ぎ、ＴＦＴの劣化を防止することができる。駆動回路の第２のｐチャネル型ＴＦＴ２０２は同様に、島状半導体膜１１３にチャネル形成領域２１３、高濃度ｐ型不純物領域から成るソース領域２１４ａ、２１４ｂ、ドレイン領域２１５ａ、２１５ｂを有したシングルドレインの構造を有している。第２のｎチャネル型ＴＦＴ２０３には、島状半導体膜１１４にチャネル形成領域２１６、ゲート電極１２１と一部が重なるＬＤＤ領域２１７、２１８、ソース領域２２０、ドレイン領域２１９が形成されている。このＴＦＴのゲート電極と重なるＬovの長さも０．５〜３．０μｍ、好ましくは１．０〜２．０μｍとした。また、ゲート電極と重ならないＬＤＤ領域をＬoffとして、このチャネル長方向の長さは０．５〜４．０μｍ、好ましくは１．０〜２．０μｍとした。画素ＴＦＴ２０４には、島状半導体膜１１５にチャネル形成領域２２１、２２２、ＬＤＤ領域２２３〜２２５、ソースまたはドレイン領域２２６〜２２８を有している。ＬＤＤ領域（Ｌoff）のチャネル長方向の長さは０．５〜４．０μｍ、好ましくは１．５〜２．５μｍである。さらに、容量配線１２３と、ゲート絶縁膜と同じ材料から成る絶縁膜と、画素ＴＦＴ２０４のドレイン領域２２８に接続する半導体層２２９とから保持容量２０５が形成されている。図１２では画素ＴＦＴ２０４をダブルゲート構造としたが、シングルゲート構造でも良いし、複数のゲート電極を設けたマルチゲート構造としても差し支えない。
【００７５】
図１３は画素部のほぼ一画素分を示す上面図である。図中に示すＡ−Ａ'断面が図１０（Ａ）に示す画素部の断面図に対応している。画素ＴＦＴ２０４は、ゲート配線を兼ねるゲート電極１２９は、図示されていないゲート絶縁膜を介してその下の島状半導体層１１５と交差している。図示はしていないが、島状半導体層には、ソース領域、ドレイン領域、ＬＤＤ領域が形成されている。また、２３４はソース配線１５６とソース領域２２６とのコンタクト部、２３５はドレイン配線１５７とドレイン領域２２８とのコンタクト部である。保持容量２０５は、画素ＴＦＴ２０４のドレイン領域２２８から延在する半導体層２２９とゲート絶縁膜を介して容量配線１３０が重なる領域で形成されている。
【００７６】
以上のような工程を経て、本発明に関わるレーザー光を吸収しない材料からなるレーザー光強度空間変調マスクから形成された島状半導体層は、単結晶構造を有している。このような島状半導体層を用いて、画素ＴＦＴおよび駆動回路が要求する仕様に応じて各回路を構成するＴＦＴの構造を最適化することにより、半導体装置の動作性能と信頼性を向上させることを可能としている。さらにゲート電極を耐熱性を有する導電性材料で形成することによりＬＤＤ領域やソース領域およびドレイン領域の活性化を容易としている。そして、このようなアクティブマトリクス基板で高品質な表示装置を実現することができる。本実施例で作製したアクティブマトリクス基板からは、反射型の液晶表示装置を作製することができる。
【００７７】
［実施例２］
本実施例では、実施例１と比べてより広範囲にわたって位置制御した大粒径を作製することができ、ＴＦＴのチャネル領域が大きい場合にも本発明の効果が十分得られる構成例を、図１４〜１５で示す。
【００７８】
レーザー光照射による半導体膜の加熱溶融および冷却固化過程において、下地絶縁膜が段差形状を有する試料構造では、半導体層のラテラル方向に温度分布が発生する。これにより、核発生位置と核生成速度を制御することにより結晶粒の大粒形化を図る。
【００７９】
具体的には図１４で示すように、基板１４０１上にストライプ状の第１の絶縁層１４０２、１４０３をチャネル領域Ａを挟むようにチャネル幅方向に対して平行に設け、その上に第２の絶縁層１４０４と半導体層１４０５を成膜する。即ち、半導体層１４０５の下側に、第２の絶縁層１４０４が形成されている領域と、第1の絶縁層１４０２、１４０３と第２の絶縁層１４０４の絶縁膜が積層形成されている領域とを設ける。
【００８０】
このような下地絶縁膜が段差形状を有する試料構造にパルスレーザー光照射して、レーザー結晶化させる場合の温度分布履歴をシミレーションした。図２７（Ｂ）のような結果が得られた。
【００８１】
このような結果が得られた理由として、定性的には以下のように説明できる。図２７（Ａ）のＢ領域は、熱の逃げる場所として▲１▼直下の下地絶縁膜▲２▼横に存在する下地絶縁膜の両方があるため、他の場所と比較して早く冷める。逆に、Ｃ領域直下の下地絶縁膜には、Ｂ領域から逃げてくる熱があるため、Ｃ領域の温度は下がりにくくなっている。したがって、Ｂ領域とＣ領域とでは温度勾配が生じる。
【００８２】
半導体膜がレーザー光照射により完全に溶融する場合を考える。まず、最初に温度の下がるＢ領域の半導体層から固相化が始まり、結晶の成長の核が発生する。この核が結晶成長の中心となり、温度が高く溶融状態のＣ領域またはＡ領域に向かって結晶成長が進行する。半導体膜が、レーザー光照射により完全に溶融せず固相が残った場合にも、この固相（微少固相）が結晶成長の中心となりそこから温度勾配を利用してスーパーラテラル成長が進行することで、粒径の大きな結晶を位置制御して形成できる。
【００８３】
