(57)【要約】【課題】レーザ光を熱に変換する熱変換膜を用いたアニール処理では、熱変換膜の膜厚分布があり、基板面内において均一なアニールが困難な点を解決することを可能とする。【解決手段】基板面内の被アニール領域上にレーザ光を熱に変換する熱変換層が形成された該被アニール領域にアニールを行うアニール方法において、前記被アニール領域を分割したそれぞれのエリアで最適なアニール品質が得られるレーザ光の出力を事前に決定する「各エリアのレーザ光出力の決定」工程と、次に、そのレーザ出力を満足するレーザ駆動電流値を事前に決定する「レーザ駆動電流値の決定」工程と、次に、アニール処理を行うときに、エリアごとにレーザ駆動電流値を調整して、レーザ駆動電流値を一定値に保つように制御する「レーザ駆動電流値の制御」工程、もしくは、レーザ光出力を一定に保つように制御する「レーザ出力値の制御」工程を行うことを特徴とする。【選択図】図１
2009059861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板面内のアニール領域上にレーザ光を熱に変換する熱変換層が形成し、該アニール領域にアニールを行うアニール方法において、
前記アニール領域を分割したそれぞれのエリアごとにレーザ光出力を事前に決定する出力決定工程と、
次に、そのレーザ光出力に対応するレーザ駆動電流値を事前に決定する駆動電流値決定工程と、
次に、アニール処理を行うときに、前記エリアごとにレーザ駆動電流値を調整して、該レーザ駆動電流値を一定値に保つように制御する駆動電流値制御工程、もしくは、レーザ光出力を一定に保つように制御する出力値制御工程を行う
ことを特徴とするアニール方法。
【請求項２】
前記出力決定工程は、前記エリアごとの熱変換層の熱変換効率が基板面内において一定になるようにレーザ光出力を決定する
ことを特徴とする請求項１記載のアニール方法。
【請求項３】
前記駆動電流値決定工程は、
設定されたレーザ駆動電流値に基づいて、レーザ駆動電流値を順次変更していく駆動電流値設定工程と、
前記レーザ駆動電流値に基づいて条件出し用の基板にアニール処理を行うテストアニール工程と、
前記テストアニール処理が終了した後のアニール状態を観察・測定する状態測定工程と、
各エリアにおけるアニール状態を判定する状態判定工程と、
前記状態判定工程で、アニール状態が十分と判断された場合に、着目したエリアにおいて所定の品質が得られるレーザ駆動電流を算出して記録する駆動電流値算出工程と、
前記条件出しに用いた基板以外の同一ロット内の基板に対して、上記決定したレーザ駆動電流値に基づいてレーザアニール処理を行う本アニール工程と、
前記状態判定工程で、アニール状態が不十分と判断された場合に、アニールする位置を前記アニール位置に対して隣接のエリアに移動する移動工程と、
レーザ駆動電流値を再設定する駆動電流値再設定工程とを有し、
前記駆動電流値設定工程で前のレーザ駆動電流値を前記再設定したレーザ駆動電流値に置き換える
ことを特徴とする請求項１記載のアニール方法。
【請求項４】
前記駆動電流値決定工程は、
同一のロット内で条件出し用の基板にアニール処理を行うテストアニール工程と、
前記テストアニール処理が終了した後のアニール状態を観察・測定する状態測定工程と、
次に、各エリアにおけるアニール状態を判定する状態判定工程と、
前記状態判定工程で、各エリアにおけるアニール状態が十分と判断された場合に、実際にアニール処理を行う基板の全エリアにおいて、熱変換層の膜厚を計測し所定の品質が得られるレーザ光出力値からレーザ駆動電流値を算出して記録する駆動電流値設定工程と、
前記状態判定工程で、アニール状態が不十分と判断された場合に、レーザ駆動電流値を再設定する再設定工程とを有する
ことを特徴とする請求項１記載のアニール方法。
【請求項５】
前記駆動電流値決定工程は、
基準膜厚と異なる膜厚の熱変換層が形成された条件出し用の基板を用意する基板準備工程と、
前記条件出し用の基板の熱変換層の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
前記膜厚測定をした条件出し用の基板にアニール処理を行うテストアニール工程と、
前記アニール処理が終了した後のアニール状態を観察・測定する状態測定工程と、
前記状態測定に基づき、各エリアにおけるアニール状態を判定する状態判定工程と、
前記状態判定工程で、前記各エリアにおけるアニール状態が十分な場合に、実際にアニール処理を行う基板の全エリアにおいて、熱変換層の膜厚対応した所定の品質が得られるレーザ駆動電流値を算出して記録する駆動電流値設定工程と、
前記得られたレーザ駆動電流値と前記熱変換層の基準膜厚に対応するレーザ駆動電流値を比較し、熱変換層の膜厚の比とレーザ光出力の比との関係を導出する関係テーブル作成工程と、
前記状態判定工程で、アニール状態が不十分と判断された場合に、レーザ駆動電流値を再設定する再設定工程とを有する
ことを特徴とする請求項１記載のアニール方法。
【請求項６】
前記駆動電流値決定工程は、
レーザアニール処理を行う基板の熱変換層の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
前記熱変換層の膜厚の比とレーザ出力の比との関係テーブルを参照して、当該熱変換層の膜厚にあったレーザ出力を設定するレーザ出力設定工程と、
