專利名稱：：激光輻照方法、設(shè)備以及用于制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種激光輻照方法和使用該方法的激光輻照設(shè)備(激光輻照設(shè)備包括激光振蕩器和將從激光振蕩器發(fā)射的激光束引導(dǎo)至被輻照物體的光學(xué)系統(tǒng))。而且，本發(fā)明涉及一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括通過激光束輻照的結(jié)晶化、激活、加熱等的步驟。應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體器件包括電光器件，例如液晶顯示器、發(fā)光器件等，以及具有將電光器件作為其部件的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
：近年來，已經(jīng)進(jìn)行了涉及結(jié)晶化無定形半導(dǎo)體膜以便形成具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(此后稱為結(jié)晶半導(dǎo)體)的技術(shù)的研究，無定形半導(dǎo)體膜形成在絕緣襯底例如玻璃襯底上。作為它的結(jié)晶化方法，已經(jīng)實驗了利用退火爐的熱退火方法，快速熱退火方法(RTA方法)、激光退火方法等。當(dāng)進(jìn)行結(jié)晶化時，就可以采用這些方法中的一種方法，或?qū)⑦@些方法進(jìn)行組合。結(jié)晶半導(dǎo)體膜在它的遷移率方面優(yōu)于無定形半導(dǎo)體膜。因此，結(jié)晶半導(dǎo)體膜已經(jīng)用于薄膜晶體管(此后稱為TFT)，薄膜晶體管被用于有源矩陣型的液晶顯示器，該液晶顯示器例如具有TFT用于像素部分，或用于在一個玻璃襯底上形成的像素部分和驅(qū)動電路。通常，為了在退火爐中結(jié)晶化無定形半導(dǎo)體膜，必須在600℃下進(jìn)行熱處理10小時或更長。適合用作這種結(jié)晶化的襯底材料是石英，但是，石英襯底昂貴并難于處理成大的襯底。增大襯底尺寸被認(rèn)為是提高生產(chǎn)效率的一種方法，由此進(jìn)行了在玻璃襯底上形成半導(dǎo)體的研究，玻璃襯底價格便宜并易于處理成大的襯底。最近，已經(jīng)對1m或更大邊長的玻璃襯底進(jìn)行了試驗。作為結(jié)晶化的一個實例，利用在發(fā)表的專利申請H7-183540中公開的金屬元素的熱結(jié)晶化方法就能夠降低結(jié)晶化溫度，而結(jié)晶化溫度是傳統(tǒng)方法中存在的問題。根據(jù)利用金屬元素的熱結(jié)晶化方法，通過將少量的鎳、鈀、鉛等添加到無定形半導(dǎo)體膜，然后在550℃下加熱4小時就可以形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜。550℃的溫度低于玻璃襯底的變形溫度，因此就不必?fù)?dān)心它的變形等。另一方面，激光退火方法能夠?qū)⑤^高的能量僅僅提供給半導(dǎo)體膜，而不會提高襯底的溫度。因此，激光退火方法引起了重視，因為這種方法不僅可以用于變形溫度低的玻璃襯底，而且還可以用于塑料襯底等。下面將解釋激光退火方法的一個實例。將從準(zhǔn)分子激光器產(chǎn)生的脈沖激光束整形(shaped)為在將被輻照的表面處為邊長為幾厘米的正方形或長度為100mm或更大的線性，并相對于將被輻照的物體移動激光束，以進(jìn)行退火。應(yīng)當(dāng)注意，此處的“線性(linear)”并不表示嚴(yán)格的直線，而意味著具有大縱橫比的矩形(長方形等)。例如，線性表示具有2或更大(優(yōu)選10-10000)的縱橫比的矩形，其包括在被輻照表面處的矩形形狀的激光束(矩形激光束)中。為了確保足以使被輻照物體退火的能量密度，將激光束整形為線性，并且激光束可以具有矩形形狀或平面形狀，如果對被輻照物體進(jìn)行足夠的退火。由此制造的結(jié)晶半導(dǎo)體膜具有聚集的多個晶粒，并且每個晶粒的位置和尺寸是隨機的。為了隔離，通過將結(jié)晶半導(dǎo)體膜構(gòu)圖成島形，形成玻璃襯底上的TFT。在此情況下，就不可能形成規(guī)定其位置和尺寸的晶粒。與晶粒的內(nèi)部相比，晶粒之間的界面(晶粒界面)就具有無定形結(jié)構(gòu)，并且由于晶體缺陷，就存在大量的復(fù)合中心和俘獲中心。已經(jīng)知道，當(dāng)載流子被俘獲中心俘獲時，晶粒界面的勢能就提高以至變成阻擋載流子的勢壘，因此就降低了載流子的電流傳輸特性。雖然溝道形成區(qū)中的半導(dǎo)體膜的結(jié)晶度嚴(yán)重影響TFT的特性，但通過消除這種晶粒界面的影響來形成單晶半導(dǎo)體膜的溝道形成區(qū)幾乎不可能。近來，已經(jīng)關(guān)注到了一種技術(shù)，該技術(shù)將連續(xù)波(CW)激光束輻照半導(dǎo)體膜、同時在一個方向上用CW激光束掃描半導(dǎo)體膜，在沿掃描的長度延伸方向上形成單晶晶粒。這種技術(shù)報道在AMLCD’01Tech.Dig.2001，227-230頁中的由A.Hara，F(xiàn).Takeuchi，M.Takei，K.Yoshino，K.Suga和N.Sasaki的“Ultra-highPerformancePoly-SiTFTsonaGlassbyaStableScanningCWLaserLateralCrystallization”中。認(rèn)為利用這種技術(shù)能夠至少在它的溝道方向上形成幾乎沒有晶粒界面的TFT。然而，在這種方法中，因為CW激光束具有足以被半導(dǎo)體膜吸收的波長，因此只能使用輸出低至10W的激光振蕩器，它在生產(chǎn)率方面比準(zhǔn)分子激光器差。應(yīng)當(dāng)注意，具有高輸出的CW激光振蕩器適合于這種方法，這種振蕩器具有可見光波長或比可見光更短的波長并具有非常高的穩(wěn)定性。例如，YVO4激光器的二次諧波、YAG激光器的二次諧波、YLF激光器的二次諧波、YAlO3激光器的二次諧波、Ar激光器等都可以用作激光振蕩器。然而，當(dāng)這些激光器中的每一個應(yīng)用于結(jié)晶化半導(dǎo)體膜時，為了彌補能量的不足，光束斑點就必須非常窄。因此，在生產(chǎn)率和激光退火的均勻性等方面就會出現(xiàn)問題。此外，在非常窄的光束斑點的終端處，就會形成迄今為止通常所見的具有許多晶粒界面的多晶半導(dǎo)體膜。因此，就不利于在這種區(qū)域中形成器件。本發(fā)明的目的在于解決這個問題。
