(57)【要約】  本開示は、基板表面上で継続的に前進する、長く狭いビーム形状のパルス照射を使用する、薄膜の結晶化のためのシステムおよび方法を説明する。本方法は、結晶化領域の質および性能の変動が減少された結晶化膜を提供する。一態様において、本方法は、第１の走査において、ｘ軸およびｙ軸を有する膜に、膜のｘ方向に複数の線状ビームレーザーパルスを継続的に照射して、第１のセットの照射領域を形成することと、該膜を、膜のｙ方向に、ある距離平行移動することであって、該距離が前記線状ビームの長さ未満である、平行移動することと、第２の走査において、膜の負のｘ方向に一連の線状ビームレーザーパルスを膜に継続的に照射して、第２のセットの照射領域を形成することと、を含み、第２のセットの照射領域のそれぞれが、第１のセットの照射領域の一部分と重複し、第１のセットおよび第２のセットの照射領域のそれぞれが、冷却時、１つ以上の結晶化領域を形成する。
2012508985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜を処理する方法であって、前記方法は、
ｘ軸およびｙ軸を有する膜に、第１の走査において、前記膜の前記ｘ方向に、複数の線状ビームレーザーパルスを継続的に照射して、第１のセットの照射領域を形成することと、
前記膜を、前記膜の前記ｙ方向に、ある距離平行移動することであって、前記距離が前記線状ビームの長さ未満である、平行移動することと、
第２の走査において、前記膜の負のｘ方向に一連の線状ビームレーザーパルスを前記膜に継続的に照射して、第２のセットの照射領域を形成することと、
を含み、前記第２のセットの照射領域のそれぞれが、前記第１のセットの照射領域の一部分と重複し、前記第１のセットおよび前記第２のセットの照射領域のそれぞれが、冷却時、１つ以上の結晶化領域を形成する、方法。
【請求項２】
各線状ビームレーザーパルスは、前記第１のセットおよび前記第２のセットの照射領域において、その厚さ全体にわたり前記膜を融解するのに十分なフルエンスを有し、前記第１のセットの照射領域のそれぞれが、相互に離間する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のセットの照射領域のそれぞれが、冷却時に１つ以上の横方向に成長した結晶を形成し、前記第２のセットの照射領域のそれぞれが、前記第１のセットの照射領域の前記１つ以上の横方向に成長した結晶に対して延在する、１つ以上の横方向に成長した結晶を、冷却時に形成する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
用いられる前記レーザー結晶化方法が、連続横方向固化である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のセットの照射領域のそれぞれが、相互に重複する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の走査における前記レーザービームパルスの数が、前記膜の結晶化を完了するのに必要とされる量未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の走査における前記レーザービームパルスの数が、前記膜の結晶化を完了するのに必要とされる量である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
用いられる前記レーザー結晶化方法がエキシマレーザーアニーリングである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記結晶化方法が、単位面積当たり約１０〜約１００パルスを使用する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記結晶化方法が、単位面積当たり約１０〜約４０パルスを使用する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
各走査内の照射領域間の前記重複が８０％未満である、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
各走査内の照射領域間の前記重複が９０％未満である、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記方法が、少なくとも２回の連続走査を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記方法が、２〜８回の連続走査を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ｙ方向の平行移動距離が、約１０μｍ〜約１０ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ｙ方向の平行移動距離が、約１００μｍ〜約２ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
走査と走査との間で、前記膜を約１８０度回転することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
膜を処理するためのシステムであって、
前記膜のパルスレーザー結晶化のための複数のレーザービームパルスを生成するため少なくとも１つのレーザーであって、各レーザーパルスが、ある長さおよびある幅を有する、線状ビームを形成する、レーザーと、
少なくとも２つの方向に移動することが可能である、その上に配置されるｘ軸およびｙ軸を有する膜を位置付けるための、膜支持体と、
前記レーザービームパルスの周波数と連動して前記膜支持体の移動の制御に関する指示を提供するための、制御装置と、を備え、前記膜支持体の移動を制御することが、
第１の走査において、前記膜の前記ｘ方向に配置された膜に複数の線状ビームレーザーパルスで継続的に照射して、第１のセットの照射領域を形成することと、
前記膜を、前記膜の前記ｙ方向に、ある距離平行移動することであって、前記距離が前記線状ビームの長さ未満である、平行移動することと、
第２の走査において、前記膜の負のｘ方向に一連の線状ビームレーザーパルスを前記膜に継続的に照射して、第２のセットの照射領域を形成することと、
を含み、前記第２のセットの照射領域のそれぞれが、前記第１のセットの照射領域の一部分と重複し、前記第１のセットおよび第２のセットの照射領域のそれぞれが、冷却時、１つ以上の結晶化領域を形成する、システム。
【請求項１９】