前記算出したレーザ出力からその出力が得られるレーザ駆動電流値を求めて設定する駆動電流値設定工程とを有する
ことを特徴とする請求項１記載のアニール方法。
【請求項７】
前記駆動電流値決定工程は、
前記レーザ駆動電流値に基づいてアニール処理を行うテストアニール工程の後に、
前記アニール状態を観察・測定する状態測定工程と、
次に、各エリアにおける前記アニール状態を判定する状態判定工程と、
前記状態判定工程で、前記各エリアにおけるアニール状態が十分な場合に、着目したエリアにおいて所定の品質が得られるレーザ駆動電流値を算出して設定する駆動電流値設定工程と、
前記決定したレーザ駆動電流値に対応する抵抗値を測定する抵抗測定工程と、
前記状態判定工程で、アニール状態が不十分と判断された場合に、アニールする位置を前記アニール位置に対して隣接のエリアに移動して、レーザ駆動電流値を再設定する再設定工程とを有する
ことを特徴とする請求項１記載のアニール方法。
【請求項８】
前記抵抗測定工程以降の工程は、
同一のロット内で条件出し用の基板を用意し、長辺方向、短辺方向のエリア毎の抵抗値を測定する抵抗値測定工程と、
前記測定で得た短辺方向と長辺方向の抵抗値に基づいて、基板面内の抵抗値のマトリックスを作成する抵抗値マトリックス作成工程と、
交差したエリアの抵抗値の基準値に対する比率を算出する抵抗値比率算出工程と、
実験によって求めた比例係数を乗じて各エリアの膜厚を求め、前記マトリックスの基準値に対してアニール処理を行った場合に所定の品質が得られるレーザ光出力を事前の実験により設定しておく膜厚設定・出力設定工程と、
前記レーザ光出力を基に各エリアにおけるレーザ光出力を前述のマトリックスから算出し、それぞれのレーザ照射部が担当するエリアでのレーザ光出力値から処理を行うレーザ照射部におけるレーザ駆動電流値を設定する駆動電流値設定工程とを有する
ことを特徴とする請求項７記載のアニール方法。
【請求項９】
アニール領域上にレーザ光を熱に変換する熱変換層が形成し、該アニール領域にアニールを行うアニール工程を有する半導体装置の製造方法において、
前記アニール工程は、
前記アニール領域を分割したそれぞれのエリアごとにレーザ光出力を事前に決定する出力決定工程と、
次に、そのレーザ光出力に対応するレーザ駆動電流値を事前に決定する駆動電流値決定工程と、
次に、アニール処理を行うときに、前記エリアごとにレーザ駆動電流値を調整して、前記レーザ駆動電流値を一定値に保つように制御する駆動電流値制御工程、もしくは、レーザ光出力を一定に保つように制御する出力値制御工程を行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アニール方法およびそのアニール方法を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザアニール処理では、基板に形成された非晶質シリコン膜にレーザ光を照射して加熱することで多結晶シリコン膜に転換させることができる。このとき、レーザ光の照射エネルギーを効率的に利用するために、熱変換層が積極的に用いられている（例えば、特許文献１参照。）。熱変換層は融点の高い金属をスパッタ法や化学的気相成長（ＣＶＤ）法などで、例えば非晶質シリコン膜上に薄膜として形成されるものである。
【０００３】
レーザ光の照射による熱変換効率は、熱変換層の膜厚と、単位時間・単位面積あたりのレーザ光の出力に依存する。レーザ光照射の熱変換効率を一定に保つことができなければ、アニール処理によって形成された多結晶シリコン膜の品質（例えば、電気特性など）はばらつきを持つことになる。
【０００４】
一般的に基板上に形成される薄膜の膜厚は、製造ロットごとにバラツキを持つため、製造ロットごとにアニール処理の条件を変更する必要がある。
【０００５】
上記の薄膜の形成方法を用いた場合には、高精度に膜厚を管理していても、基板面内において数％から数十％程度の面内バラツキが発生してしまう。このため、熱変換効率を一定に保とうとした場合には熱変換層の膜厚に応じて単位時間・単位面積あたりのレーザ出力を調整・制御する必要がある。スキャンスピードを変えて単位時間当たりのレーザ出力を制御しようとすると、１回のスキャンによってレーザが単一のラインを形成する場合には有効であるが、タクト向上のためにレーザが複数のラインを形成した場合（ビームのマルチ化、レーザのマルチ化）、熱変換層の膜厚はスキャン方向と直角な方向にも分布を持つため、全てのラインにおいて同様の結果を得られるように調整することは困難であった。単位面積当たりのレーザ出力を調整するために光学系中の開口絞りの大きさを制御しようとすると、制御速度に制約があるため均一にアニールすることは容易ではない。また、絞り位置が光軸方向に僅かにでもずれると回折光によってアニール対象上での光強度分布が均一でなくなってしまうという問題も生じる。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１３２３３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、レーザ光を熱に変換する熱変換膜を用いたアニール処理では、熱変換膜の膜厚分布があり、基板面内において均一なアニールが困難な点である。