發(fā)明內(nèi)容在用CW激光束結(jié)晶化半導(dǎo)體膜的工藝中，為了提高生產(chǎn)率，通常采用將被輻照表面上的光束斑點形狀伸長(此后稱為線性)并在垂直于線性光束斑點的主軸方向上掃描被輻照表面的技術(shù)。伸長的光束斑點的形狀主要依賴從激光振蕩器發(fā)射的激光束的形狀。例如，具有圓棒的固體激光器發(fā)射圓形激光束，當(dāng)激光束被拉長時，它就變成橢圓形。另一方面，具有盤形(slab)棒的固體激光器發(fā)射矩形激光束，當(dāng)激光束被拉長時，它就變成矩形。當(dāng)采用盤形激光器時，矩形激光束的長邊方向上的發(fā)散角和它的短邊方向上的發(fā)散角彼此不同，由此當(dāng)設(shè)計光學(xué)系統(tǒng)時就必須將其考慮在內(nèi)。在本發(fā)明中，這些光束通常稱作線性光束。此外，線性激光束表示伸長的激光束，它的長邊是短邊的10倍或更大。而且，而且，在本發(fā)明中，當(dāng)假定線性激光束的最大能量密度為1時，具有e-2或更大能量的激光束定義為線性激光束。應(yīng)當(dāng)注意，在本說明書中，線性激光束的長度描述為主軸，而它的寬度描述為副軸。本發(fā)明提供一種激光輻照設(shè)備，一種激光輻照方法和一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括可以改變線性激光束的長度和寬度的光學(xué)系統(tǒng)和在它的主軸方向上均衡線性激光束的能量分布的光學(xué)系統(tǒng)。利用這些光學(xué)系統(tǒng)，就可以根據(jù)器件的尺寸和布局來改變線性激光束的長度，以致激光束有效地輻照在所需的區(qū)域內(nèi)。因為激光束的長度是可變的，本發(fā)明可以容易地應(yīng)用于具有復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)的器件的退火。換句話說，根據(jù)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行退火的區(qū)域?qū)挾葋砀淖兙€性激光束的長度，就可以使不必退火的不必要區(qū)域最小。如上所述，在線性激光束的兩端，就形成了所謂的多晶半導(dǎo)體膜。這種多晶半導(dǎo)體膜不適合于形成要求高性能的器件。因此，因為可以放寬設(shè)計規(guī)則，所以就能非常有效地改變線性激光束的長度。而且，在本發(fā)明中，通過使用光學(xué)系統(tǒng)均衡主軸方向上的線性激光束的能量分布，就使半導(dǎo)體膜的性質(zhì)均勻，由此提高了半導(dǎo)體器件的性能。應(yīng)當(dāng)注意，設(shè)計規(guī)則并不如此復(fù)雜的半導(dǎo)體器件不需要變焦距功能，但是為了使特性一致，具有均勻能量分布的線性激光束是必要的。優(yōu)選在線性激光束的主軸方向上能量分布在±5％之間變化。在下面介紹本發(fā)明。本發(fā)明提供一種激光輻照方法，包括步驟通過光學(xué)系統(tǒng)1，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有變焦距功能(zoomfunction)的光學(xué)系統(tǒng)2，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束；以及通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ?，改變被輻照表面上的線性激光束的尺寸。本發(fā)明提供一種激光輻照方法，包括步驟通過衍射光學(xué)系統(tǒng)，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束；以及通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ埽淖儽惠椪毡砻嫔系木€性激光束的尺寸。本發(fā)明提供一種激光輻照方法，包括步驟通過光學(xué)系統(tǒng)1，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)2，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束。本發(fā)明提供一種激光輻照方法，包括步驟通過衍射光學(xué)系統(tǒng)，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束。本發(fā)明提供一種激光輻照方法，包括步驟通過光學(xué)系統(tǒng)1，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)2，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束；以及通過改變有限共軛設(shè)計比例來改變線性激光束的尺寸。本發(fā)明提供一種激光輻照方法，包括步驟通過衍射光學(xué)系統(tǒng)，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束；以及通過改變有限共軛設(shè)計比例來改變線性激光束的尺寸。在上述結(jié)構(gòu)中，激光振蕩器選自由氣體激光器、固體激光器和金屬激光器組成的組中。作為氣體激光器，給出了Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器等。作為固體激光器，給出了YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、紫翠玉激光器、Ti藍(lán)寶石激光器等。作為金屬激光器，給出了氦-鎘激光器等。在本發(fā)明中應(yīng)用的激光振蕩器通常為CW激光振蕩器，但也可以應(yīng)用脈沖激光器，如果其脈沖之間的時間幀非常短，以便它可以作為連續(xù)波。在此情況下，為了獲得這種脈沖激光束，就可以以MHz或更高的高頻輻照激光束，例如在1MHz-1GHz范圍之內(nèi)，優(yōu)選在10MHz-100MHz的范圍之內(nèi)，或者在半導(dǎo)體膜上同時輻照CW激光束和這種脈沖激光束。在此情況下，就能使用例如YVO4激光器的二次諧波來獲得這種脈沖激光束。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，制造半導(dǎo)體器件的方法包括步驟為了結(jié)晶化半導(dǎo)體膜，用脈沖激光束輻照半導(dǎo)體膜，該脈沖激光束具有1MHz-1GHz的高頻，優(yōu)選10MHz-100MHz的頻率，典型為80MHz的頻率。例如，可以采用YVO4激光器的二次諧波。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，通過非線性光學(xué)元件將激光束轉(zhuǎn)換為二次諧波。當(dāng)采用LBO、BBO、KDP、KTP、KB5、CLBO等作為非線性光學(xué)元件的晶體時，它們具有優(yōu)越的轉(zhuǎn)換效率。通過將非晶光學(xué)元件設(shè)置在激光振蕩器的諧振腔中，就能顯著提高轉(zhuǎn)換效率。