図１４（Ａ）において、基板１４０１にはバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどの無アルカリガラス基板を用いる。例えば、コーニング社の#７０５９ガラスや#１７３７ガラス基などを好適に用いることができる。この基板１４０１のＴＦＴを形成する表面に、透光性でかつ絶縁性を有する第１の絶縁層１４０２、１４０３を形成する。この第１の絶縁層を酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜などで形成する。また、第１の絶縁層は熱伝導性の優れる材料で形成しても良い。そのような材料として、アルミニウムの酸化物（酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3））は可視光において透光性を有し、熱伝導率が２０Wm-1K-1である。また、酸化アルミニウムは化学量論比に限定されるものでなく、熱伝導率特性と内部応力などの特性を制御するために、他の元素を添加しても良い。例えば、酸化アルミニウムに窒素を含ませて、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＮxＯ1-x：０．０２≦ｘ≦０．５）を用いても良いし、アルミニウムの窒化物（ＡｌＮx）を用いることも可能である。また、シリコン（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）とＭ（Ｍはアルミニウム（Ａｌ）または希土類元素から選ばれた少なくとも一種）を含む化合物を用いることができる。例えば、ＡｌＳｉＯＮやＬａＳｉＯＮなどを好適に用いることができる。その他に、窒化ホウ素なども適用することができる。
【００８４】
上記の酸化物、窒化物、および化合物はいずれもスパッタ法やプラズマＣＶＤ法で形成することができる。スパッタ法の場合には所望の組成のターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）や窒素などの不活性ガスを用いてスパッタすることにより形成できる。また、熱伝導度が１０００Wm-1K-1に達する薄膜ダイアモンド層やＤＬＣ（Diamond Like Carbon）層を設けても良い。第１の絶縁層１４０２、１４０３の端面における側壁の角度は、ガラス基板１４０１の主表面に対して、５°以上９０°未満となるようにテーパー状にエッチングしてこの上に積層させる膜のステップかバレージを確保する。第１の絶縁層から成る一対の矩形のサイズは、実施者が任意に決定すればよいが、好ましくは矩形のチャネル長方向の辺長は０．５〜２μｍの幅で設ける。
【００８５】
この上に第２の絶縁層１４０４を酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜などで形成する。酸化窒化シリコン膜は、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、Ｎ2Ｏを原料ガスとして作製する。この原料ガスにＯ2を添加しても良い。作製条件は限定されないが、この第２の絶縁膜としての酸化窒化シリコン膜は膜厚を５０〜５００nmとし、含有酸素濃度を５５atomic％以上７０atomic％未満とし、かつ、含有窒素濃度を１atomic％以上２０atomic％未満となるようにする。このような組成として酸化窒化シリコン膜の内部応力が低減すると共に固定電荷密度を減少させておく。第２の絶縁層は必ずしも必要でないが、基板１４０１からアルカリ金属が拡散することを防ぐ目的で設けておくことが望ましい。
【００８６】
図１４（Ｂ）に示す半導体層１４０５は、２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さに形成する。これは非晶質構造を有する半導体膜をプラズマＣＶＤ法やスパッタ法などの公知の方法で形成する。図１４（Ｃ）はその上面図であり、第１の絶縁層はストライプ状または矩形状または短冊状のパターンに形成する。その上方に形成する半導体層１４０５のチャネルとなる領域Ａを挟むように、かつ、第１の絶縁膜の短辺はチャネルとなる領域外に配置する。半導体層を形成するための非晶質構造を有する半導体膜としては、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜があり、非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜を適用しても良い。また、実施形態１で説明したレーザー光強度変調マスクの遮光領域１４０６は、図１４（Ｃ）に示すようにチャネル領域として利用する領域を囲うように配置する。
【００８７】
図１５はレーザー結晶化の工程を説明する図である。結晶化の工程前には非晶質半導体膜が含有する水素を放出させておくことが望ましく、４００〜５００℃で１時間程度の熱処理を行い含有する水素量を５atom％以下にしておくと良い。レーザー照射は実施例１と同じ条件で行った。
【００８８】
図１５（Ａ）では、レーザー光１５０８が半導体層に照射される様子を示している。ここではレーザー変調マスクは省略している。図１５（Ｃ）では、第１の絶縁層１５０２、１５０３と領域Ａ、Ｂ、および、レーザー変調マスクの遮光領域１５０８の位置関係を基板上面から見た様子を示した。図中には、結晶成長の方向も矢印で示した。レーザー光変調による変調境界部分を核発生場所とする方法と、下地段差による段差部分を核発生場所とする方法の、２つの優先核発生性層を作製することにより、ＴＦＴの特性を向上させることができる。
［実施例３］
本実施例では実施例２と同様に、実施例１と比べてより広範囲にわたって位置制御した大粒径を作製することができ、ＴＦＴのチャネル領域が大きい場合にも本発明の効果が十分得られる構成例を、図１６で示す。
【００８９】