【０００８】
本発明は、基板面内において均一なアニールを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のアニール方法は、基板面内のアニール領域上にレーザ光を熱に変換する熱変換層が形成し、該アニール領域にアニールを行うアニール方法において、前記アニール領域を分割したそれぞれのエリアごとにレーザ光出力を事前に決定する出力決定工程と、次に、そのレーザ光出力に対応するレーザ駆動電流値を事前に決定する駆動電流値決定工程と、次に、アニール処理を行うときに、前記エリアごとにレーザ駆動電流値を調整して、該レーザ駆動電流値を一定値に保つように制御する駆動電流値制御工程、もしくは、レーザ光出力を一定に保つように制御する出力値制御工程を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明のアニール方法では、被アニール領域を分割したそれぞれのエリアで最適なアニール品質が得られるレーザ光の出力もしくはレーザ駆動電流値が決定されることから、基板面内に均一なアニール処理が施されるようになる。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法は、アニール領域上にレーザ光を熱に変換する熱変換層が形成し、該アニール領域にアニールを行うアニール工程を有する半導体装置の製造方法において、前記アニール工程は、前記アニール領域を分割したそれぞれのエリアごとにレーザ光出力を事前に決定する出力決定工程と、次に、そのレーザ光出力に対応するレーザ駆動電流値を事前に決定する駆動電流値決定工程と、次に、アニール処理を行うときに、前記エリアごとにレーザ駆動電流値を調整して、前記レーザ駆動電流値を一定値に保つように制御する駆動電流値制御工程、もしくは、レーザ光出力を一定に保つように制御する出力値制御工程を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明の半導体装置の製造方法では、本発明のアニール方法を用いてアニールを行うことから、基板面内に均一なアニール処理が施されるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のアニール方法は、基板面内に均一なアニール処理が施されるようになるため、品質・歩留りが向上する。またアニール装置で条件を出してしまえば製膜装置の条件出しが必須ではなくなる。駆動電流を調整するだけなのでスループットに影響を与えることが無い。レーザ照射部の数が増えても同じ技術を拡張することで対応することができる。
【００１４】
本発明の半導体装置の製造方法は、基板面内に均一なアニール処理が施されるようになるため、品質・歩留りが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず、本発明のアニール方法および半導体装置の製造方法を実施するレーザアニール処理装置の一例について、図２の概略構成斜視図によって説明する。
【００１６】
図２に示すように、レーザアニール処理装置１は、マルチヘッド型のレーザアニール処理装である。定盤１１上にテーブルＹ軸移動部２１とその上部にテーブルＸ軸移動部２２を備えている。このテーブルＸ軸移動部２２上には、テーブルθ軸移動部２３を介してワークチャックテーブル２４が設置されている。すなわち、ワークチャックテーブル２４は上記テーブルθ軸移動部２３によってθ方向に移動自在になっており、上記テーブルθ軸移動部２３は上記テーブルＸ軸移動部２２によってＸ軸方向に移動自在になっており、上記テーブルＸ軸移動部２２は上記テーブルＹ軸移動部２１によってＹ軸方向に移動自在になっている。したがって、ワークチャックテーブル２４上に置かれる基板５１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびθ方向に移動自在になっている。
【００１７】
また、上記定盤１１上には、上記テーブルＸ軸移動機構２１と直交する方向に、いわゆる門型の支持部３１が設置され、その支持部３１の梁部３２には上記Ｙ軸方向と平行に案内レール３３が設けられ、この案内レール３３にそって、複数のレーザ照射部３５を移動させるヘッド移動部３４が設けられている。したがって、レーザ照射部３５は、ヘッド移動部３４によってＹ軸方向と平行に移動可能になっている。
【００１８】
上記レーザアニール処理装置１では、ワークチャックテーブル２４上に、アニール処理を施す基板５１が固定される。上記テーブルθ軸移動部２３が上記テーブルＸ軸移動部２２上を動くことで、基板５１は各レーザ照射部３５に対して相対的に直線運動を行う。ここでは例えば基板５１が第三世代、５５０ｍｍ×６５０ｍｍのガラス基板を２００ｍｍ／ｓで動かす。このとき指定のタイミングでレーザ照射部３５からレーザ光の照射を行えば基板５１上にはライン状に多結晶シリコンが形成される。テーブルＹ軸移動部２１またはヘッド移動部３４がＹ軸方向にピッチ移動を繰り返していけば基板５１上の全面にアニール処理を行うことができる。
【００１９】
上記基板５１上に形成される熱変換層は、基板５１の面内で膜厚分布を有する。その膜厚分布の一例を図３によって説明する。図３の（１）は基板５１の平面図であり、（２）はレーザ光の移動方向における膜厚分布図である。