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，因為可以提高長光束的能量分布的均勻性，所以優(yōu)選以TEM00模產(chǎn)生激光束。本發(fā)明提供一種激光輻照設(shè)備，包括激光振蕩器；光學(xué)系統(tǒng)1，將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；以及具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)2，其用矩形激光束形成圖像并改變被輻照表面上的激光束的尺寸。本發(fā)明提供激光輻照設(shè)備，包括激光振蕩器；衍射光學(xué)系統(tǒng)，其將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；以及具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)，其用矩形激光束形成圖像并改變被輻照的表面上的激光束的尺寸。本發(fā)明提供一種激光輻照設(shè)備，包括激光振蕩器；光學(xué)系統(tǒng)1，將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；以及具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)2，其用矩形激光束形成圖像。本發(fā)明提供一種激光輻照設(shè)備，包括激光振蕩器；衍射光學(xué)系統(tǒng)，其將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；以及具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)，其用矩形激光束形成圖像。本發(fā)明提供一種激光輻照設(shè)備，包括激光振蕩器；光學(xué)系統(tǒng)1，將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；以及有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)2，其用矩形激光束形成圖像并改變被輻照表面上的矩形激光束的尺寸。本發(fā)明提供一種激光輻照設(shè)備，包括激光振蕩器；衍射光學(xué)系統(tǒng)，其將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；以及具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)，其用矩形激光束形成圖像并改變被輻照表面上的矩形激光束的尺寸。在上述結(jié)構(gòu)中，激光振蕩器選自由CW氣體激光器、固體激光器和金屬激光器組成的組中。作為氣體激光器，給出了Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器等。作為固體激光器，給出了YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、紫翠玉激光器、Ti藍(lán)寶石激光器等。作為金屬激光器，給出了氦-鎘激光器等。在本發(fā)明中應(yīng)用的激光振蕩器通常為CW激光振蕩器，但也可以應(yīng)用脈沖激光器，如果其脈沖間的時間幀非常短，以致它可以作為連續(xù)波。然而，為了獲得這種脈沖激光束，有必要設(shè)計多種方式來進(jìn)行激光束輻照，例如以MHz或更高的相當(dāng)高頻率的激光束進(jìn)行輻照，或者在半導(dǎo)體膜上同時以其它CW激光束進(jìn)行輻照，等等。本發(fā)明提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束的情況下，通過光學(xué)系統(tǒng)1，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；然后通過具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)2，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束；通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ?，根?jù)半導(dǎo)器件的排列來改變被輻照表面上的線性激光束的尺寸；以及形成半導(dǎo)體元件。本發(fā)明提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束的情況下，通過衍射光學(xué)系統(tǒng)，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束，以便形成具有均勻能量分布的線性激光束；通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ埽鶕?jù)半導(dǎo)體元件的排列來改變被輻照表面上的線性激光束的尺寸；以及形成半導(dǎo)體元件。本發(fā)明提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束，通過光學(xué)系統(tǒng)1，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)2，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束；將線性激光束輻照到半導(dǎo)體膜上；以及形成半導(dǎo)體元件。本發(fā)明提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束的情況下，通過衍射光學(xué)系統(tǒng)，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束；將線性激光束輻照到半導(dǎo)體膜上；以及形成半導(dǎo)體元件。本發(fā)明提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束的情況下，通過光學(xué)系統(tǒng)1，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)2，通過將激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束整形為具有均勻能量分布線性激光束；通過改變有限共軛設(shè)計比例，根據(jù)半導(dǎo)體元件的排列來改變被輻照表面上的線性激光束的尺寸；以及形成半導(dǎo)體元件。