[发明专利]半导体装置的制造方法以及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法和显示装置，该制造方法适合于制造 例如在液晶显示装置或者有机电致发光装置中采用的薄膜晶体管(下文中简 写为“TFT”)基板，该显示装置包括采用该方法制造的半导体膜。

背景技术

当形成称为系统液晶的高附加值的有源矩阵型液晶显示装置、形成采用 有机电致发光元件(下文中简称为“有机EL元件”)的有机电致发光显示装 置(下文中简称为“有机EL显示装置”)等时，通常采用带有结晶性硅的 TFT基板。该TFT基板通常这样制造：在基板上形成非晶半导体膜或者相 对小粒径的多晶半导体膜，通过用激光束照射该半导体膜进行退火工艺，然 后形成作为驱动元件的TFT。

低成本和高稳定性的半导体激光器可以用作激光退火设备的光源(例 如，见日本专利申请公开第2003-332235号)。然而，在采用半导体激光器 时，由于束斑的尺寸非常小，增加了单位面积的扫描时间，因此导致大大降 低了产率、增加了制造成本等。为了在退火工艺中获得高的产率，因此提出 了将多个激光器设置成彼此接近，并且用多个激光束照射非晶半导体膜的多 个部分，以由此缩短扫描时间和提高产率(例如，见日本专利申请公开第 2004-153150号)。

图14示出了用多个激光束LB例如三个激光束LB照射基板310的图案 示例。在基板310上形成例如半导体膜320，并且设定三个照射区域311A、 311B和311C。将每个激光束LB分配到三个照射区域311A、311B和311C 之一，并且激光束LB应用到对应的照射区域311A、311B和311C同时连续 地成行扫描。

发明内容

然而，在采用多个激光束时，如图15A所示，例如，调整照射光学系统 等中的错误会导致照射光学系统之间激光输出上的变化。照射光学系统之间 激光输出上的变化在退火工艺后在半导体膜中引起照射区域311A、311B和 311C之间晶体粒径上的差别，并且因此成为引起在各照射区域311A、311B 和311C中制造的TFT的特性之间差别的因素。因此，在用这样TFT基板形 成的显示装置中，如图15B所示，例如，照射区域311A、311B和311C之 间的亮度上产生差别，照射区域311A、311B和311C之间的分界线会明显 地显示为不均匀。同样，在存在照射光学系统之间光束形状上的变化的情况 下，照射区域之间的晶体粒径产生差别，并且上述显示不均匀可能变得明显。 常常难于完全消除照射光学系统之间的这些变化。

本发明基于这样的问题而进行。所希望的是提供一种半导体装置的制造 方法和显示装置，该方法即使在为了提高产率采用多个照射光学系统时，也 能够抑制各照射光学系统的激光束之间强度变化的效果，而该显示装置通过 用该制造方法制造的半导体装置形成可以抑制显示的不均匀性且提高显示 质量。

根据本发明的实施例，提供一种半导体装置的制造方法，用于进行采用 多个照射光学系统用能量束照射半导体膜的退火工艺，在该半导体膜上包括 薄膜晶体管形成区域的元件形成区域排列成二维图案，其中，在该退火工艺 中，用能量束照射的区域分成单束照射区域和边界区域，单束照射区域由多 个照射光学系统中的每一个用能量束单独照射，而边界区域位于彼此相邻的 单束照射区域之间，并且由进行单束照射区域的束照射的两个照射光学系统 用能量束照射，边界区域分成第一照射部分和第二照射部分，第一照射部分 作为被两个照射光学系统之一束照射的部分，和第二照射部分作为被两个照 射光学系统中另一个束照射的部分，以及第一照射部分、第二照射部分和薄 膜晶体管形成区域排列来使得，被两个照射光学系统之一束照射的薄膜晶体 管形成区域和被两个照射光学系统中另一个束照射的薄膜晶体管形成区域 具有部分，在该部分中被两个照射光学系统之一束照射的薄膜晶体管形成区 域和被两个照射光学系统中另一个束照射的薄膜晶体管形成区域在边界区 域于二维方向的每个上彼此混合。