【００２０】
図３に示すように、熱変換層は、基板５１面内で膜厚分布を有する。例えば、図示したように、基板５１の中央部で膜厚が薄く、周辺部で膜厚が厚く形成されている。なお、成膜方法、成膜条件等によっては、上記以外の膜厚分布をとることもある。
【００２１】
次に、本発明のアニール方法の一実施の形態（第１実施例）について、図１に示したフローチャート、図４に示したフローチャート、および図５の基板の分割例を示した平面図により説明する。
【００２２】
まず、図５に示すように、基板５１を、任意の数のエリアに分割する。例えば、列方向にはＡ−ａ列からＭ−ｍ列の１３列に、行方向には１−１’行から１１−１１’行の１１行にエリア分割する。上記分割数は一例であって、基板５１の大きさ、制御精度等により、分割数は決められ、例えばさらに細かく分割して、制御制度を高めても良い。
【００２３】
そして、本発明のアニール方法では、図１に示すように、分割したそれぞれのエリアで最適な品質が得られるレーザ出力を事前に決定する「出力決定工程」を行う。次に、そのレーザ出力を満足するレーザ駆動電流値を事前に決定する「駆動電流値決定工程」を行う。次に、アニール処理を行う際に、エリアごとにレーザ駆動電流値を調整して、レーザ駆動電流値を一定値に保つように制御（ＡＣＣ：Auto Current Control）する「駆動電流値制御工程」を行う。またはレーザ光出力を一定に保つように制御（ＡＰＣ：Auto Power Control）する「出力値制御工程」を行う。このいずれかの制御を行って、レーザ光照射による熱変換層の熱変換効率が基板５１面内において一定になるようにする。また、レーザ光のスキャン方向の隣り合うエリアにおいてレーザ駆動電流値が異なる場合には滑らかに変化させる制御を行うことが望ましい。このときのエリアは１区画が小さいほどレーザ照射の熱変換効率のバラツキを抑制することが可能になる。ここで、上記熱変換効率とは、レーザ光を熱変換層に照射したときに、熱変換層の単位面積、単位時間当たりの変換熱容量をいう。言い換えれば、熱変換層の下地のシリコン層に与える単位面積、単位時間当たりの熱量をいう。レーザを駆動する電源が記憶装置を持っている場合は、各エリアのレーザ光出力を記憶装置に記録することが考えられ、この場合一般的に記憶容量は大きくないことからエリア分割数は最大でも２０列、２０行程度になる。すなわち、各エリアの大きさは３２．５ｍｍ×２７．５ｍｍになる。また、レーザを駆動する電源が通信機能を持つ場合は外部から各エリアのレーザ光出力をリアルタイムで指令することが考えられるが、一般的に通信速度が速いものではなく一回の通信に０．２秒かかるとすると、２００ｍｍ／ｓでステージが動くことから各エリアのステージ進行方向の大きさは４０ｍｍと算出される。すなわちエリア分割数は１７行となる。制御精度を高めるためにエリア分割数を増やしたい場合は上記の記憶容量の増大や通信速度の高速化をする必要がある。
【００２４】
以下に各エリアにおける最適な品質を得るためのレーザ駆動電流の決定方法の例を挙げる。
【００２５】
実際にアニール処理を行って「駆動電流値決定工程」を行う方法について、図４のフローチャートによって、以下に説明する。
【００２６】
図４に示すように、同一のロット内で条件出し用の基板を用意し、実際のアニール処理を行う。この時、「駆動電流値設定工程」により設定されたレーザ駆動電流値に基づいて、レーザ駆動電流値を順次変更していく。そのレーザ駆動電流値に基づいて「テストアニール工程」によりアニールを行う。次に、「状態測定工程」により、アニール処理が終了した後のアニール状態を観察・測定し、「状態判定工程」により、各エリアにおけるアニール状態を判定し、アニール状態が十分な場合には、「駆動電流値設定工程」により、着目したエリアにおいて所定の品質が得られるレーザ駆動電流を記録する。好ましくは最適な品質が得られるレーザ駆動電流を記録する。そして「本アニール工程」により、上記条件出しに用いた基板以外の同一ロット内の基板に対して、上記決定したレーザ駆動電流値に基づいてレーザアニール処理を行う。
【００２７】
また、上記「状態判定工程」において、アニール状態が不十分な場合には、「移動工程」により、例えばアニールする位置を前記アニール位置に対して隣接のエリアに移動する。そして、「再設定工程」により、レーザ駆動電流値を再設定する。そして、再度設定したレーザ駆動電流値を上記「駆動電流値設定工程」において、前のレーザ駆動電流値に置き換える。そして、上記同様に、再設定されたレーザ駆動電流値に基づいて、レーザ駆動電流値を順次変更していく。そのレーザ駆動電流値に基づいて「テストアニール工程」によりアニールを行う。
【００２８】
上記作業をエリアの数だけ繰り返す。この方法の利点として実際にアニールを行っているので、決定したレーザ駆動電流値の信頼性が高い。このため、ロット内の各基板５１に対して高精度なむらのないアニール処理を行うことができる。このため、アニール処理した例えば基板上の半導体層（例えばシリコン（Ｓｉ）層）に半導体装置（例えばトランジスタ、サイリスタ等の電子素子）を形成した場合、基板５１面内で特性ばらつきが少ない状態に形成することが可能になる。ただし、同一ロット内から条件出し用の基板として最低１枚は使用せざるを得ないため、歩留りが低下する。また、別ロットが投入された場合には、再度、条件出しを行わなければならない。また条件を振って検証する必要があるためエリア分割を小さくすることが難しい。