レーザー光照射による半導体膜の加熱溶融および冷却固化過程において、低熱伝導率下地膜を有する試料構造では、低熱伝導率下地膜直上の半導体膜から基板側への熱流量を小さくすることができる。つまり、低熱伝導率下地膜１６０２直上の半導体層１６０５の冷却速度は小さくなり、レーザー照射後の溶融時間を長くすることができる。これを利用して、スーパーラテラル成長の距離を伸長することができる。具体的には図１６で示すように、有機樹脂膜１６０２は、基板１６０１と無機絶縁膜１６０３との間に島状に形成し、かつ、島状有機樹脂膜１６０２は半導体膜１６０４のチャネル領域である領域Ａの範囲内に形成する。
【００９０】
この構造にレーザー光を照射すると、レーザー光は半導体膜１６０４で吸収されて熱に変換される。この熱は基板１６０１の方向へ拡散する。レーザー照射停止後、ある一定時間立つと、半導体膜は溶融状態から固相化し始める。このとき、領域Ａ下には島状有機樹脂膜１６０２が形成されているため、領域Ｂと比較して半導体膜１６０４から基板１６０１への熱拡散が抑えられ、冷却速度が小さくなる。したがって、領域Ｂと比較して領域Ａではレーザー照射停止後、固相化が始まるまでの時間を長くすることが可能となる。従って、領域Ｂから領域Ａの方向にラテラル成長方向を制御させると、より効果的にスーパーラテラル成長距離を伸張することできる。
【００９１】
有機樹脂膜１６０２は、基板上においてＴＦＴの活性層（チャネル形成領域、ソース領域、ドレイン領域、およびＬＤＤ領域が形成される半導体膜）の配置に合わせて島状に形成する。また、有機樹脂膜としては、熱伝導率が１．０Ｗｍ-1Ｋ-1以下、好ましくは０．３Ｗｍ-1Ｋ-1以下であれば特に限定されない。この有機樹脂膜１６０２の熱伝導率は、基板（石英ガラス：１．４Ｗｍ-1Ｋ-1）及び有機樹脂膜上に接する珪素を含む無機絶縁膜（１〜２Ｗｍ-1Ｋ-1）と比べて非常に低いため、十分に半導体膜から基板への熱拡散が抑えられる。
【００９２】
例えば、上記有機樹脂膜１６０２として、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）樹脂、ポリイミド系樹脂（フッ素添加ポリイミド）、アクリル系樹脂、シロキサン系樹脂、フッ素添加パラキシレン、フッ素添加パリレン、テフロン、フルオロポリアリルエーテル、ＰＦＣＢ、ポリシラザン等が挙げられる。中でも、耐熱性が４５０℃程度と高く、耐プラズマ性を有し、且つ平坦性を有するＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）樹脂が本発明に最も好ましい。
【００９３】
また、有機樹脂膜１６０２に無機絶縁膜１６０３や非晶質半導体膜等を積層するため、表面が平坦となるスピンコート法により形成することが望ましく、パターニングされた有機樹脂膜の端部はテーパ−形状として、カバレッジを良好なものとすることが望ましい。また、スピンコート法で代表される塗布法を用いて有機樹脂膜を形成すれば、ＣＶＤ装置を用いた無機絶縁膜に比べコストが格段に低く、複雑な成膜プロセスを必要としないため有利である。また、パターン加工の面においても感光性の有機樹脂膜を用いれば、フォトレジストによるフォトリソグラフィを必要としないため工程を削減することができる。また、感光性の有機樹脂膜を用いない場合においても、無機絶縁膜のエッチングに比べ基板や下地絶縁膜とのエッチングレートが確保しやすく、制御性も高いため有利である。
【００９４】
また、有機樹脂膜の膜厚は、１００ｎｍ〜５００ｎｍとすることが望ましい。この膜厚を調節することによって、結晶化工程における冷却速度を制御することができる。なお、１００ｎｍより薄い膜厚とした場合、平坦性が悪化してしまう。また、５００ｎｍより厚い膜厚とした場合、段差が大きすぎて積層膜を形成することが困難になってしまう。
【００９５】
また、珪素を含む無機絶縁膜としては、ＰＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法、またはスパッタ法により酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜から選ばれた単層膜、または、それらの積層膜を適宜用いることができる。この無機絶縁膜は、基板及び有機樹脂膜からの不純物拡散を防ぐ役目と、積層される半導体膜との密着性を向上させる役目を果たしている。また、有機樹脂膜としてＢＣＢ樹脂（４５０℃）を用い、酸化珪素膜で覆った基板は５５０℃程度の加熱処理に耐えることができる。このように、無機絶縁膜は、有機樹脂膜を保護する役目を果たすとともに、有機樹脂膜の耐熱性を向上させる効果をも有している。
【００９６】
また、この珪素を含む無機絶縁膜の膜厚は、５０ｎｍ〜２００ｎｍとする。この無機絶縁膜の膜厚が２００ｎｍより厚くなると、無機絶縁膜自体の熱容量が大きくなり、有機樹脂膜の存在による熱拡散の空間的な制御の効果がなくなりやすい。また、無機絶縁膜の膜厚が５０ｎｍより薄くなるとカバレッジが悪くなり有機樹脂膜を覆いきれなくなる恐れがある。
【００９７】
また、珪素を含む無機絶縁膜上に形成する非晶質構造を有する半導体膜としては、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜があり、非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜を適用しても良い。また、非晶質半導体膜の成膜方法は、ＰＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法、スパッタ法等の公知の方法を用いればよい。