各線状ビームレーザーパルスは、前記第１および第２のセットの照射領域において、その厚さ全体にわたって前記膜を融解するのに十分なフルエンスを有し、前記第１のセットの照射領域のそれぞれが、相互に離間する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のセットの照射領域のそれぞれが、冷却時に１つ以上の横方向に成長した結晶を形成し、前記第２のセットの照射領域のそれぞれが、前記第１のセットの照射領域の前記１つ以上の横方向に成長した結晶に対して延在する、１つ以上の横方向に成長した結晶を冷却時に形成する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
用いられる前記レーザー結晶化方法が、連続横方向固化である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第１のセットの照射領域のそれぞれが、相互に重複する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１の走査における前記レーザービームパルスの数が、前記膜の結晶化を完了するのに必要とされる量未満である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第２の走査における前記レーザービームパルスの数が、前記膜の結晶化を完了するのに必要とされる量である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
用いられる前記レーザー結晶化方法が、エキシマレーザーアニーリングである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２６】
前記結晶化方法が、単位面積当たり約１０〜約１００パルスを使用する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記結晶化方法が、単位面積当たり約１０〜約４０パルスを使用する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
各走査内の照射領域間の前記重複が８０％未満である、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２９】
各走査内の照射領域間の前記重複が９０％未満である、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３０】
前記方法が、少なくとも２回の連続走査を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記方法が、少なくとも２〜８回の連続走査を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項３２】
前記ｙ平行移動距離が、約１００μｍ〜約１０ｍｍである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項３３】
前記ｙ平行移動距離が、約１００μｍ〜約２ｍｍである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項３４】
前記膜が、走査と走査との間で約１８０度回転される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項３５】
請求項１に記載の方法により処理される膜を含む、製品。
【請求項３６】
前記製品が、液晶表示画面である、請求項３５に記載の製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づき、２００８年１１月１４日出願の米国出願整理番号第６１／１１４，７６６号、表題「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍｓ」の優先権を主張し、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、同時係属であり、共同所有される２００５年１２月２日出願の米国出願整理番号第１１／２９３６５５号、２００８年２月１４日出願の米国出願整理番号第１２／０６３８１０号、および２００８年９月２５日出願のＰＣＴ出願整理番号第ＰＣＴ／ＵＳ０８／７７７０４号に関し、これらすべては、参照することによりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
開示される主題は、概して薄膜の結晶化に関し、特に、線状ビームパルスレーザー照射を使用する薄膜の結晶化に関する。
【背景技術】
【０００４】
近年、非晶質または多結晶半導体膜の結晶化または結晶化度の改善のための様々な技術が研究されている。かかる結晶化された薄膜は、イメージセンサおよびアクティブマトリクス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）デバイス等の種々のデバイスの製造において使用される場合がある。後者では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の規則的なアレイが適切な透明基板上に組み立てられ、各トランジスタがピクセルコントローラとして働く。
【０００５】
半導体膜の結晶化度を改善するための先行技術の方法は、典型的には、成形レーザービームで薄膜を照射することを含む。成形レーザービームは、最適には、その長さに沿って均一の幅、トップハット型短軸プロファイル、および均一のエネルギーを有する、長い線状ビームであるべきである。しかしながら、そのようなビームを産生することは困難であり、大抵の線状ビームは、ビームの長さに沿って、不均一性を有し、一方ビームの断面はさらに丸く、場合によっては、ガウス型である。不均一性は、ランダムおよび周期的な成分（本明細書下文において、それぞれ「ランダム不均一性」および「周期的な不均一性」と称される）を有する可能性がある。レーザービーム中のこれら不均一性は、膜中の不均一性と解釈され、それは、膜を実装するデバイスにおける不均一性、例えば、ＡＭＬＣＤ用途におけるディスプレイの輝度の不均一性をもたらす。
【発明の概要】
【０００６】
本出願は、膜表面上で継続的に前進する、長く狭いビーム形状のパルス照射を使用する、薄膜の結晶化のためのシステムおよび方法を説明する。該方法は、結晶化領域の質および性能の変動が減少された結晶化膜を提供する。
【０００７】