【００２９】
次に、基板上の熱変換層の膜厚に対して最適なアニールを行うレーザ駆動電流値を決定する「レーザ駆動電流値の決定」を行う方法（第２実施例）について、図６のフローチャートにより以下に説明する。
【００３０】
この第２実施例の方法では、事前に、熱変換層の基準膜厚に対してアニール処理を行った場合に所定の品質が得られるレーザ出力を決定しておく。好ましくは、最適な品質が得られるレーザ出力を決定しておく。また熱変換層の基準膜厚と異なる膜厚に対してアニール処理を行った場合に最適な品質を得られるレーザ出力を決定し、熱変換層の膜厚の比とレーザ出力の比の関係を求めておく。
【００３１】
そして、図６に示すように、同一のロット内で条件出し用の基板を用意し、「テストアニール工程」により実際のアニール処理を行う。次に、「状態測定工程」により、アニール処理が終了した後のアニール状態を観察・測定し、「状態判定工程」により、各エリアにおけるアニール状態を判定し、アニール状態が十分な場合には、「駆動電流値設定工程」により、実際にアニール処理を行う基板５１の全エリアにおいて、熱変換層の膜厚を計測し所定の品質が得られるレーザ出力を算出する。好ましくは最適な品質が得られるレーザ出力を算出する。すなわち、それぞれのレーザ照射部３５が担当するエリアでのレーザ出力値から処理を行うレーザ照射部３５におけるレーザ駆動電流値を決定する。
【００３２】
また、上記「状態判定工程」において、アニール状態が不十分な場合には、「再設定工程」により、レーザ駆動電流値を再設定する。そして、再度設定したレーザ駆動電流値に基づいて、「テストアニール工程」によりアニールを行う。
【００３３】
そして、上記作業をエリアの数だけ繰り返す。この方法の利点としてかなり精度の高い条件出しが可能になる。ただし、膜厚当の計測時間が長くなることと、測定器によっては基板５１を破損する可能性があることがある。しかしながら、膜厚測定に非接触式の膜厚測定方法を用いることで、基板５１の損傷は防止できる。非接触式の膜厚測定方法としては、レーザ光を用いた膜厚測定方法が一般的に知られている。また、測定のスループットは測定器に性能向上により高めることが可能であるから、測定時間の短縮も可能である。
【００３４】
次に、上記熱変換層の膜厚の比とレーザ出力の比との関係の導出方法（第３実施例）について、図７のフローチャートによって、以下に説明する。
【００３５】
図７に示すように、この第３実施例の方法では、「基板準備工程」により、基準膜厚と異なる膜厚の熱変換層が形成された基板を用意する。次いで、「膜厚測定工程」により、上記基準膜厚と異なる基板の熱変換層の膜厚を測定する。そして「テストアニール工程」により実際のアニール処理を行う。次に、「状態測定工程」により、アニール処理が終了した後のアニール状態を観察・測定し、「状態判定工程」により、各エリアにおけるアニール状態を判定する。アニール状態が十分な場合には、「駆動電流値設定工程」により、実際にアニール処理を行う基板５１の全エリアにおいて、熱変換層の膜厚対応した所定の品質が得られるレーザ駆動電流値を算出して記録する。好ましくは最適な品質が得られるレーザ駆動電流値を算出して記録する。次に、「関係テーブル作成工程」により、得られたレーザ駆動電流値と基準のレーザ駆動電流値を比較し、熱変換層の膜厚の比とレーザ出力の比との関係を導出する。
【００３６】
また、上記「状態判定工程」において、アニール状態が不十分な場合には、「再設定工程」により、レーザ駆動電流値を再度、設定する。そして、再度設定したレーザ駆動電流値に基づいて、「テストアニール工程」によりアニールを行う。
【００３７】
次に、アニール処理する基板５１でのレーザ駆動電流値の決定方法の一例（第４実施例）を、図８のフローチャートによって以下に説明する。
【００３８】
図８に示すように、この第４実施例の方法では、「膜厚測定工程」により、レーザアニール処理を行う基板の熱変換層の膜厚を測定する。そして上記「出力設定工程」によって、熱変換層の膜厚の比とレーザ出力の比との関係テーブルを参照して、当該熱変換層の膜厚にあったレーザ出力を算出し、「駆動電流値設定工程」により、算出したレーザ出力からその出力が得られるレーザ駆動電流を求める。
【００３９】
次に、基準膜厚に対して最適なアニールを行うレーザ駆動電流値の決定とそのときの抵抗値を測定する方法（第５実施例）について、図９のフローチャートによって、以下に説明する。
【００４０】
図９に示すように、同一のロット内で条件出し用の基板を用意し、「テストアニール工程」により、実際のアニール処理を行う。この時、「駆動電流値設定工程」（図示せず）により設定されたレーザ駆動電流値に基づいて、レーザ駆動電流値を順次変更していく。そのレーザ駆動電流値に基づいて上記「テストアニール工程」によりアニールを行う。次に、「状態測定工程」により、アニール処理が終了した後のアニール状態を観察・測定し、「状態判定工程」により、各エリアにおけるアニール状態を判定する。そして、アニール状態が十分な場合には、「駆動電流値設定工程」により、着目したエリアにおいて最適な品質が得られるレーザ駆動電流値を記録する。そして「抵抗測定工程」により、上記決定したレーザ駆動電流値に対応する抵抗値を測定する。