本發(fā)明提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束，通過衍射光學(xué)系統(tǒng)，將激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束；通過有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)，通過將矩形激光束形成被輻照表面上的圖像，將矩形激光束形整形為具有均勻能量分布的線性激光束；以及通過適當(dāng)?shù)馗淖冇邢薰曹椩O(shè)計比例，根據(jù)半導(dǎo)體元件的排列來改變被輻照表面上的線性激光束的尺寸；以及形成半導(dǎo)體元件。在上述結(jié)構(gòu)中，激光振蕩器選自由CW氣體激光器、固體激光器和金屬激光器組成的組中。作為氣體激光器，給出了Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器等。作為固體激光器，給出了YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、紫翠玉激光器、Ti藍(lán)寶石激光器等。作為金屬激光器，給出了氦-鎘激光器等。在本發(fā)明中應(yīng)用的激光振蕩器通常為CW激光振蕩器，但也可以應(yīng)用脈沖激光器，如果其在脈沖間的時間幀非常短，以致它可以作為連續(xù)波。然而，為了獲得這種脈沖激光束，就有必要設(shè)計多種方式來進(jìn)行激光束輻照，例如以MHz或更高的相當(dāng)高的頻頻率進(jìn)行激光束輻照，或者在半導(dǎo)體膜上同時以其它CW激光束進(jìn)行輻照，等等。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，通過非線性光學(xué)元件將激光束轉(zhuǎn)換為二次諧波。當(dāng)采用LBO、BBO、KDP、KTP、KB5、CLBO等作為非線性光學(xué)元件的晶體時，它們具有優(yōu)越的轉(zhuǎn)換效率。通過將非線性光學(xué)元件設(shè)置在激光振蕩器的諧振腔中，就能顯著提高轉(zhuǎn)換效率。在上述結(jié)構(gòu)中，因為可以提高線性激光束的能量分布的均勻性，所以優(yōu)選以TEM00模產(chǎn)生激光束。當(dāng)上述線性激光束輻照半導(dǎo)體膜時，就可以形成其特性更加一致的半導(dǎo)體元件。此外，本發(fā)明適合于結(jié)晶化半導(dǎo)體膜，提高結(jié)晶度，并激活雜質(zhì)。而且，本發(fā)明能夠調(diào)整線性激光束的長度，由此防止了工藝?yán)速M并提高產(chǎn)量。在例如應(yīng)用本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示器的半導(dǎo)體器件中，可以提高半導(dǎo)體器件的工作特性和可靠性。此外，在本發(fā)明中，不僅可以采用氣體激光器，而且可以采用固體激光器，因此能夠降低制造半導(dǎo)體器件的成本。通過采用根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，就可以獲得下列示出的顯著效果。(a)通過將本發(fā)明中的光學(xué)系統(tǒng)形成的線性激光束輻照到被輻照的物體，就可以實現(xiàn)更加均勻的退火。本發(fā)明在結(jié)晶化半導(dǎo)體膜、提高其結(jié)晶度并激活雜質(zhì)方面特別有效。(b)由于線性激光束的長度是可變的，因此就可以根據(jù)半導(dǎo)體元件的設(shè)計規(guī)則來進(jìn)行激光退火，由此放寬設(shè)計規(guī)則。(c)由于線性激光束的長度是可變的，因此就可以根據(jù)半導(dǎo)體元件的設(shè)計規(guī)則來進(jìn)行激光退火，由此提高產(chǎn)量。(d)代替?zhèn)鹘y(tǒng)激光退火方法中采用的氣體激光器，在本發(fā)明中可以采用固體激光器，由此可以降低用于制造半導(dǎo)體器件的成本。(e)具有這些令人滿意的優(yōu)點，就可以實現(xiàn)半導(dǎo)體器件特別是有源矩陣型液晶顯示器的工作特性和可靠性的提高。而且，還可以降低用于制造半導(dǎo)體器件的成本。在附圖中圖1A、1B和1C是解釋本發(fā)明的實施方式1的附圖；圖2A、2B和2C是解釋本發(fā)明的實施方式1的附圖；圖3A、3B和3C是解釋本發(fā)明的實施方式1的附圖；圖4是解釋本發(fā)明的實施方式2的附圖；圖5是解釋本發(fā)明的實施方式4的附圖；圖6A、6B和6C是解釋本發(fā)明的實施方式3的附圖；圖7A、7B和7C是解釋本發(fā)明的實施方式3的附圖；圖8是解釋本發(fā)明的實施方式2的附圖；圖9是示出將線性激光束輻照到半導(dǎo)體膜的附圖；圖10A、10B和10C是示出制造像素TFT和驅(qū)動電路工藝的剖面圖；圖11A、11B和11C是示出制造像素TFT和驅(qū)動電路工藝的剖面圖；圖12是示出制造像素TFT和驅(qū)動電路工藝的剖面圖；圖13是示出像素TFT結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖14是在一個像素部分中的驅(qū)動電路和像素部分的剖面圖；圖15是發(fā)光器件中的驅(qū)動電路和像素部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖16A-16F是示出半導(dǎo)體器件的實例的附圖；圖17A-17D是示出半導(dǎo)體器件的實例的附圖；以及圖18A、18B和18C是示出半導(dǎo)體器件的實例的附圖。具體實施例方式實施方式1用圖1A-3C和圖9來解釋實施方式1。本實施方式解釋線性激光束的一個實例，在被輻照表面上連續(xù)地改變線性激光束的尺寸。在圖1A、1B和1C中，將從激光振蕩器101發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯鶆蚰芰糠植嫉木匦渭す馐Ｓ删匦渭す馐纬傻膱D像103具有均勻的能量分布。例如，當(dāng)采用衍射光學(xué)系統(tǒng)作為光學(xué)系統(tǒng)102時，就能夠形成其能量分布在±5％之間變化的激光束。為了獲得更加均勻的激光束，在激光振蕩器101中產(chǎn)生的激光束就必須具有高質(zhì)量。例如，以TEM00模產(chǎn)生的激光束就能夠提高其均勻性。而且，采用LD泵浦(pumped)激光振蕩器很有效，因為它能輸出穩(wěn)定的能量，并能提高激光退火的均勻性。通過具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)104將圖像103投射到被輻照表面105，通過光學(xué)系統(tǒng)102整形為矩形使圖像103的能量分布均衡?？梢圆捎贸Ｒ?guī)的變焦距透鏡來作為具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)104。