【００９８】
図１６を用いて、本実施例におけるレーザー結晶化の工程を説明する。結晶化の工程前には非晶質半導体膜が含有する水素を放出させておくことが望ましい。水素放出とレーザー照射の条件は、実施例１、２と同様とした。
【００９９】
まず、無アルカリガラス基板等からなる基板１６０１上に有機樹脂膜を形成し、パターニングを施して所望の形状（島状）の有機樹脂膜１６０２を形成する。（図１６（Ａ））
【０１００】
次いで、有機樹脂膜１６０２を覆う無機絶縁膜１６０３を形成する。続いて、無機絶縁膜１６０３上に非晶質半導体膜１６０４を形成する。ここで、大気に触れさせずに無機絶縁膜１６０３と非晶質半導体膜１６０４とを連続成膜して不純物の混入を低減することが好ましい。
【０１０１】
次いで、レーザー光（図１６（Ａ）矢印）を照射して非晶質半導体膜の結晶化を行い、結晶質半導体膜を形成する。ただし、この図ではレーザー光強度変調マスクは省略している。実施形態１で説明したレーザー光強度変調マスクを使う。図１６（Ｃ）に、有機樹脂膜１６０２とレーザー光強度変調マスクの遮光領域１６０７の位置関係を基板上面から見た様子を示す。図中には、結晶成長の方向も矢印で示した。
結晶は、遮光領域と透過領域の境界にあたる部分から、透過領域直下の完全溶融領域の方向にスーパーラテラル成長する。本実施例の場合には、低熱伝導率下地膜直上の半導体膜は溶融している時間が長い。従って、スーパーラテラル成長距離を伸張することができる。本構成によるレーザー結晶化によって、広範囲にわたって位置制御された大粒径を作製することができる。
【０１０２】
次いで、結晶質半導体膜をパターニングし、領域Ａ、Ｂからなる島状の結晶質半導体膜を完成する。
【０１０３】
このように形成された島状の結晶質半導体膜をＴＦＴの活性層（チャネル形成領域、ソース領域、ドレイン領域、およびＬＤＤ領域が形成される半導体膜）に用い、公知の方法に従ってＴＦＴを作製すれば、優れた電気特性を有する半導体装置が得られる。
【０１０４】
［実施例４］
実施例１で作製したアクティブマトリクス基板はそのまま反射型の液晶表示装置に適用することができる。一方、透過型の液晶表示装置とする場合には画素部の各画素に設ける画素電極を透明電極で形成すれば良い。本実施例では透過型の液晶表示装置に対応するアクティブマトリクス基板の作製方法について図１７を用いて説明する。
【０１０５】
アクティブマトリクス基板は実施例１と同様に作製する。図１７（Ａ）では、ソース配線とドレイン配線は導電性の金属膜をスパッタ法や真空蒸着法で形成する。これは、Ｔｉ膜を５０〜１５０nmの厚さで形成し、島状半導体層のソースまたはドレイン領域を形成する半導体膜とコンタクトを形成し、そのＴｉ膜上に重ねてアルミニウム（Ａｌ）を３００〜４００nmの厚さで形成し、さらにＴｉ膜または窒化チタン（ＴｉＮ）膜を１００〜２００nmの厚さで形成して３層構造とした。その後、透明導電膜を全面に形成し、フォトマスクを用いたパターニング処理およびエッチング処理により画素電極１７１を形成する。画素電極１６０は、層間絶縁膜１４７上に形成され、画素ＴＦＴ２０４のドレイン配線１５９と重なる部分を設け、接続構造を形成している。
【０１０６】
図１７（Ｂ）では最初に層間絶縁膜１４７上に透明導電膜を形成し、パターニング処理およびエッチング処理をして画素電極１６０を形成した後、ドレイン配線１６１を画素電極１６２と重なる部分を設けて形成した例である。ドレイン配線１６１はＴｉ膜を５０〜１５０nmの厚さで形成し、島状半導体層のソースまたはドレイン領域を形成する半導体膜とコンタクトを形成し、そのＴｉ膜上に重ねてアルミニウム（Ａｌ）を３００〜４００nmの厚さで形成して設ける。この構成にすると、画素電極１６２はドレイン配線１６１を形成するＴｉ膜のみと接触することになる。その結果、図１７（Ａ）の構成と比較して透明導電膜材料とＡｌとが反応するのを確実に防止できる。
【０１０７】
透明導電膜の材料は、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）や酸化インジウム酸化スズ合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＳｎＯ２；ＩＴＯ）などをスパッタ法や真空蒸着法などを用いて形成して用いることができる。このような材料のエッチング処理は塩酸系の溶液により行う。しかし、特にＩＴＯのエッチングは残渣が発生しやすいので、エッチング加工性を改善するために酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）を用いても良い。酸化インジウム酸化亜鉛合金は表面平滑性に優れ、ＩＴＯに対して熱安定性にも優れているので、図１７（Ａ）の構造におけるドレイン配線１５９の端面で接触するＡｌとの腐蝕反応を防止できる。同様に、酸化亜鉛（ＺｎＯ）も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウム（Ｇａ）を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）などを用いることができる。
【０１０８】
このようにして、透過型の液晶表示装置に対応したアクティブマトリクス基板を完成させることができる。本実施例では、実施例１と同様な工程として説明したが、このような構成は実施例２や実施例３で示すアクティブマトリクス基板に適用することができる。