【００４１】
また、上記「状態判定工程」において、アニール状態が不十分な場合には、例えばアニールする位置を前記アニール位置に対して隣接のエリアに移動する。そして、「再設定工程」により、レーザ駆動電流値を再度、設定する。そして、再度設定したレーザ駆動電流値に基づいて、「テストアニール工程」によりアニールを行う。
【００４２】
次に、処理基板でのレーザ駆動電流値の決定方法（第６実施例）について、図１０のフローチャートにより以下に説明する。
【００４３】
まず、図１０に示すように、この第６実施例では、同一のロット内で条件出し用の基板を用意し、「抵抗値測定工程」により、長辺方向、短辺方向のエリア毎の抵抗値を測定する。
【００４４】
通常、熱変換層となる金属薄膜の膜厚と抵抗値の関係は、薄膜であればあるほど大きな差として現れる。この性質を利用して各エリアの膜厚を推定する。基板が持つ２対の対辺上にエリア分割数と同数の電極を配置する。
【００４５】
そこで、図１１に示すように、対辺の電極を用いて平均的な抵抗値を計測によって求める。ここでは短辺方向（例えばＤ−ｄ間）の平均的な抵抗値を測定する場合を示している。この場合、Ｄ部とｄ部に電極を配置することで、Ｄ―ｄ間の平均的な抵抗値が測定される。この作業を基板分割数だけ（図中ではＡ−ａ間からＭ−ｍ間まで）繰り返す。測定値を基準の抵抗値で除算すれば、長辺方向の抵抗値の分布を基準値に対する比率で求めることができる。
【００４６】
次に、図１２に示すように、長辺方向の平均的な抵抗値を測定する。ここでは長辺方向（例えば８―８’間）の平均的な抵抗値を測定する場合を示している。この場合、８部と８’部に電極を配置し８―８’間の平均的な抵抗値が測定される。この作業を基板分割数だけ（図中では１−１’間から１１−１１’間まで）繰り返す。測定値を基準の抵抗値で除算すれば、短辺方向の抵抗値の分布を基準値に対する比率で求めることができる。
【００４７】
次に、「抵抗値マトリックス作成工程」により、上記測定で得た短辺方向と長辺方向の抵抗値に基づいて、基板面内の抵抗値のマトリックスを作成する。
【００４８】
次に、「抵抗値比率算出工程」により、交差したエリアの抵抗値の基準値に対する比率を算出する。すなわち、図１３に示すように、長辺方向の抵抗値の基準値に対する比率と短辺方向の抵抗値の基準値に対する比率を乗算する。これによって、交差したエリアの抵抗値の基準値に対する比率を算出することができる。
【００４９】
次に、「膜厚設定・出力設定工程」により、実験によって求めた比例係数を乗ずることで各エリアの膜厚を求める。順次計算を行うことで基板全体の膜厚分布をマトリックス状に求めることができる。このマトリックスの基準値に対してアニール処理を行った場合に最適な品質を得られるレーザ出力を事前の実験により決定しておく。
【００５０】
次に、「駆動電流値設定工程」により、上記レーザ出力を基に各エリアにおけるレーザ出力を前述のマトリックスから算出する。それぞれのレーザヘッドが担当するエリアでのレーザ出力値から処理を行うヘッドにおけるレーザ駆動電流を決定する。
【００５１】
この方法の利点として高速で測定が行える、非破壊で測定を行える、エリア分割数を増やすことが容易であり、インライン化・自動化が容易である。
【００５２】
次に、本発明のアニール方法を適用した半導体装置の製造方法を用いて形成される表示装置について、以下に説明する。
【００５３】
上記アニール方法を用いた半導体装置の製造方法として表示装置に用いるＴＦＴ基板がある。このＴＦＴの例えばチャネル領域となる半導体層を形成するときに、本発明のアニール方法を適用することができる。
【００５４】
以下、その表示装置の一例として、有機ＥＬ表示装置の一構成例を、図１４のパネル構成図によって説明する。
【００５５】
図１４に示すように、表示装置１１０を構成する基板１１１上には、表示領域１１１ａとその周辺領域１１１ｂとが設けられている。表示領域１１１ａには、複数の走査線１２１と複数の信号線１２３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素が設けられた画素アレイ部として構成されている。また周辺領域１１１ｂには、走査線１２３を走査駆動する走査線駆動回路１２５と、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線１２３に供給する信号線駆動回路１２７とが配置されている。
【００５６】
走査線１２１と信号線１２３との各交差部に設けられる画素回路は、例えば、スイッチングトランジスタＴｒ１、駆動用トランジスタＴｒ２、保持容量Ｃｓ、および有機電界発光素子１で構成されている。そして、走査線駆動回路１２５による駆動により走査線１２１に走査パルスが印加され、信号線１２３に所要の信号が供給されると、スイッチング用トランジスタＴｒ１がオン状態になる。これにより、信号線１２３から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電流が駆動用トランジスタＴｒ２から有機電界発光素子１に供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子１が発光する。なお、駆動用トランジスタＴｒ２と保持容量Ｃｓとは、共通の電源供給線（Ｖｃｃ）１２９に接続されている。