一態様では、本出願は、膜を処理する方法を説明する。該方法は、第１の走査において、ｘ軸およびｙ軸を有する膜に、膜のｘ方向に複数の線状ビームレーザーパルスを継続的に照射して、第１のセットの照射領域を形成することと、該膜を、膜のｙ方向に、ある距離平行移動することであって、該距離が前記線状ビームの長さ未満である、平行移動することと、第２の走査において、膜の負のｘ方向に一連の線状ビームレーザーパルスを膜に継続的に照射して、第２のセットの照射領域を形成することと、を含み、第２のセットの照射領域のそれぞれが、第１のセットの照射領域の一部分と重複し、第１のセットおよび第２のセットの照射領域のそれぞれが、冷却時、１つ以上の結晶化領域を形成する。
【０００８】
前述の実施形態のいずれかでは、各線状ビームレーザーパルスは、該第１のセットおよび該第２のセットの照射領域において、その厚さ全体にわたり該膜を融解するのに十分なフルエンスを有し、該第１のセットの照射領域のそれぞれが、相互に離間する。
【０００９】
前述の実施形態のいずれかでは、該第１のセットの照射領域のそれぞれが、冷却時に１つ以上の横方向に成長した結晶を形成し、該第２のセットの照射領域のそれぞれが、該第１のセットの照射領域の前記１つ以上の横方向に成長した結晶に対して延在する、１つ以上の横方向に成長した結晶を、冷却時に形成する。
【００１０】
前述の実施形態のいずれかでは、用いられる前記レーザー結晶化方法は、連続横方向固化である。
【００１１】
前述の実施形態のいずれかでは、該第１のセットの照射領域のそれぞれが、相互に重複する。
【００１２】
前述の実施形態のいずれかでは、該第１の走査における該レーザービームパルスの数が、該膜の結晶化を完了するのに必要とされる量未満である。
【００１３】
前述の実施形態のいずれかでは、該第２の走査における該レーザービームパルスの数が、該膜の結晶化を完了するのに必要とされる量である。
【００１４】
前述の実施形態のいずれかでは、用いられる該レーザー結晶化方法が、エキシマレーザーアニーリングである。
【００１５】
前述の実施形態のいずれかでは、該結晶化方法が、単位面積当たり約１０〜約１００パルスまたは約１０〜約４０パルスを使用する。
【００１６】
前述の実施形態のいずれかでは、各走査内の照射領域間の該重複が８０％未満または９０％未満である。
【００１７】
前述の実施形態のいずれかでは、該方法が少なくとも２回の連続走査または２〜８回の連続走査を含む。
【００１８】
前述の実施形態のいずれかでは、該ｙ方向の平行移動距離が、約１０μｍ〜約１０ｍｍまたは約１００μｍ〜約２ｍｍである。
【００１９】
前述の実施形態のいずれかでは、該方法が、該膜を走査と走査との間に約１８０度回転することを含む。
【００２０】
別の態様では、本出願は、膜を処理するためのシステムに関し、該システムは、該膜のパルスレーザー結晶化のための複数のレーザービームパルスを生成するため少なくとも１つのレーザーであって、各レーザーパルスが、ある長さおよびある幅を有する、線状ビームを形成する、レーザーと、少なくとも２つの方向に移動することが可能である、その上に配置されるｘ軸およびｙ軸を有する膜を位置付けるための、膜支持体と、該レーザービームパルスの周波数と連動して前記膜支持体の移動の制御に関する指示を提供するための、制御装置と、を含む。前述の実施形態のいずれかでは、膜支持体の移動の制御は、第１の走査において、ｘ軸およびｙ軸を有する膜に、膜のｘ方向に複数の線状ビームレーザーパルスを継続的に照射して、第１のセットの照射領域を形成することと、該膜を、膜のｙ方向に、ある距離平行移動することであって、該距離が前記線状ビームの長さ未満である、平行移動することと、第２の走査において、膜の負のｘ方向に一連の線状ビームレーザーパルスを膜に継続的に照射して、第２のセットの照射領域を形成することと、を含み、第２のセットの照射領域のそれぞれが、第１のセットの照射領域の一部分と重複し、第１のセットおよび第２のセットの照射領域のそれぞれが、冷却時、１つ以上の結晶化領域を形成すること、を含む。
【００２１】
前述の実施形態のいずれかでは、各線状ビームレーザーパルスは、前記第１および第２のセットの照射領域において、その厚さ全体にわたって前記膜を融解するのに十分なフルエンスを有し、前記第１のセットの照射領域のそれぞれが、相互に離間する。
【００２２】
前述の実施形態のいずれかでは、前記第１のセットの照射領域のそれぞれが、冷却時に１つ以上の横方向に成長した結晶を形成し、前記第２のセットの照射領域のそれぞれが、前記第１のセットの照射領域の前記１つ以上の横方向に成長した結晶に対して延在する、１つ以上の横方向に成長した結晶を冷却時に形成する。
【００２３】
前述の実施形態のいずれかでは、用いられる該レーザー結晶化方法が、連続横方向固化である。
【００２４】
前述の実施形態のいずれかでは、第１のセットの照射領域のそれぞれが、互いに重複する。
【００２５】
前述の実施形態のいずれかでは、第１の走査における該レーザービームパルスの数が、該膜の結晶化を完了するのに必要とされる量未満である。
【００２６】
前述の実施形態のいずれかでは、該第２の走査における該レーザービームパルスの数が、該膜の結晶化を完了するのに必要とされる量である。
【００２７】
前述の実施形態のいずれかでは、用いられる該レーザー結晶化方法が、エキシマレーザーアニーリングである。
【００２８】
前述の実施形態のいずれかでは、該結晶化方法が、単位面積当たり約１０〜約１００パルスを使用する。
【００２９】
前述の実施形態のいずれかでは、該結晶化方法が、単位面積当たり約１０〜約４０パルスを使用する。
【００３０】
前述の実施形態のいずれかでは、各走査内の照射領域間の前記重複が８０％未満である。
【００３１】
前述の実施形態のいずれかでは、各走査内の照射領域間の前記重複が９０％未満である。
【００３２】
前述の実施形態のいずれかでは、該方法が、少なくとも２回の連続走査を含む。
【００３３】
前述の実施形態のいずれかでは、該方法が、２〜８回の連続走査を含む。
【００３４】
前述の実施形態のいずれかでは、該ｙ平行移動距離が、約１００μｍ〜約１０ｍｍである。
【００３５】
前述の実施形態のいずれかでは、該ｙ平行移動距離が、約１００μｍ〜約２ｍｍである。
【００３６】
前述の実施形態のいずれかでは、該膜が、走査と走査との間に約１８０度回転される。
【００３７】
別の態様では、本開示は、本開示の方法により処理される膜を含む、製品に関する。前述の実施形態のいずれかでは、該製品は、液晶表示画面である。
【００３８】
開示される主題は、例証の目的のためにのみ提示される以下の図面を参照しながら説明されるが、これらは、本発明を制限することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】エキシマレーザーアニーリングにより形成された結晶微細構造を有する膜内に形成されたＴＦＴを例証する。
【図１Ｂ】連続横方向結晶化により形成された結晶微細構造を有する薄膜内で形成されたＴＦＴを例証する。