例如，可以采用照相機的鏡頭來作為光學(xué)系統(tǒng)104。然而，考慮到激光束的強度，有必要涂敷透鏡。在本發(fā)明中采用的激光振蕩器輸出大約幾W到100W，因此有必要涂敷透鏡，以至阻擋激光束的強度。當(dāng)采用具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)時，可以改變光通路的長度。在此情況下，為了彌補其光通路的長度，改變相對于激光振蕩器的被輻照表面105的位置，或插入光學(xué)系統(tǒng)例如反射鏡等，由此在被輻照表面105上形成圖像103。圖1A示出了光學(xué)系統(tǒng)的一個實例，其可以將圖像103的尺寸減少13倍。另一方面，圖1B示出了光學(xué)系統(tǒng)的一個實例，其可以將圖像103的尺寸減少7倍。圖1C示出了光學(xué)系統(tǒng)的一個實例，其可以將圖像103的尺寸減少4倍。圖2A、2B和2C詳細(xì)解釋具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)104。光學(xué)系統(tǒng)104為用于設(shè)計稱為ZEMAX的光學(xué)系統(tǒng)的軟件而輸入的一個樣本。以下解釋通過光學(xué)系統(tǒng)104來改變激光束的形狀的實例。首先，激光束的形狀轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦?，形成具?mm×0.2mm尺寸的均勻能量分布的圖像103。例如，可以采用輸出10W的二次諧波(優(yōu)選綠色波長或比綠色波長更短的波長)的CW固體激光振蕩器作為激光振蕩器101，并且衍射光學(xué)系統(tǒng)作為光學(xué)系統(tǒng)102。優(yōu)選采用具有綠色波長或比綠色波長更短的波長的激光振蕩器，其原因是比綠色波長更長的波長幾乎不被半導(dǎo)體膜吸收。接著，設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)104，以致將包含在光學(xué)系統(tǒng)104中的透鏡201的第一表面設(shè)置在圖像103之后的400mm位置處。以下將進(jìn)一步詳細(xì)解釋光學(xué)系統(tǒng)104。透鏡201由LAH66形成，具有其曲率半徑為-16.202203mm的第一表面、其曲率半徑為-48.875855mm的第二表面和5.18mm的厚度。當(dāng)彎曲中心位于光源的一側(cè)時，符號為負(fù)。另一方面，當(dāng)它位于相對于光源的一側(cè)時，符號為正。透鏡202由LLF6形成，具有其曲率半徑為15.666614mm的第一表面、其曲率半徑為-42.955326mm的第二表面和4.4mm的厚度。透鏡203由TIH6形成，具有其曲率半徑為108.695652mm的第一表面、其曲率半徑為23.623907mm的第二表面和1.0mm的厚度。透鏡204由FSL5形成，具有其曲率半徑為23.623907mm的第一表面、其曲率半徑為-16.059097mm的第二表面和4.96mm的厚度。透鏡203粘接在透鏡204上，并且即使實施變焦距功能，這些透鏡不會分離。透鏡205由FSL5形成，具有其曲率半徑為-425.531915mm的第一表面、其曲率半徑為-35.435861mm的第二表面和4.04mm的厚度。透鏡206由LAL8形成，具有其曲率半徑為-14.146272mm的第一表面、其曲率半徑為-251.256281mm的第二表面和1.0mm的厚度。透鏡207由PBH25形成，具有其曲率半徑為-251.256281mm的第一表面、其曲率半徑為-22.502250mm的第二表面和2.8mm的厚度。透鏡208由LAH66形成，具有其曲率半徑為-10.583130mm的第一表面、其曲率半徑為-44.444444mm的第二表面和1.22mm的厚度。圖2A、2B和2C中所示的變焦距透鏡包括部分非球面透鏡，因此，在下面顯示它們的非球面系數(shù)。透鏡202的第二表面為非球面，它的非球面系數(shù)(asphericcoefficients)如下。4次項(4thorderterm)為0.000104，6次項為1.4209E-7，8次項為-8.8495E-9，10次項為1.2477E-10，12次項-1.0367E-12，以及14次項為3.6556E-15。應(yīng)當(dāng)注意，2次項為0.0。透鏡204的第二表面是非球面，它的非球面系數(shù)如下所示。4次項為0.000043，6次項為1.2484E-7，8次項為9.7079E-9，10次項為-1.8444E-10，12次項1.8644E-12，以及14次項為-7.7975E-15。應(yīng)當(dāng)注意，2次項為0.0。透鏡205的第一表面是非球面，它的非球面系數(shù)如下所示。4次項為0.000113，6次項為4.8165E-7，8次項為1.8778E-9，10次項為-5.7571E-10，12次項8.9994E-12，以及14次項為-4.6768E-14。應(yīng)當(dāng)注意，2次項為0.0。隨后，解釋通過光學(xué)系統(tǒng)104改變被輻照表面105上的線性激光束尺寸的方法。根據(jù)常規(guī)的變焦距透鏡系統(tǒng)就可以改變線性激光束的尺寸，更具體地，通過改變透鏡的排列、透鏡到物體的距離、透鏡到圖像的距離等，實施變焦距功能。接著，根據(jù)作為光學(xué)系統(tǒng)104的詳細(xì)視圖的圖1A或圖2A中描述的透鏡排列，被輻照表面105上的線性激光束的尺寸就變成0.3mm×0.02mm。在此情況下，每個透鏡之間的距離如下。透鏡201的中心和透鏡202的中心之間的距離為0.1mm。透鏡202的中心和透鏡203的中心之間的距離為0.16mm。因為透鏡203粘接到透鏡204，所以透鏡203的中心和透鏡204的中心之間的距離為0。透鏡204的中心和透鏡205的中心之間的距離為9.48mm。透鏡205的中心和透鏡206的中心之間的距離為1.35mm。因為透鏡206粘接到透鏡207，所以透鏡206的中心和透鏡207的中心之間的距離為0。透鏡207的中心和透鏡208的中心之間的距離為3mm。透鏡208的中心和被輻照表面105之間的距離為6.777292mm。根據(jù)作為光學(xué)系統(tǒng)104的詳細(xì)視圖的圖1B或圖2B中描述的透鏡排列，被輻照表面105上的線性激光束的尺寸為0.6mm×0.03mm。在此情況下，每個透鏡之間的距離幾乎與圖1A中的每個透鏡之間的距離相同，不同之處在于圖1B中，透鏡204和透鏡205之間的距離為4.48mm，透鏡208和被輻照表面105之間的距離為28.548739mm。根據(jù)作為光學(xué)系統(tǒng)104的詳細(xì)視圖的圖1C或圖2C中描述的透鏡排列，被輻照表面105上的線性激光束的尺寸為1.0mm×0.05mm。