【０１０９】
［実施例５］
本実施例では実施例１で作製したアクティブマトリクス基板から、アクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を説明する。まず、図１８（Ａ）に示すように、図１０（Ｃ）の状態のアクティブマトリクス基板に柱状スペーサ１６４から成るスペーサを形成する。スペーサは数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良いが、ここでは基板全面に樹脂膜を形成した後これをパターニングして形成する方法を採用した。このようなスペーサの材料に限定はないが、例えば、ＪＳＲ社製のＮＮ７００を用い、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。さらにクリーンオーブンなどで１５０〜２００℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、柱状スペーサ１６４の形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示パネルとしての機械的な強度を確保することができる。形状は円錐状、角錐状など特別の限定はないが、例えば円錐状としたときに具体的には、高さＨを１．２〜５μｍとし、平均半径Ｌ１を５〜７μｍ、平均半径Ｌ１と底部の半径Ｌ２との比を１対１．５とする。このとき側面のテーパー角は±１５°以下とする。
【０１１０】
柱状スペーサの配置は任意に決定すれば良いが、好ましくは、図１８（Ａ）で示すように、画素部においてはドレイン配線１５７（画素電極）のコンタクト部２３５と重ねてその部分を覆うように柱状スペーサ１６４を形成すると良い。コンタクト部２３５は平坦性が損なわれこの部分では液晶がうまく配向しなくなるので、このようにしてコンタクト部２３５にスペーサ用の樹脂を充填する形で柱状スペーサ１４８を形成することでディスクリネーションなどを防止することができる。
【０１１１】
その後、配向膜１６５を形成する。通常液晶表示素子の配向膜にはポリイミド樹脂を用る。配向膜を形成した後、ラビング処理を施して液晶分子がある一定のプレチルト角を持って配向するようにした。画素部に設けた柱状スペーサ１６４の端部からラビング方向に対してラビングされない領域が２μｍ以下となるようにした。また、ラビング処理では静電気の発生がしばしば問題となるが、駆動回路のＴＦＴ上であって、少なくともソース配線およびドレイン配線上にもスペーサ１６３ａ〜１６３ｅを形成しておくと、ラビング工程におけるスペーサとしての本来の役割と、静電気からＴＦＴを保護する効果を得ることができる。
【０１１２】
対向側の対向基板１６６には、遮光膜１６７、透明導電膜１６８および配向膜１６９を形成する。遮光膜１６７はＴｉ、Ｃｒ、Ａｌなどを１５０〜３００nmの厚さで形成する。そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリクス基板と対向基板とをシール剤１７０で貼り合わせる。シール剤１７０にはフィラー１７１が混入されていて、このフィラー１７１とスペーサ１６３、１６４によって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板の間に液晶材料１７２を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。液晶材料には公知の液晶材料を用いれば良い。例えば、ＴＮ液晶の他に、電場に対して透過率が連続的に変化する電気光学応答性を示す、無しきい値反強誘電性混合液晶を用いることもできる。この無しきい値反強誘電性混合液晶には、Ｖ字型の電気光学応答特性を示すものもある。このようにして図１８（Ｂ）に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。
【０１１３】
図１８ではスペーサ１６３を駆動回路のＴＦＴ上の少なくともソース配線およびドレイン配線上にもスペーサ１６３ａ〜１６３ｅに分割して形成したが、その他に、駆動回路の全面を覆って形成しても差し支えない。
【０１１４】
図１９はアクティブマトリクス基板の上面図を示し、画素部および駆動回路部とスペーサおよびシール剤の位置関係を示す上面図である。画素部１９００の周辺に駆動回路として走査信号駆動回路１９０１と画像信号駆動回路１９０２が設けられている。さらに、その他ＣＰＵやメモリなどの信号処理回路１９０３も付加されていても良い。そして、これらの駆動回路は接続配線１９１１によって外部入出力端子１９１０と接続されている。画素部１９００では走査信号駆動回路１９０１から延在するゲート配線群１９０４と画像信号駆動回路１９０２から延在するソース配線群１９０５がマトリクス状に交差して画素を形成し、各画素にはそれぞれ画素ＴＦＴ２０４と保持容量２０５が設けられている。
【０１１５】
画素部において設けられる柱状スペーサ１９０６は、図１８で示した柱状スペーサ１６４に対応するもので、すべての画素に対して設けても良いが、マトリクス状に配列した画素の数個から数十個おきに設けても良い。即ち、画素部を構成する画素の全数に対するスペーサの数の割合は２０〜１００％とすると良い。また、駆動回路部に設けるスペーサ１９０７、１９０８、１９０９はその全面を覆うように設けても良いし、図１８で示したように各ＴＦＴのソースおよびドレイン配線の位置にあわせて複数個に分割して設けても良い。