【図１Ｃ】連続横方向結晶化により形成された結晶微細構造を有する薄膜内で形成されたＴＦＴを例証する。
【図１Ｄ】連続横方向結晶化により形成された結晶微細構造を有する薄膜内で形成されたＴＦＴを例証する。
【図２Ａ】ある実施形態に従い、均一結晶を産生する線状ビーム連続横方向固化処理を例証する。
【図２Ｂ】ある実施形態に従い、均一結晶を産生する線状ビーム連続横方向固化処理を例証する。
【図２Ｃ】ある実施形態に従い、均一結晶を産生する線状ビーム連続横方向固化処理を例証する。
【図２Ｄ】ある実施形態に従い、均一結晶を産生する線状ビーム連続横方向固化処理を例証する。
【図３】その長さに沿って幅が変化する線状ビームパルスの概略図である。
【図４】本開示の１つ以上の実施形態に従い、結晶化質中の周期的な変動が対処される線状走査ＳＬＳ処理の１つ以上の実施形態に従う、処理の概略図である。
【図５】本開示の１つ以上の実施形態に従い、結晶化質中の周期的な変動が対処される線状走査ＳＬＳ処理の１つ以上の実施形態に従う、処理の概略図である。
【図６】本開示の１つ以上の実施形態に従い、結晶化質中の周期的な変動が対処される線状走査ＳＬＳ処理の１つ以上の実施形態に従う、処理の概略図である。
【図７Ａ】本開示の１つ以上の実施形態に従い、結晶化質中の周期的な変化が対処されるＥＬＡ処理の１つ以上の実施形態に従う、処理の概略図である。
【図７Ｂ】本開示の１つ以上の実施形態に従い、結晶化質中の周期的な変化が対処されるＥＬＡ処理の１つ以上の実施形態に従う、処理の概略図である。
【図８】本開示の１つ以上の実施形態に従う、薄膜の結晶化の方法を実行するためのシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
一態様では、より均一な特性を有する薄膜が、実質的に膜の同じ領域を横切る、多重走査のレーザービームを使用する線状ビーム照射により得られる。線状ビーム照射とは、線状ビームを使用して膜の表面を照射し、膜中で結晶化を誘導することを意味する。該方法は、任意のパルスレーザー線状ビーム結晶化方法を使用して実践されてもよい。例えば、該方法は、エキシマレーザーアニーリング（ＥＬＡ）または連続横方向固化（ＳＬＳ）結晶化方法を使用することができる。さらに、該方法は、シリコン薄膜結晶化に限定されず、かつ融解時に再結晶化するいかなる薄膜に対しても実践されてもよいことが、以下の説明により明らかであろう。以下の考察の目的においては、別途具体的に記述されない限り、該方法は、任意のかかる材料に対して使用されてもよい。
【００４１】
該方法はまた、不連続膜上、例えば、リソグラフィー技術または選択領域中のみに堆積した膜により、例えば、インクジェット技術またはシャドウマスク印刷を介してパターン化された膜において、使用することができる。
【００４２】
本開示の一態様に従うと、多重走査結晶化処理の通過ごとにおいて、膜の一部分のみが照射される、もしくは単位面積当たりの照射パルスの数は、結晶化処理を完了するのに必要とされる照射の数のわずか数分の１、または百分率である。各走査の間において、膜が、走査方向に対して垂直方向に短距離移動、例えば、「横シフト」する。横シフトは、「横向き」平行移動、すなわち、走査方向に対し垂直方向でのパネルの平行移動を意味することができる。したがって、ｘ方向の走査として走査方向が恣意的に指定される場合、該膜（またはレーザービーム）が、走査と走査との間にｙ方向に短距離移動する。平行移動距離は、小規模とすることができ、典型的に、線状ビームの長さに沿って発生する、任意の周期的な不均一な規模である。平行移動距離は、わずか１００ミクロン、またはさらには１０ミクロンであってもよいが、数ミリメートル程度またはそれ以上に大きい可能性がある。
【００４３】
ビームが、各走査の間の試料に対して横向きに平行移動させる場合、これは、前の走査中におけるそれらのものに対して変更された、レーザー線状ビームの質の変動より発生する結晶化材料中に、（周期的）不均一性をもたらすであろう。結果として、１本の「ストライプ」、またはすべての材料が同一のピーク強度で結晶化された、結晶化領域が存在せず、むしろ、かかるピークをわずかな材料のみが経験できるであろう、多数のストライプが存在するであろう。デバイスの寸法が、少なくとも１つ以上の結晶化領域に広がったとして、それらの領域内に設置されたデバイスは、ストライプ特性中の差異からの影響が少ないであろう。
【００４４】
シリコン膜等の結晶性半導体膜が、ＥＬＡおよびＳＬＳ処理を含む様々なレーザー処理を使用し、液晶ディスプレイ用のピクセルを提供するために処理される。ＳＬＳは、ＡＭＬＣＤデバイス、ならびにアクティブマトリクス式有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）デバイスにおいて、薄膜を処理するための使用に、より適している。
【００４５】
ＥＬＡでは、膜の領域が、膜を部分的に融解するようにエキシマレーザーにより照射され、これがその後結晶化する。ビームが潜在的に、表面にわたる単走査で半導体薄膜全体を照射できるように、この処理は、典型的には基板表面上で継続的に前進する、長く、比較的狭いビーム形状を使用する。ＥＬＡは、小粒子化多結晶膜を産生するが、該方法は、パルス間エネルギー変動および／または不均一のビーム強度プロファイルにより引き起こされ得る、微細構造の不均一性を破る。図１Ａは、ＥＬＡで得る場合があるランダム微細構造を例証する。Ｓｉ膜は、均一の粒径で、ランダム多結晶膜を作製するため、何度も照射される。本図、および後続のすべての図は、原寸に比例するように描画されてはおらず、本質的に、例証であることを意図する。
【００４６】
ＳＬＳは、ガラスおよびプラスチックのように非耐熱性である基板を含み、基板上に大きくかつ均一の粒子を有する、高質多結晶膜を産生できる、パルスレーザー結晶化処理される。例示的ＳＬＳ処理およびシステムは、共同所有される米国特許第６，３２２，６２５号、第６，３６８，９４５号、第６，５５５，４４９号および第６，５７３，５３１号で説明されており、参照することによりその内容の全体が本明細書に組み込まれる。図１Ｂ〜図１Ｄは、ＳＬＳにより形成された結晶微細構造を有する膜内で形成されたＴＦＴを例証する。
【００４７】
ＳＬＳは、基板上で非晶質または多結晶薄膜の領域を融解するため、制御レーザーパルスを使用する。融解された膜の領域は、次いで、一方向に凝固した横方向の円柱微細構造または位置を制御された大きな複数の単結晶領域へと、横方向に結晶化する。概して、融解／結晶化処理を、大多数のレーザーパルスで、大きな薄膜の表面にわたり、連続して繰り返す。基板上で処理された膜は、次いで、１つの大きなディスプレイを産生するために使用され、もしくは複数のディスプレイを産生するため、さらに分割される。図１Ｂ〜図１Ｄは、ＳＬＳで得られる異なる微細構造を有する膜内で製造されるＴＦＴの概略図を表す。ＳＬＳ処理は、基板表面上で継続的に前進する長く狭いビームが使用することができ、この場合、該処理は、線状走査ＳＬＳ（ＬＳ−ＳＬＳ）として公知である。