在此情況下，每個透鏡之間的距離幾乎與圖1A中的每個透鏡之間的距離相同，不同之處在于圖1C中，透鏡204和透鏡205之間的距離為2.0mm，透鏡208和被輻照表面105之間的距離為63.550823mm。以上展示了光學(xué)系統(tǒng)的透鏡數(shù)據(jù)的一個實例。對于專業(yè)人員，基本附圖可以是必要的數(shù)字。圖3A、3B和3C示出了分別通過圖1A-2C中所示的光學(xué)系統(tǒng)獲得的被輻照表面105上的線性激光束的模擬結(jié)果。垂直軸顯示線性激光束的主軸方向。另一方面，水平軸顯示線性激光束的副軸方向。修正刻度縱橫比以便更容易理解該附圖。如上所述，清楚地看出，改變了線性激光束的尺寸。由于變焦距透鏡的像差，降低了線性激光束的能量分布的均勻性，但是，通過優(yōu)化變焦距透鏡，就能夠獲得其能量密度更加均勻的激光束。接著，解釋用于制造半導(dǎo)體膜的方法的一個實例，該半導(dǎo)體膜成為被輻照的物體。首先，制備玻璃襯底。例如，玻璃襯底具有大約1mm的厚度，并且它的尺寸由專業(yè)人員適當(dāng)?shù)卮_定。在玻璃襯底上形成大約200nm厚的氧化硅膜。然后，在氧化硅膜上形成66nm厚的a-Si膜。此后，為了提高抵御激光束的能力，在氮氣氣氛、500℃下進(jìn)行1小時的熱處理。利用這種熱處理，就形成了成為被輻照物體的半導(dǎo)體膜。代替熱處理，可以進(jìn)行將鎳元素等添加到半導(dǎo)體膜中以便基于金屬核生長晶體的處理。通過這種處理，可以期望半導(dǎo)體元件的可靠性等得到提高。在現(xiàn)有技術(shù)的說明中已經(jīng)解釋了這種工藝的細(xì)節(jié)。接著，解釋激光振蕩器101的一個實例。一種用于激光振蕩器101的最佳激光振蕩器是LD泵浦CW激光振蕩器。在這種CW激光振蕩器之中，LD泵浦CW激光振蕩器是具有532nm波長的二次諧波的YVO4激光器，其具有半導(dǎo)體膜充分吸收的波長。當(dāng)采用市場上可獲得的激光振蕩器時，優(yōu)選采用輸出大約10W并以TEM00模產(chǎn)生的激光振蕩器。當(dāng)輸出超過10W時，因為振蕩模式變差，它就會影響能量分布的均勻性。然而，由于光束斑點的尺寸非常小，因此優(yōu)選使用高輸出的激光振蕩器。但是，即使在使用高輸出的激光振蕩器的情況下，必須十分小心，因為當(dāng)振蕩模式不好時，就可能在被輻照表面上無法形成期望的激光束。接著，用圖9解釋一個實例，其中線性激光束輻照在半導(dǎo)體膜上。在圖1A、1B和1C中所示的被輻照表面105上設(shè)置半導(dǎo)體膜。在包括被輻照表面105的工作臺上設(shè)置被輻照表面，該工作臺以二維平面方式操作。例如，可以在5cm/s和200cm/s之間的速度來操作該工作臺。當(dāng)制造具有集成驅(qū)動電路的液晶顯示器時，在對應(yīng)于驅(qū)動電路的區(qū)域1901和1902中，就需要相對高能量密度的線性激光束。因此，采用具有圖3A或3B中所示尺寸的線性激光束來退火半導(dǎo)體膜。就是說，采用圖9中的線性激光束1904或1905。在此情況下，優(yōu)選在相對窄的面積中設(shè)置器件之處的區(qū)域1901中采用短的線性激光束(例如，圖3A)，在相對大的面積中設(shè)置器件之處的區(qū)域1902中采用相對長的線性激光束。然而，當(dāng)線性激光束形成得太長時，其能量密度就下降為非常低，結(jié)果，這種能量密度就不再適合于要求高性能的驅(qū)動電路。因此，當(dāng)改變線性激光束的長度時，有必要考慮其能量密度的變化。適合于高性器件的能量密度為0.01MW/cm2到1MW/cm2，但根據(jù)半導(dǎo)體膜的條件而改變，因此專業(yè)人員需要計算出每一種情況下的最佳值。在圖9中，由于半導(dǎo)體元件的像素區(qū)不要求那樣高速工作的器件，因此采用能量密度最低的線性激光束(圖3C)來縮短工藝時間。就是說，在圖9中，采用線性激光束1906。如上所述，通過采用具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)，就可以非常有效地退火半導(dǎo)體膜。由于改變變焦距功能中的激光束的寬度的長度沒有意義，因此可以采用只在一個方向上起作用的光學(xué)系統(tǒng)例如柱面透鏡來作為變焦距透鏡。然而，球面透鏡比柱面透鏡具有更高的精度。其選擇由專業(yè)人員來決定。應(yīng)當(dāng)注意，通過采用與圖像處理系統(tǒng)結(jié)合的CCD照相機，就很容易控制半導(dǎo)體膜上的線性激光束的位置。為了用上述設(shè)備控制它的位置，具有一種在半導(dǎo)體膜上構(gòu)圖標(biāo)記的方法，或根據(jù)激光輻照軌跡來調(diào)整構(gòu)圖位置的方法。本發(fā)明中示出的線性激光束能夠使激光退火更加均勻。而且，本發(fā)明可應(yīng)用于結(jié)晶化半導(dǎo)體膜，提高結(jié)晶度，并激活雜質(zhì)。此外，可以放寬設(shè)計規(guī)則的限制，以便根據(jù)器件的尺寸，通過優(yōu)化線性激光束的長度來提高產(chǎn)量。通過利用具有高度均勻性的激光束來結(jié)晶化半導(dǎo)體膜，就可以形成高度均勻性的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，并且可以減少TFT電特性的變化。此外，在應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件、特別是有源矩陣型液晶顯示器中，可以提高半導(dǎo)體器件的工作特性和可靠性。此外，在本發(fā)明中可以采用固體激光器而非傳統(tǒng)激光退火方法中使用的氣體激光器，就能夠降低用于制造半導(dǎo)體器件所需的成本。實施方式2本實施方式解釋將兩個激光束合成以形成更長的線性激光束的設(shè)備的一個實例。而且，解釋用上述設(shè)備來退火半導(dǎo)體膜的一個實例。首先，用圖4來解釋一種方法，該方法用于由都發(fā)射線性偏振光束的兩個激光振蕩器1401和1409來形成長線性激光束。從激光振蕩器1401發(fā)射的激光束通過反射鏡1402偏轉(zhuǎn)，并且它的偏振方向通過1/2λ波片1403旋轉(zhuǎn)90°。設(shè)置其偏振方向旋轉(zhuǎn)的激光束以至傳送TFP(薄膜板偏振器)1404并使光入射到衍射光學(xué)系統(tǒng)1405。雖然在本實施方式中采用TFP，但可以采用具有類似功能的任何其它光學(xué)元件。在圖像1406處形成具有均勻能量分布的矩形光斑。而且，將激光束入射到具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)1407，將圖像1406投射到被輻照表面1408。另一方面，從激光振蕩器1409發(fā)射的激光束通過反射鏡1410偏轉(zhuǎn)，并以布魯斯特(Brewster)角入射到TFP1404。