【００５７】
なお、上記説明した画素回路構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域１１１ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加されても良い。
【００５８】
ここで、表示装置１００の４画素分の断面の一例を、図１５の要部概略断面図によって説明する。
【００５９】
図１５に示すように、画素毎に駆動用トランジスタＴｒ２、スイッチング用トランジスタＴｒ１（図示省略）等のトランジスタＴｒ、および保持容量Ｃｓ（図示省略）が配列されたＴＦＴ基板１１３を駆動基板とし、この上部にはパッシベーション膜１３１を兼ねた平坦化絶縁膜を介して有機電界発光素子ＥＬが設けられている。各有機電界発光素子ＥＬは、赤色を発光する赤色を発光する有機電界発光素子ＥＬＲ、緑色を発光する有機電界発光素子ＥＬＧ、青色を発光する青発光素子ＥＬＢが順に全体としてマトリクス状に設けられている。
【００６０】
各有機電界発光素子ＥＬは、平坦化絶縁膜１３１に形成された接続孔を介して各トランジスタＴｒに接続された画素電極１５１を備えている。各画素電極１５１は周縁を覆う絶縁膜パターン１５３によって絶縁分離されている。そして、これらの画素電極１５１上には、発光層を含む有機層１５５および各画素に共通の共通電極１５７が積層され、この画素電極１５１と共通電極１５７間に有機層１５５が狭持された部分が有機電界発光素子ＥＬとして機能する。
【００６１】
このうち、画素電極１５１は、陽極として構成されると共に反射層としての機能も備えており、一方、共通電極１５７は、陰極として構成されると共に、発光層を有する有機層１７で発生した光に対して半透過性を有する半透過性電極として構成される。また画素電極１５１と共通電極１５７間に挟持される有機層１５５は、各有機層で生じた発光光を共振させて共通電極１５７側から取り出すために、各有機電界発光素子ＥＬの発光色によってそれぞれ適する膜厚に調整されていることとする。この有機層１５５は、陽極となる画素電極１５１側から順に、例えば正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されており、発光層内において効果的に電子と正孔との再結合による発光が生じる構成となっている。
【００６２】
以上のような有機電界発光素子ＥＬが配列形成されたＴＦＴ基板１１３上には、有機電界発光素子１を挟む状態で、接着剤１５９を介して封止基板１６１が貼り合わせられている。これらの接着剤１５９および封止基板１６１は、各有機電界発光素子１での発光光を透過する材料からなることとする。
【００６３】
またここでの図示は省略したが、例えば透明なガラスなどの材料により構成された封止基板１６１上には、各画素部（有機電界発光素子ＥＬの配置部）に対応して赤色フィルター、緑色フィルター、および青色フィルターなどのカラーフィルタが設けられていても良い。さらに、画素間および画素が配置された表示領域の周縁には、ブラックマトリクスが設けられ、各有機電界発光素子ＥＬでの発光光を取り出すと共に、有機電界発光素子ＥＬなどにおいて反射された外光を吸収し、コントラストを改善する構成となっている。これらのカラーフィルタおよびブラックマトリクスは、封止基板１６１のどちらの面に設けられてもよいが、ＴＦＴ基板１１３側に設けられていることが望ましい。これにより、カラーフィルタおよびブラックマトリクスを表面に露出させず保護することが可能になる。
【００６４】
また、図１６に示すように、本発明にかかる表示装置１００は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、有機電界発光素子を有する画素アレイ部である表示領域１１１ａを囲むようにシーリング部１６３が設けられ、このシーリング部１６３を接着剤として、透明なガラス等の対向部（上記封止基板１６１）に貼り付けられ形成された表示モジュールが該当する。この透明な封止基板１６１には、上述したようにカラーフィルタ、保護膜、ブラックマトリックス等が設けられてもよい。なお、表示領域１１１ａが形成された表示モジュールとしての基板１１１には、外部から表示領域１１１ａ（画素アレイ部）への信号等を入出力するためのフレキシブルプリント基板１６５が設けられていてもよい。
【００６５】
上記表示装置１００の駆動用トランジスタＴｒ２、スイッチング用トランジスタＴｒ１（図示省略）等の半導体領域の形成に、本発明のアニール方法を適用することができる。本発明のアニール方法を適用することで、基板の品質面内分布を制御することが可能になり、品質・歩留りが向上する。またアニール装置で条件を出してしまえば成膜装置の条件出しが必須ではなくなる。レーザ駆動電流を調整するだけなのでスループットに影響を与えることが無い。レーザヘッドのヘッド数が増えても同じ技術を拡張することで対応することができる。等の利点がある。
【００６６】
次に、以上説明した本発明に係る表示装置の電子機器への適用例を、図１７〜図２１によって説明する。