【００４８】
しかしながら、従来のＥＬＡおよびＳＬＳ技術は、1つのショットから次のショットへのレーザーパルスの変動により限定される可能性がある。膜の領域を融解するために使用される各レーザーパルスは、典型的に、膜の他の領域を融解するのに使用される他のレーザーパルスとは、異なるエネルギーフルエンスを有する。さらに、これは、ディスプレイの面積にわたり、再結晶化された膜の領域において、わずかに異なる性能を引き起こす可能性がある。例えば、薄膜の周辺領域の連続的照射間、第１の領域は、第１のエネルギーフルエンスを有する第１のレーザーパルスにより照射され、第２の領域は、第１のレーザーパルスのフルエンスから少なくともわずかに異なる第２のフルエンスを有する第２のレーザーパルスにより照射され、第３の領域は、第１および第２のレーザーパルスのフルエンスから少なくともわずかに異なる第３のフルエンスを有する、第３のレーザーパルスにより照射され、等々となる。照射および結晶化された第１、第２、および第３の半導体膜の領域によって経験された、結果として得られたエネルギー密度はすべて、周辺領域を照射している連続ビームパルスのフルエンスが変化するため、少なくともある程度、相互に異なる。
【００４９】
均一の幅、好ましくはトップハット短軸断面プロファイル、およびその長さに沿って均一のエネルギー幅をさらに有する、非常に長い線状ビームへとレーザービームを成形することは、困難である。長軸中の不均一性は、より顕著であり、したがって、より有害である可能性がある。さらに、長軸に沿った不均一性は、ヒトの目にも非常に明確に視認できる規模である場合がある（例えば、１ｃｍまたは数ｍｍにわたり１０％の輝度変化）。目は、ランダムなピクセルからピクセルへの変化、ならびに非常に大規模（数１０ｃｍ）および段階的ピクセルからピクセルへの変化に対し、適度に寛容であると同時に、ディスプレイの領域間の突然の変化、または小規模（ミリメートルからセンチメートル）段階的変動に対して、あまり寛容ではない。
【００５０】
線状ビームはしばしば、ビームの長さに沿って、幅及びエネルギーの不均一性を有し、一方ビームの断面はしばしば、より丸まっているか、またはガウス型でさえある。ビームの長さに沿って不均一性は、ランダム成分を有し得、かつ周期的な成分をも有する可能性がある。これらは、光学素子（例えば、均質化のためのレンズアレイ）の細部と組み合わさったレーザー光の干渉性の結果である。かかる不均一性は、デバイスの均一性の許容不可能なレベルへと変換される可能性があり、これによって、ディスプレイの輝度の不均一性をもたらす。これは、すべてのピクセルベースディスプレイに対し当てはまるが、ＡＭＯＬＥＤデバイスに対しては、特に当てはまる。例えば、ビーム中の強度ピークは、走査の方向に沿って高エネルギーで結晶化された材料の長いストライプを生じる場合があり、そのストライプ内で作製されたデバイスは、それ以外の部分から作成されたものとは異なる特性を有する場合がある。
【００５１】
線状ビームＳＬＳ処理は、例えば、長く、高アスペクトレーザービームを生成するため、一次元（１Ｄ）投射システム、典型的には、１〜１００ｃｍの長さの程度の、例えば、「線状ビーム」、を使用することができる可能性がある。長さ対幅のアスペクト比は、約５０またはそれ以上の範囲内であってもよく、例えば、最大１００、または５００、または１０００、または２０００、または１００００、または最大約２ｘ１０5、もしくは、例えばそれ以上である。単走査が、全体のディスプレイに対し十分に大きな面積を結晶化するため、高アスペクト（長）照射パターンにより照射される薄膜は、改善されたピクセルからピクセルへの輝度均一性を提供するＴＦＴを製造することができる。ビームの長さは、好ましくは、少なくとも単一のディスプレイのおよその大きさ、例えば、液晶またはＯＬＥＤディスプレイ、またはその多数、もしくは好ましくは、複数のディスプレイが産生され得る基板のおよその大きさである。膜の照射領域間のいかなる境界の外観も縮小または除外するため、これは有用である。膜にわたる多重走査が必要とされる場合、なんらかのステッチングアーチファクトが発生する場合があり、概して、所与の液晶またはＯＬＥＤディスプレイ内で眼認可能ではない。ビーム長さは、携帯電話ディスプレイに対する基板を調製するのに好適である可能性があり、例えば、携帯電話用の約２インチ対角、およびノート型パソコンディスプレイ用の約１０〜１６インチ対角にまでおよぶ（２：３、３：４、または他の一般的な比のアスペクト比による）。
【００５２】
本明細書で「均一のＳＬＳ」または「２ショットＳＬＳ」と称される、１つの従来のＬＳ−ＳＬＳ照射プロトコルは、横方向に細長い結晶の柱を繰り返すことにより、特徴付けられる均一の結晶性膜を調製するために使用されてもよい。結晶化プロトコルは、実際の横方向の成長の長さ（ＬＧＬ）よりも大きい量だけ、膜を前進させることを含み、例えば、δ＞ＬＧＬであり、δは、パルス間の平行移動距離であり、横方向の成長の長さの２倍未満であり、例えばδ＜２ＬＧＬである。特徴的な横方向の成長の長さは、設定された照射状態および試料設定下の単照射ステップにおける結晶性粒子の無妨害の横方向の成長の距離を指す。最終的には、横方向の成長は、過冷却液体Ｓｉ膜中での核生成の開始により、制限される。特徴的な横方向の成長の長さは、したがって、パルス継続時間、非晶質シリコン膜の厚さ、および基板温度等の因子の関数である。例えば、それらの厚さ全体にわたり、完全に融解されていない他のＳｉ部分に由来する固体先端と、成長結晶が接触する場合、実際の横方向の成長の長さは、特徴的な長さよりも短くなる場合がある。５０ｎｍ厚さの膜に対する典型的な横方向の成長の長さは、パルス継続時間により、最大で約２．０〜３．０ミクロンまでである。２ショットＳＬＳの場合では、平行移動距離は、粒子の長さの１倍を超えるが、２倍未満であり、核生成の不在下において、ビーム幅の半分に対応する。均一の結晶成長は、図２Ａ〜図２Ｄを参照して、説明される。
【００５３】