【０１１６】
シール剤１７０は、基板１０１上の画素部１９００および走査信号制御回路１９０１、画像信号制御回路１９０２、その他の信号処理回路１９０３の外側であって、外部入出力端子１９１０よりも内側に形成する。
【０１１７】
このようなアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を図２０の斜視図を用いて説明する。図２０においてアクティブマトリクス基板は、ガラス基板１０１上に形成された、画素部１９００と、走査信号駆動回路１９０１と、画像信号駆動回路１９０２とその他の信号処理回路１９０３とで構成される。画素部１９００には画素ＴＦＴ２０４と保持容量２０５が設けられ、画素部の周辺に設けられる駆動回路はＣＭＯＳ回路を基本として構成されている。走査信号駆動回路１９０１と、画像信号駆動回路１９０２はそれぞれゲート配線１２９とソース配線１５２で画素ＴＦＴ２０４に接続している。また、フレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）２００２が外部入力端子１９１０に接続していて画像信号などを入力するのに用いる。フレキシブルプリント配線板２００２は補強樹脂２００１で接着強度を高めて固定されている。そして接続配線１９１１でそれぞれの駆動回路に接続している。また、対向基板１７３には図示していないが、遮光膜や透明電極が設けられている。
【０１１８】
このような構成の液晶表示装置は、実施例１〜４で示したアクティブマトリクス基板を用いて形成することができる。例えば、実施例１〜３で示すアクティブマトリクス基板を用いれば反射型の液晶表示装置が得られ、実施例４で示すアクティブマトリクス基板を用いると透過型の液晶表示装置を得ることができる。
【０１１９】
［実施例６］
本実施例では、本発明をアクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）材料を用いた表示装置（有機ＥＬ表示装置）に適用した例を図２２で説明する。図２１（Ａ）はガラス基板上に表示領域とその周辺に駆動回路を設けたアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の回路図を示す。この有機ＥＬ表示装置は、基板上に設けられた表示領域１１、Ｘ方向周辺駆動回路１２、Ｙ方向周辺駆動回路１３から成る。この表示領域１１は、スイッチ用ＴＦＴ３０、保持容量３２、電流制御用ＴＦＴ３１、有機ＥＬ素子３３、Ｘ方向信号線１８ａ、１８ｂ、電源線１９ａ、１９ｂ、Ｙ方向信号線２０ａ、２０ｂ、２０ｃなどにより構成される。
【０１２０】
図２１（Ｂ）はほぼ一画素分の上面図を示している。スイッチ用ＴＦＴ３０は図１０（Ｃ）に示すｎチャネル型ＴＦＴ２０４と同様にして形成し、電流制御用ＴＦＴ３１はｎチャネル型ＴＦＴ２０１と同様にして形成すると良い。
【０１２１】
図２２は図２１（Ｂ）におけるＢ−Ｂ'断面図であり、スイッチ用ＴＦＴ３０、保持容量３２、電流制御用ＴＦＴ３１および有機ＥＬ素子部の断面図を示している。図２２において、島状半導体層４３、４４は実施形態１〜３の方法で作製する。そして、基板４０上に下地膜４１、４２、ゲート絶縁膜４５、保護絶縁膜４６、ゲート電極４７、４８、容量配線４９、ソースおよびドレイン配線１８ａ、１９ａ、５１、５２、層間絶縁膜５０は実施例１と同様にして作製する。そして、その上に層間絶縁膜５０と同様にして、第２の層間絶縁膜５３を形成し、さらにドレイン配線５２に達するコンタクトホールを形成した後、透明導電膜から成る画素電極５４を形成する。有機ＥＬ素子部は、この画素電極５４とその画素電極上と第２の層間絶縁膜５３上に渡って形成された有機ＥＬ層５５と、その上に形成されたＭｇＡｇ化合物からなる第１の電極５６、Ａｌから成る第２の電極５７により形成されている。そして、図示しないがカラーフィルターを設ければカラー表示をすることも可能である。いずれにしても、実施例１〜３で示したアクティブマトリクス基板の作製方法を応用すれば容易にアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を作製することができる。
【０１２２】
［実施例７］
本発明を実施して作製されたアクティブマトリクス基板および液晶表示装置並びにＥＬ型表示装置は様々な電気光学装置に用いることができる。そして、そのような電気光学装置を表示媒体として組み込んだ電子機器全てに本発明を適用することがでできる。電子機器としては、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、電子書籍など）、ナビゲーションシステムなどが上げられる。
【０１２３】
図２３（Ａ）は携帯情報端末であり、本体２２０１、画像入力部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示装置２２０５で構成される。本発明は表示装置２２０５やその他の信号制御回路に適用することができる。
【０１２４】