【００６７】
上記電子機器としては、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、もしくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像もしくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。
【００６８】
図１７は、本発明に係る表示装置が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル３０２やフィルターガラス３０３等から構成される映像表示画面部３０１を有し、その映像表示画面部３０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。
【００６９】
図１８は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルスチルカメラは、フラッシュ用の発光部３１１、表示部３１２、メニュースイッチ３１３、シャッターボタン３１４等を有し、その表示部３１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００７０】
図１９は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体３２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード３２２、画像を表示する表示部３２３等を有し、その表示部３２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００７１】
図２０は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部３３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ３３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ３３３、表示部３３４等を有し、その表示部３３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００７２】
図２１は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体３４１、下側筐体３４２、連結部（ここではヒンジ部）３４３、ディスプレイ３４４、サブディスプレイ３４５、ピクチャーライト３４６、カメラ３４７等を含み、そのディスプレイ３４４やサブディスプレイ３４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明のアニール方法の一実施の形態（第１実施例）について示したフローチャートである。
【図２】レーザアニール処理装置の一例について示した概略構成斜視図である。
【図３】熱変換層の基板面内の膜厚分布を示した図面であり、（１）は平面図であり、（２）はレーザ光の移動方向における膜厚分布図である。
【図４】本発明のアニール方法の一実施の形態（第１実施例）の詳細を示したフローチャートである。
【図５】基板の分割例を示した平面図である。
【図６】本発明のアニール方法の一実施の形態（第２実施例）について示したフローチャートである。
【図７】本発明のアニール方法の一実施の形態（第３実施例）について示したフローチャートである。
【図８】本発明のアニール方法の一実施の形態（第４実施例）について示したフローチャートである。
【図９】本発明のアニール方法の一実施の形態（第５実施例）について示したフローチャートである。
【図１０】本発明のアニール方法の一実施の形態（第６実施例）について示したフローチャートである。
【図１１】抵抗測定の基板の分割例を示した平面図である。
【図１２】抵抗測定の基板の分割例を示した平面図である。
【図１３】各エリアにおいて基準膜厚の抵抗値との比を算出方法を説明する平面図である。
【図１４】表示装置のパネル構成の一例を示す図である。
【図１５】本発明が適用される表示装置のパネル構成の一例を示す図である。
【図１６】本発明が適用される封止された構成のモジュール形状の表示装置を示す構成図である。
【図１７】本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。
【図１８】本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。
【図１９】本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【図２０】本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。
【図２１】本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１…レーザアニール処理装置
【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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