図２Ａを参照すると、第１の照射または走査は、例えば特徴的なＬＧＬよりも２倍未満の狭く、かつ、例えば１０ｍｍよりも大きく、１０００ｍｍまで、または１０００ｍｍを超えて細長い、膜を完全に融解するのに十分なエネルギー密度を有するレーザービームパルスにより、膜上で実行される。結果として、レーザービーム（図２Ａ中で表される領域４００）に曝露される膜が、完全に融解され、次いで結晶化される。この場合、粒子は、非照射領域および融解領域間の界面４２０より、横方向に成長する。溶融ゾーン幅が、特徴的なＬＧＬの２倍未満であるように、レーザーパルス幅を選択することにより、レーザーパルス幅を選択することにより、固体／融解界面の双方より成長する粒子は、融解領域のほぼ中心、例えば中心線４０５で、相互に衝突し、横方向の成長が停止する。２つの融解先端は、核生成を引き起こすのに、融解の温度が十分に低くなる前に、ほぼ中心線４０５で、衝突する。
【００５４】
図２Ｂを参照すると、少なくともＬＧＬの約１倍よりも大きく、かつ最大でもＬＧＬの２倍未満である所定の距離δだけ移動された後、基板４００’の第２の領域は、第２のレーザービームパルスで、照射される。基板δの移動は、レーザービームパルスの重複の所望の度合いに関する。基板の移動が長ければ、重複の度合いは少なくなる。レーザービームの重複度合いは、ＬＧＬの約９０％未満であり、約１０％よりも大きいことが、有利であり好ましい。重複領域は、括弧４３０および破線４３５により例証される。第２のレーザービーム照射に曝露される膜領域４００’は、完全に融解し、結晶化する。この場合では、第１の照射パルスにより成長する粒子は、第２の照射パルスより成長する粒子の横方向の成長に対し、結晶化の種として機能する。図２Ｃは、横方向の成長の長さを越えて横方向に延存する結晶を有する、領域４４０を例証する。したがって、細長い結晶の柱は、平均して２つのレーザービーム照射により、形成される。２つの照射パルスはすべて、横方向に延在する結晶の円柱を形成するのに必要とされるため、該処理はまた、「２ショット」処理と称される。照射は、横方向に延在する結晶の複数の柱を作製するため、基板にわたって継続する。図２Ｄは、多重照射後の基板の微細構造を例証し、横方向に延在する結晶のいくつかの柱４４０を描写する。
【００５５】
幅、形状、および／またはビームの長さに沿って線状ビームのエネルギー密度中に変動が存在することが観察された。いくつかの例では、本質的に変動は周期的である。いくつかの例では、不均一性の周期性は、線状ビームのある末端においては他端よりも大きい。照射パターンにおけるビームの幅の周期的な変動を実証している例示的な線状ビーム３００が、図３に表される。同様の例が、エネルギー密度に対し提供される可能性がある。線状ビームは、原寸に比例するように描写されてはおらず、典型的使用において、ビームの長さに対し、表されるものよりも大幅に狭い。ビームの長さは、ビームの長さに沿って規則的な周期的変動３１０、３２０を表す。いくつかの例では、３１０で表されるように、周期性は広範であり得る。周期性が十分大きいため、表面上でいくつかのデバイスに及び、よって変動は、顕著ではない。対照的に、３２０では周期性は大幅に小さい可能性がある。周期性は、ミクロンからミリメーターの範囲の距離、例えば、１００μｍ〜５ｍｍで、変化する可能性がある。この周期性は、十分に小さいため、デバイス間の結晶性質の差異が導入されるであろう。変動の周期性の程度で各走査を平行移動させることにより、結晶性質における変動は平均化され、より均一な構造を得ることができる。
【００５６】
ここで、図４〜図６に移ると、ＬＳ−ＳＬＳを使用する結晶化方法が説明される。選択領域の完全な結晶化が該領域にわたり「ｎ」回の走査で達成されるＬＳ−ＳＬＳ処理に対しては、材料のわずかしか完全に処理されない（例えば、その約１／ｎ）か、または完全な結晶化に必要な総照射パルスのわずか１／ｎしか使用されない。例えば、図４〜図６に表されるように、ｎ＝３である場合、基板５００に対し、パルス間平行移動距離は、通常の走査処理の３倍である。各パルスは、領域５１０を照射するであろう。この長い平行移動距離の結果として、非晶質材料５１５が、結晶化領域間に残存する。レーザービームは、固定レーザー線状ビーム下の走査方向を示す矢印により表される方向に前進する。他の実施形態では、基板は固定であり、レーザーが走査する。図５に表される第２の走査時、パルス間平行移動距離もまた、通常の距離の３倍であるが、第１の走査で照射された領域という事前に選択された程度だけパルスが重複するように、ここではパルスは、第１の走査に対してｘ方向の長さ５２５だけずらされる。加えて、基板が、ｙ方向において距離５３５だけ平行移動する。上述のように、ｙ平行移動は、レーザービームの長さにおける変動の周期性に基づき、選択される。最後に、図６では、基板が図６で矢印により示される方向に走査される、第３の走査が実行される。基板もまた、ｙ方向の長い平行移動距離５５０だけ、およびｘ方向のオフセット５４０と共にまた、走査開始前、平行移動する。３回の走査後、ｘ方向の適切なずれおよびｙ方向の平行移動を伴い、基板の事前に選択された領域５６０の全体の幅が照射される。基板の上下部分は、完全に結晶化されておらず、完全に結晶化され、デバイスの調製に使用可能であり、かつ従来の方法を使用するよりさらに均一である領域５６０が残る。
【００５７】
この方法は、ビームの長さにより、全体のパネルまたは基板の一部分が結晶化されることに関する。該パネルが十分に大きい場合、１つのパネル内の複数の結晶化領域を、パネルの異なる場所に対して、説明される方法を応用することにより、作製することができる。
【００５８】
他の実施形態では、各デバイスが意図的にいくつかの粒子境界に広がるように、デバイスは、粒子境界に対する角度で調製される。この傾斜角を、基板のｘ−ｙ軸に対する角度で、デバイスが調製されることにより、得ることができる。他の実施形態では、該傾斜を、傾斜角で基板を走査することにより、直接的に膜へと導入することができ、例えば、結晶化中、平行移動およびオフセットのｘ−ｙ軸は、基板の角縁に対し平行ではない。ＴＦＴマトリックスに対し傾斜走査方向を使用することによって、不均一性が分配されるであろうという意味において、問題を多少なりとも緩和する場合がある。２００５年１２月２日出願の米国出願整理番号第１１／２９３，６５５号、表題「Ｌｉｎｅ  Ｓｃａｎ  Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍｓ」を参照されたく、参照することによりこれの全体の内容が本明細書に組み込まれる。
【００５９】