このような携帯型情報端末は、屋内はもとより屋外で使用されることも多い。長時間の使用を可能とするためにはバックライト使用せず、外光を利用する反射型の液晶表示装置が低消費電力型として適しているが、周囲が暗い場合にはバックライトを設けた透過型の液晶表示装置が適している。このような背景から反射型と透過型の両方の特徴を兼ね備えたハイブリット型の液晶表示装置が開発されているが、本発明はこのようなハイブリット型の液晶表示装置にも適用できる。表示装置２２０５はタッチパネル３００２、液晶表示装置３００３、ＬＥＤバックライト３００４により構成されている。タッチパネル３００２は携帯型情報端末の操作を簡便にするために設けている。タッチパネル３００２の構成は、一端にＬＥＤなどの発光素子３１００を、他の一端にフォトダイオードなどの受光素子３２００が設けられ、その両者の間に光路が形成されている。このタッチパネル３００２を押して光路を遮ると受光素子３２００の出力が変化するので、この原理を用いて発光素子と受光素子を液晶表示装置上でマトリクス状に配置させることにより、入力媒体として機能させることができる。
【０１２５】
図２３（Ｂ）はハイブリット型の液晶表示装置の画素部の構成であり、画素ＴＦＴ２０４および保持容量２０５上の層間絶縁膜上にドレイン配線１７７と画素電極１７８が設けられている。このような構成は、実施例４を適用すれば形成することができる。ドレイン配線はＴｉ膜とＡｌ膜の積層構造として画素電極を兼ねる構成としている。画素電極１７７は実施例４で説明した透明導電膜材料を用いて形成する。液晶表示装置３００３をこのようなアクティブマトリクス基板から作製することで携帯型情報端末に好適に用いることができる。
【０１２６】
図２４（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、マイクロプロセッサやメモリーなどを備えた本体２００１、画像入力部２００２、表示装置２００３、キーボード２００４で構成される。本発明は表示装置２００３やその他の信号処理回路を形成することができる。
【０１２７】
図２４（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示装置２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６で構成される。本発明は表示装置２１０２やその他の信号制御回路に適用することができる。
【０１２８】
図２４（Ｂ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２９０１、表示装置２９０２、アーム部２９０３から成っている。本発明は表示装置２９０２やその他図示されていない信号制御回路に適用することができる。
【０１２９】
図２４（Ｄ）はテレビゲームまたはビデオゲームなどの電子遊技機器であり、ＣＰＵ等の電子回路２３０８、記録媒体２３０４などが搭載された本体２３０１、コントローラ２３０５、表示装置２３０３、本体２３０１に組み込まれた表示装置２３０２で構成される。表示装置２３０３と本体２３０１に組み込まれた表示装置２３０２とは、同じ情報を表示しても良いし、前者を主表示装置とし、後者を副表示装置として記録媒体２３０４の情報を表示したり、機器の動作状態を表示したり、或いはタッチセンサーの機能を付加して操作盤とすることもできる。また、本体２３０１とコントローラ２３０５と表示装置２３０３とは、相互に信号を伝達するために有線通信としても良いし、センサ部２３０６、２３０７を設けて無線通信または光通信としても良い。本発明は、表示装置２３０２、２３０３に適用することができる。表示装置２３０３は従来のＣＲＴを用いることもできる。
【０１３０】
図２４（Ｄ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示装置２４０２、スピーカー部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５で構成される。尚、記録媒体にはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）やコンパクトディスク（ＣＤ）などを用い、音楽プログラムの再生や映像表示、ビデオゲーム（またはテレビゲーム）やインターネットを介した情報表示などを行うことができる。本発明は表示装置２４０２やその他の信号制御回路に好適に利用することができる。
【０１３１】
図２４（Ｅ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示装置２５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）で構成される。本発明は表示装置２５０２やその他の信号制御回路に適用することができる。
【０１３２】
図２５（Ａ）はフロント型プロジェクターであり、光源光学系および表示装置２６０１、スクリーン２６０２で構成される。本発明は表示装置やその他の信号制御回路に適用することができる。図２５（Ｂ）はリア型プロジェクターであり、本体２７０１、光源光学系および表示装置２７０２、ミラー２７０３、スクリーン２７０４で構成される。本発明は表示装置やその他の信号制御回路に適用することができる。
【０１３３】
なお、図２５（Ｃ）に、図２５（Ａ）および図２５（Ｂ）における光源光学系および表示装置２６０１、２７０２の構造の一例を示す。光源光学系および表示装置２６０１、２７０２は光源光学系２８０１、ミラー２８０２、２８０４〜２８０６、ダイクロイックミラー２８０３、ビームスプリッター２８０７、液晶表示装置２８０８、位相差板２８０９、投射光学系２８１０で構成される。投射光学系２８１０は複数の光学レンズで構成される。図２５（Ｃ）では液晶表示装置２８０８を三つ使用する三板式の例を示したが、このような方式に限定されず、単板式の光学系で構成しても良い。また、図２５（Ｃ）中で矢印で示した光路には適宣光学レンズや偏光機能を有するフィルムや位相を調節するためのフィルムや、ＩＲフィルムなどを設けても良い。また、図２５（Ｄ）は図２５（Ｃ）における光源光学系２８０１の構造の一例を示した図である。本実施例では、光源光学系２８０１はリフレクター２８１１、光源２８１２、レンズアレイ２８１３、２８１４、偏光変換素子２８１５、集光レンズ２８１６で構成される。尚、図２５（Ｄ）に示した光源光学系は一例であって図示した構成に限定されるものではない。