這樣就使激光束在TFP1404的表面上反射，并且在從TFP1404輸出之后，將從兩個激光振蕩器發(fā)射的激光束合成。通過衍射光學(xué)系統(tǒng)1405，在圖像1406處，合成的激光束就形成具有均勻能量分布的矩形光斑。此后，激光束入射到具有變焦距功能1407的光學(xué)系統(tǒng)，將圖像1406投射到被輻照表面1408。因此，從兩個激光振蕩器發(fā)射的激光束就被合成并被投射到被輻照表面1408上。由于合成了兩個激光束，所以與實施方式1中所示的線性激光束的長度相比，該線性激光束的長度接近其兩倍。例如，在要求高能量密度的區(qū)域中，就能夠應(yīng)用具有大約1mm長度的線性激光束，形成高密度集成、能高速工作的器件。圖8示出了一種系統(tǒng)化的激光輻照設(shè)備。采用兩個激光振蕩器，通過圖8中未示出的光學(xué)系統(tǒng)合成從激光振蕩器1801a和1801b中發(fā)射的激光束。此后，激光束穿過板1802中設(shè)置的開口1803來傳輸激光束，并輻照到半導(dǎo)體膜1809。在板1802上設(shè)置兩個激光振蕩器1801a和1801b，板1802具有CCD照相機1804a和1804b，以控制其上設(shè)立的半導(dǎo)體膜的位置。為了提高確定其位置的精度，在設(shè)備中設(shè)置有兩個CCD照相機。精度取決于它所期望的目的，但通常要求大約幾μm。顯示器1805將觀察由CCD照相機輸入的圖像。根據(jù)從該圖像處理系統(tǒng)獲得的位置信息，通過旋轉(zhuǎn)工作臺1808來旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體膜1809。隨著該旋轉(zhuǎn)，半導(dǎo)體器件的排列方向就對應(yīng)于線性激光束的掃描方向。在此情況下，由于CCD照相機不能任意移動，因此通過同時操作X軸的工作臺1806和Y軸的工作臺1807來確定位置。在清楚知道半導(dǎo)體膜1809的位置信息之后，線性激光束就輻照到半導(dǎo)體膜1809中期望的位置。這里，根據(jù)線性激光束的長度(就是能量密度)或所需的能量來調(diào)整掃描速度。例如，在要求高速工作的驅(qū)動電路部分，在5cm/s和100cm/s之間的掃描速度是適合的。另一方面，在不要求那么高速工作的像素部分，掃描速度可以設(shè)置在50cm/s和幾m/s之間。如上所述，以相對高速操作工作臺，因此優(yōu)選該系統(tǒng)安裝在振動隔離器臺1810上。在某些情況下，為了進(jìn)一步減少振動，就需要活動的振動隔離器臺?；蛘?，氣浮式非接觸線性電動機可以應(yīng)用于X軸的工作臺1806和Y軸的工作臺1807，以抑制因軸承摩擦引起的振動。當(dāng)采用本發(fā)明中示出的線性激光束輻照半導(dǎo)體膜時，就能夠進(jìn)行均勻的激光退火。而且，本發(fā)明適合于結(jié)晶化半導(dǎo)體膜，提高結(jié)晶度，并激活雜質(zhì)。此外，本發(fā)明能夠放寬設(shè)計規(guī)則的限制，以根據(jù)器件的尺寸、通過優(yōu)化線性激光束的長度來提高產(chǎn)量。并且，通過利用具有高均勻度的激光束來結(jié)晶化半導(dǎo)體膜，就可以形成高均勻度的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，并可以降低TFT電特性的變化。此外，在應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件、典型為有源矩陣型液晶顯示器中，可以提高半導(dǎo)體器件的工作特性和可靠性。此外，由于在本發(fā)明中可以采用固體激光器，而不是傳統(tǒng)激光退火方法中使用的氣體激光器，因此本發(fā)明就能夠降低用于制造半導(dǎo)體器件所需的成本。實施方式3本實施方式將解釋具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)的一個實例，其不同于以圖6A、6B和6C在實施方式1中描述的實例。在本實施方式中所示的變焦距功能具有一種系統(tǒng)，其中即使它是不連續(xù)的系統(tǒng)也能抑制像差并由此能夠進(jìn)行均勻的激光退火。在圖6A、6B和6C中，通過光學(xué)系統(tǒng)1602，將從激光振蕩器1601中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的矩形激光束。由矩形激光束形成的圖像1603具有非常均勻的能量分布。例如，當(dāng)采用衍射光學(xué)系統(tǒng)作為光學(xué)系統(tǒng)1602時，就能夠形成其能量分布在±5％之中變化的激光束。為了獲得其能量分布更加均勻的激光束，從激光振蕩器1601中產(chǎn)生高質(zhì)量的激光束是很重要的。例如，通過采用以TEM00模產(chǎn)生的激光束就可以提高它的均勻性。而且，為了提高激光退火的均勻性，因為輸出保持穩(wěn)定，所以采用LD泵浦激光振蕩器是有效的。通過稱為有限共軛設(shè)計的中繼系統(tǒng)1604a改變其尺寸之后，通過光學(xué)系統(tǒng)1602均衡它的能量分布的圖像1603被投射到被輻照物體1605。例如，在圖6A的情況下，共軛比為2∶1，因此圖像1603的擴充率為1/2。因此，當(dāng)圖像1603具有1mm×0.02mm的尺寸時，被輻照表面1605上的圖像的尺寸就為0.5mm×0.01mm。當(dāng)僅在它的主軸方向上放大或縮小線性激光束時，中繼系統(tǒng)可以包括柱面透鏡。圖7A示出了當(dāng)假定中繼系統(tǒng)包含柱面透鏡時由設(shè)計光學(xué)系統(tǒng)的軟件模擬的結(jié)果。在模擬中，圖像1603的尺寸設(shè)置為1mm×0.02mm，并設(shè)置柱面透鏡以使線性激光束的長度為它的一半。結(jié)果顯示，在被輻照表面1605上獲得了非常均勻的激光束。光學(xué)系統(tǒng)包括在以下將解釋的位置處設(shè)置的透鏡。在圖像1603之后的400mm位置處設(shè)置具有400mm焦距的平凸柱面透鏡，以致平凸柱面透鏡的平面部分面對圖像1603。在平凸柱面透鏡的凸面部分之后的10mm位置處，設(shè)置具有200mm焦距的另一個平凸柱面透鏡，以致平面部分面對被輻照表面1605。被輻照表面1605位于它的平面部分之后的200mm處。因此，構(gòu)成從圖像1603到被輻照表面1605的具有大約600mm的光通路長度的中繼系統(tǒng)。通過以中繼系統(tǒng)1604b代替中繼系統(tǒng)1604a，就可以改變被輻照表面1605上的線性激光束的尺寸。中繼系統(tǒng)1604b的共軛比為3∶1，因此圖像1603的擴充率就為1/3。代替中繼系統(tǒng)的方式可以由專業(yè)人員適當(dāng)?shù)卮_定，但優(yōu)選通過旋轉(zhuǎn)式裝置(revolver)等自動地旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。