また、本出願は、同様の手法が、例えば、線状ビームＥＬＡ結晶化と称される部分的融解もしくはほぼ完全な融解レジームで線状ビームを使用する、床照射（ｆｌｏｏｒ  ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ）技術に対して使用可能であることも企図する。エキシマレーザーアニーリング技術によって、薄膜材料の迅速（マイクロ秒未満の程度）な融解および再結晶化が可能になる。本技法では、狭いレーザービームが表面全体を移動するに従い、薄膜が多パルスの照射に曝露される。各パルスが膜の一部分を融解し、それが再固化および再結晶化する。低温多結晶シリコン（ＬＴＰＳ）ベースのディスプレイの製造において使用される典型的な線状ビームＥＬＡ処理については、少なくとも一部のパルスは、膜のほぼ完全な融解を誘発するのに十分なエネルギー密度である。ほぼ完全な融解では、膜が、膜の大部分でその厚さにわたって融解してもよいが、少なくとも一部の固形部分が、下層との接合面に沿って分布したままであることが意図される。このほぼ完全な融解状態から、横方向の成長が進み、膜厚さを超える直径を有する結晶を得ることができる。このほぼ完全な融解レジームおよびその後の超横方向成長現象については、例えば、Ｊａｍｅｓ  Ｓ．Ｉｍ  ｅｔ  ａｌ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６３（１９９３）ｐ１９６９に詳述されている。融解および再結晶化の多重周期が、特定の表面粗度を誘発し、小さいが均一な大きさの粒状構造を産生するように、膜中の材料の体系付けを補助する。結晶の大きさは、典型的には、例えば、ＸｅＣｌ−ガスエキシマレーザー処理（λ＝３０８ｎｍ）での約３００ｎｍ粒子のレーザー光の波長に関連することが見出される。典型的なＥＬＡ処理は、膜の所定の部分を少なくとも１０または２０レーザーパルスで照射し、多くの場合、これはさらに高く、例えば、少なくとも３０〜少なくとも５０レーザーパルスである可能性がある。
【００６０】
図７Ａは、ビーム７００が膜７０９を走査する際の、線状ビーム７００の断面をその短軸上に示す、従来のＥＬＡ単走査を示す。ビーム７００は、矢印７０５の方向に前進し、ビーム７００が膜７０９全体にわたって移動するに従い、膜７０９の領域７０７は、多レーザーパルスで照射できる。図７Ｂは、本方法のＥＬＡスキームを示す。この方法は、矢印７１５の方向、例えばｘ方向の第１の走査７１０、および矢印７２０の方向、例えばｘの負の方向の第２の走査７１２の、基板の２ビーム走査７１０、７１２を組み込む。矢印７２０の方向の第２の走査７１２はまた、矢印７１５および７２０の方向に垂直の方向、例えばｙ方向のビーム７００の平行移動７１５を含むことができる。特に、本方法のそれぞれ個々の走査における総レーザーパルス数は、従来のＥＬＡ方法での総レーザーパルス数未満であるが、逆走査のため、領域７１７は、従来のＥＬＡ方法での領域７０７と同一のレーザーパルス数で照射することができる。例えば、ＥＬＡ処理に対する単位面積当たりの総パルス数が１００とすべき場合、本方法の実施形態に従う２ＥＬＡ走査を使用すると、第１の走査が単位面積当たり５０パルスをもたらし、第２の走査が単位面積当たり５０パルスをもたらすであろう。
【００６１】
ＥＬＡでは、重複走査のための線状ビームが使用される。この線状ビームは、概して、ＳＬＳ実施形態に対して使用される線状ビームより幅広である。例えば、ＥＬＡ処理のための線状ビームは、約３００ミクロン〜約４００ミクロンの幅を有することができ、一方線状走査ＳＬＳビームは、概して約約３〜６ミクロンの幅程度であり、最大８〜１０ミクロンの幅とすることができる。一部のＳＬＳ線状ビームは、最大５０ミクロン幅とすることができる。２ショットＳＬＳについては、ＳＬＳ線状ビームは、核生成を回避するように十分狭くする必要があるが、この幅は、パルス継続時間および膜厚さに基づき変化する可能性がある。ＳＬＳは、制御された横方向成長技法であるが、ＥＬＡは、本質的に、融解領域の横方向寸法の制御が必要ではないフラッド照射技法であり、したがってＥＬＡ処理は、より幅広のビームを使用することができる。さらに、ＥＬＡビームのフルエンスは、膜の完全な融解を誘発しないように選択される。したがって、ＥＬＡビームは、所与の膜の完全な融解を誘発するフルエンス値の約５％〜２０％だけ低いフルエンスを有するべきである。ＳＬＳ実施形態でのビームのフルエンスは、膜の完全融解を保証し、十分な横方向の成長を誘発するように、完全融解フルエンスより約１０％、または約２０％、または約５０％、またはさらには８０％、または１００％高くあるべきである。完全融解を誘発するフルエンス値は、膜の厚さおよびパルスの継続時間に依存する。さらに、ＥＬＡビームは、比較的低い周波数（ＳＬＳ線状ビームに望ましい比較的高い周波数、すなわち、３、４、または６ｋＨｚと比較して）を有する可能性があり、約３００Ｈｚ〜約６００Ｈｚの繰り返し率を有する。ＥＬＡおよびＳＬＳの両方に使用されるレーザーは、約３００Ｗ〜約６００Ｗ、さらには最大約１ｋＷの出力の、高出力および高周波のパルスレーザーとすることができる。高出力レーザーは、パルスがその領域内で膜を融解してもよいように、照射領域の長さにわたって適切なエネルギー密度を提供するのに十分なパルス当たりのエネルギーを提供する。固体レーザー等の他のパルスレーザー源も使用することができ、１００Ｗまたは２００Ｗ等のより低い出力およびより短い線状ビームを有してもよい。ダイオード励起固体レーザー（ＤＰＳＳ）は、一般に、約５３２ｎｍの波長で周波数倍増後に使用される。それらの高周波（例えば１０，０００Ｈｚまたは１００，０００Ｈｚ以上）は、非常に高速の走査をもたらすことができ、小型ディスプレイ等の小型デバイス、他の電子機器（無線周波数識別（ＲＦＩＤ）用のチップ等）、またはディスプレイ周辺の電子機器組込領域に適用することができる。しかしながら、本実施形態は、いずれかの特定の周波数のレーザーに限定されない。例として、例えば１ｋＨｚ未満の低周波レーザーもまた、本明細書に記載される照射スキームに適合する。
【００６２】
例えば、ＥＬＡ線状ビームは、ＪＳＷ結晶化システム（日本国東京都品川区大崎１−１１−１ゲートシティ大崎ウエストタワー所在のＪＳＷ日本製鋼所）等からの比較的幅広のビーム（最大約４００μｍ）をもたらす比較的低周波のレーザー源から作製されてもよく、あるいはＴＣＺ結晶化システム（Ｎｏ．１  Ｙｉｓｈｕｎ  Ａｖｅｎｕｅ  ７  Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ  ７６８９２３所在のＴＣＺ  Ｐｔｅ．Ｌｔｄ．）等からの比較的狭いビーム（約１０μｍ以下〜約４０μｍ以上）をもたらす比較的高周波のレーザー源から作製されてもよい。
【００６３】