【０１３４】
また、ここでは図示しなかったが、本発明はその他にも、ナビゲーションシステムやイメージセンサの読み取り回路などに適用することも可能である。このように本願発明の適用範囲はきわめて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例１〜４の技術を用いて実現することができる。
【０１３５】
【発明の効果】
本発明のレーザー結晶化方法の技術を用いることにより、位置制御した大結晶粒を作製することができる。このような結晶質半導体膜の結晶粒の位置をＴＦＴのチャネル形成領域に合わせて形成することにより、ＴＦＴの静特性及び動特性を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を説明する、積層遮光マスクの構成と透過率の関係を示す図。
【図２】  本発明を説明する、単層遮光マスクの構成と透過率の関係を示す図。
【図３】  本発明を説明する、レーザー光の強度分布を空間的に変調させてレーザー結晶化した場合の結晶成長方向。
【図４】  本発明の島状半導体層の作製工程を説明する図。
【図５】  本発明の島状半導体層の作製工程を説明する図。
【図６】  本発明の島状半導体層の作製工程を説明する図。
【図７】  画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す断面図。
【図８】  画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す断面図。
【図９】  画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す断面図。
【図１０】  画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す断面図。
【図１１】  駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す上面図。
【図１２】  画素ＴＦＴの作製工程を示す上面図。
【図１３】  画素部の画素を示す上面図。
【図１４】  半導体層の作製ための構成を説明する図。
【図１５】  島状半導体層の作製工程を説明する図。
【図１６】  半導体層の作製工程を説明する図。
【図１７】  画素ＴＦＴ、駆動回路のＴＦＴの作製工程を示す断面図。
【図１８】  アクティブマトリクス型液晶表示装置の作製工程を示す断面図。
【図１９】  液晶表示装置の入出力端子、配線、回路配置、スペーサ、シール剤の配置を説明する上面図。
【図２０】  液晶表示装置の構造を示す斜視図。
【図２１】  アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図２２】  アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の画素部の構成を示す断面図。
【図２３】  半導体装置の一例を示す図。
【図２４】  半導体装置の一例を示す図。
【図２５】  投影型液晶表示装置の構成を示す図。
【図２６】  実施形態２による、粒界状態ＳＥＭ観察結果を示す図。
【図２７】  実施例２における、下地段差構造による温度分布シミュレーション結果を示す図。
【図１】
0004986333.tif 000002
【図２】
0004986333.tif 000003
【図３】
0004986333.tif 000004
【図４】
0004986333.tif 000005
【図５】
0004986333.tif 000006
【図６】
0004986333.tif 000007
【図７】
0004986333.tif 000008
【図８】
0004986333.tif 000009
【図９】
0004986333.tif 000010
【図１０】
0004986333.tif 000011
【図１１】
0004986333.tif 000012
【図１２】
0004986333.tif 000013
【図１３】
0004986333.tif 000014
【図１４】
0004986333.tif 000015
【図１５】
0004986333.tif 000016
【図１６】
0004986333.tif 000017
【図１７】
0004986333.tif 000018
【図１８】
0004986333.tif 000019
【図１９】
0004986333.tif 000020
【図２０】
0004986333.tif 000021
【図２１】
0004986333.tif 000022
【図２２】
0004986333.tif 000023
【図２３】
0004986333.tif 000024
【図２４】
0004986333.tif 000025
【図２５】
0004986333.tif 000026
【図２６】
0004986333.tif 000027
【図２７】
0004986333.tif 000028