ＥＬＡを用いて発生する主要な不均一性は、パネル輝度における明／暗の線を意味するムラの問題である。例えば、ショットとショットとの間のエネルギー密度の変動は、走査方向に垂直のムラをもたらす可能性があり、一方ビームの長さに沿ったビーム不均一（例えば、干渉を通じた）は、走査方向に平行のムラをもたらし得る。後者の形態のムラは、ビーム内の干渉特徴が前の走査に対して変更され、ムラのパターンが「破壊」されるように、基板を多重ＥＬＡ走査に供し、その間に、ビームに対して試料のｙ方向への横の平行移動によって対処することができる。基板の一部分がパルス間で照射されずに残る上述のＳＬＳ処理とは異なり、ＥＬＡ照射は、パルス間に相当の重複を用いる。典型的には、従来のＥＬＡ処理では、典型的に、１つのパルスから次のパルスへ少なくとも９０％の重複があり、例えば、パルス間に約９０〜９９％の重複がある。ｘ方向のずれおよびｙ方向の平行移動を使用する多重走査照射の概念をＥＬＡに応用すると、重複率が各走査において減少し、多重走査が実質的に同一の面積に対して行われ、その領域の所望のレベルの重複に到達する。例えば、９０％重複する１走査を行うよりも、それぞれ８０％重複し、その間にｙ方向に横シフトさせる２走査を行うことができる。各場合において重複が同一である必要はないが、ステージ速度が同一になり、ステージが１つの特定のステージ速度に対して特に安定であるように製造されるため、利益を有する。また、その後の走査は反対方向とすることができるが、それらはまた同一方向とすることができ、ステージは、次の走査を行う前に開始位置に戻る必要がある。レーザーは、逆のステージ移動の間、遮断または停止されてもよい。
【００６４】
開示される方法は、平行のムラを事実上排除する上で効果的であるが、垂直のムラを大幅に減少させるためにも有益であり得る。パルスとパルスとの間の変動が、常に無相関である訳ではない。１つの例は、平均パルスエネルギーが、多パルス（例えば数十万または百万以上）の時間スケールにわたってゆっくりとドリフトする場合があるものである。市販されている一部のシステムでは、この問題は、エネルギー密度を絶えず監視し、これをフィードバックとして使用して、パルスエネルギー中のいずれかのドリフトを補うことによって、対処される。ドリフトが検出された場合、パルスエネルギーは、励起出力（例えば、エキシマレーザーでは高電圧）を上げることにより、またはレーザー媒質を新たにすることにより（例えば、エキシマレーザー中のガス混合物に新鮮なガスを添加する）、または光減衰器の透過率を調節することによって、調節することができる。そのようなフィードバックは、例えば、緩やかなドリフトとは対照的に、パルスエネルギーのより急速な変動をもたらし得る。また、フィードバック補償も、より短い時間スケール（例えば数十、または数百、または数千パルス）での緩やかな変化に対する訂正には効果的ではないかもしれない。そのように説明される変動は、大きすぎる場合があり、ムラをもたらす場合がある。本開示で教示されるように、複数の走査は、エネルギー変動が前の走査と比較して相関しない第２の走査と重複することにより、垂直のムラも減少するというさらなる利益を有する。
【００６５】
パルス速度と走査速度との適切な組み合わせを達成するために、より高速のステージ走査速度、より低いレーザー繰り返し率（すなわち、レーザー周波数）、またはそれらの組み合わせが必要とされる。しかしながら、より低い繰り返し率は、処理能力を著しく低下する。幸い、線状走査ＳＬＳに対する走査速度は、典型的には低い。したがって、パルス速度と走査速度との適切な組み合わせを達成するには、走査速度の増加が最良の方法である場合がある。後続の走査のための方向転換（すなわち、走査方向を逆にする）、および対応する減速および加速に関連付けられる時間の結果、依然として処理能力のいくらかの低下に遭う。現在のエキシマレーザーに基づく２ショット線状走査ＳＬＳスキームでの処理能力は、主に使用されるレーザーがより高出力である結果、２次元投射システムで得られるものより高い。また、方向転換の回数が、２ショット線状走査ＳＬＳスキームではより低い。
【００６６】
最後に、多重走査ＬＳ−ＳＬＳ処理について必要とされるのは、パルスの正確な配置である。このために、これまで「ステージ同期」レーザー制御が実装され、非常に正確であることが見出されている。かかるシステムの正確さは、数十ｃｍ／秒で移動するステージについて実証されており、よりゆっくりと移動するステージの正確さは問題とはならないはずである。多重走査ＥＬＡについては、処理がフラッド照射処理であり、前のパルスに対して横方向のパルスの配置がさほど重要ではないため、かかるステージ同期レーザー制御が必要ではない場合がある。一方、ステージ同期レーザー制御は、ビーム端（短い方の寸法）の制御された配置およびパネルとパネルとの間のより良好な再現性により、より均一の材料を得るために有益な場合がある。両方の実施形態について、横向きの平行移動ではなく、またはそれに加えて、ステージを走査と走査との間に約１８０度回転させることが、さらに企図される。
【００６７】
本開示の別の態様は、薄膜の結晶化のためのシステムに関する。本システムは、図８に示されるように、基板８０５上に配置することができる、結晶化される膜８００と、膜のパルスレーザー結晶化のための１つ以上のレーザービームパルス８１０を生成するための少なくとも１つのレーザーと、少なくとも２つの方向に移動可能である、膜を位置付けるための膜支持体８１５と、レーザービームパルスの周波数と連動して膜支持体の移動を制御するための制御装置と、を含むことができる。
【００６８】
ＳＬＳ実施形態では、レーザービーム源は、各レーザーパルスがある長さ、ある幅、および膜の厚さにわたって膜を融解するのに十分なフルエンスを有する線状ビームを形成するように、構成される。ＳＬＳ実施形態では、制御装置が、本方法に対して上述したように、膜支持体の移動およびレーザービームの周波数を制御する。
【００６９】
ＥＬＡ実施形態では、レーザービーム源は、ある長さおよびある幅を有する線状ビームを形成するように構成される。ＥＬＡ実施形態では、線状ビームは、各パルスが前に照射された部分と重複する膜の一部分を照射および融解し、膜の一部分を照射する総パルスが結晶化を完了するために必要とされる量未満であるように選択される速度で移動する。ＥＬＡ実施形態では、制御装置が、本方法に対して上述したように、膜支持体の移動およびレーザービームの周波数を制御する。
【００７０】
本発明の実施例を示して説明したが、当業者には、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正がその中でなされ得ることが容易に明らかとなるであろう。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定される。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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