為了保持光學(xué)通路長度恒定，中繼系統(tǒng)1604b的光學(xué)通路長度制造得與中繼系統(tǒng)1604a的光學(xué)通路長度一樣。例如，在圖像1603之后的450mm位置處設(shè)置具有450mm焦距的平凸柱面透鏡，以致柱面透鏡的平面部分面對圖像1603。在平凸柱面透鏡的凸面部分之后的10mm位置處，設(shè)置具有150mm焦距的另一個平凸柱面透鏡，以致平面部分面對被輻照表面1605。被輻照表面1605位于它的平面部分之后的150mm。因此，構(gòu)成從圖像1603到被輻照表面1605的具有大約600mm光學(xué)通路長度的中繼系統(tǒng)。在相同方式下，制造具有共軛比4∶1的中繼系統(tǒng)1604c。例如，在圖像1603之后的480mm位置處設(shè)置具有480mm焦距的平凸柱面透鏡，以致柱面透鏡的平面部分面對圖像1603。在平凸柱面透鏡的凸面部分之后的10mm位置處，設(shè)置具有120mm焦距的另一個平凸柱面透鏡，以致平面部分面對被輻照表面1605。被輻照表面1605位于它的平面部分之后的120mm處。因此，構(gòu)成從圖像1603到被輻照表面1605的具有大約600mm光學(xué)通路長度的中繼系統(tǒng)。與其中線性激光束的長度連續(xù)改變的結(jié)構(gòu)相比，由于它的不變性，上述結(jié)構(gòu)似乎不方便。然而，在實際工藝中，線性激光束并不需要被處理成各種長度，并且獲得幾種長度就足夠了。因此，甚至具有幾種放大倍數(shù)的光學(xué)系統(tǒng)如顯微鏡就可以應(yīng)用于該工藝中，而不會有任何問題。在本實施方式中，描述了具有不同長度的三種線性激光束。當(dāng)這些線性激光束應(yīng)用于圖9中示出的半導(dǎo)體膜的退火時，當(dāng)采用具有能夠改變線性激光束長度的變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)時，就能夠以相同方式來處理半導(dǎo)體膜。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)半導(dǎo)體元件具有簡單的設(shè)計規(guī)則時，當(dāng)然對于線性激光束，只有一種長度就足夠了。甚至在這種情況下，通過采用這種光學(xué)系統(tǒng)退火半導(dǎo)體膜，就可以進(jìn)行非常均勻的退火。因此，本發(fā)明是有效的。當(dāng)采用本發(fā)明中示出的線性激光束來輻照半導(dǎo)體膜時，就可以進(jìn)行均勻的激光退火。而且，本發(fā)明應(yīng)用于結(jié)晶化半導(dǎo)體膜，提高它的結(jié)晶度，并激活雜質(zhì)。此外，本發(fā)明能夠放寬設(shè)計規(guī)則的限制，以根據(jù)器件的尺寸、通過優(yōu)化線性激光束的長度來提高產(chǎn)量。并且，通過利用具有高度均勻的激光束來結(jié)晶化半導(dǎo)體膜，就可以形成高度均勻的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，并可以降低TFT電特性的變化。此外，在以本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件、典型為有源矩陣型液晶顯示器中，可以提高半導(dǎo)體器件的工作特性和可靠性。此外，在本發(fā)明中，由于可以采用固體激光器，而不是傳統(tǒng)激光退火方法中使用的氣體激光器，因此本發(fā)明就能夠降低用于制造半導(dǎo)體器件所需的成本。實施方式4迄今為止實施方式示出了各實例以利用一個激光振蕩器或兩個激光振蕩器。本實施方式解釋使用三個或多個激光振蕩器的實例。圖5示出了一個實例，其中采用五個激光振蕩器。從激光振蕩器1501a-1501e中發(fā)射的激光束分別入射到光學(xué)系統(tǒng)1502a-1502e，并在平面1503上轉(zhuǎn)換為均勻能量分布的矩形。由于激光束傳輸方向取決于激光振蕩器的位置，因此發(fā)射的激光束就從圖5中的各個不同方向朝向平面1503。因此，為了在平面1503上合成這些激光束，從光學(xué)系統(tǒng)1502a-1502e中發(fā)射的激光束的方向就應(yīng)當(dāng)不同。將衍射光學(xué)系統(tǒng)作為光學(xué)系統(tǒng)的例子，就能夠?qū)崿F(xiàn)這件事。通過光學(xué)系統(tǒng)1502a-1502e，從五個激光振蕩器發(fā)射的激光束就轉(zhuǎn)換成平面1503上的均勻能量分布的大的激光束。由平面1503上的激光束形成的圖像，通過具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)1504，轉(zhuǎn)移到被輻照表面1505。因此，就可以形成具有五個激光束的長度的線性激光束。例如，當(dāng)每個激光振蕩器輸出10W時，長度就設(shè)定在2mm和5mm之間。當(dāng)一旦結(jié)晶化5mm寬度的半導(dǎo)體膜時，驅(qū)動液晶顯示器的驅(qū)動電路就作為整體包含在結(jié)晶區(qū)中，因此這種器件就變?yōu)榉浅Ｓ杏玫钠骷?。?dāng)采用本發(fā)明中示出的線性激光束來輻照半導(dǎo)體膜時，就可以進(jìn)行均勻的激光退火。而且，本發(fā)明應(yīng)用于結(jié)晶化半導(dǎo)體，提高它的結(jié)晶度，并激活雜質(zhì)。此外，本發(fā)明能夠放寬設(shè)計規(guī)則的限制，以根據(jù)器件的尺寸、通過優(yōu)化線性激光束的長度來提高產(chǎn)量。并且，通過利用具有高度均勻的激光束來結(jié)晶化半導(dǎo)體膜，就可以形成高度均勻的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，并可以降低TFT電特性的變化。此外，在應(yīng)用本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件、典型為有源矩陣型液晶顯示器中，可以提高半導(dǎo)體器件的工作特性和可靠性。此外，在本發(fā)明中，由于可以采用固體激光器，而不是傳統(tǒng)激光退火方法中使用的氣體激光器，因此本發(fā)明就能夠降低用于制造半導(dǎo)體器件所需的成本。實施例1本實施例利用圖10A-13來解釋用于制造有源矩陣襯底的方法。在本說明書中，為了方便，將其中在相同的襯底上集成CMOS電路、驅(qū)動電路、像素TFT和保留體積的襯底稱作有源矩陣襯底。首先，制備包括玻璃例如硼硅酸鋇玻璃、硼硅酸鋁玻璃等的襯底400。應(yīng)當(dāng)注意，還可以采用石英襯底、硅襯底、金屬襯底、或其上形成絕緣膜的不銹鋼襯底作為襯底400。而且，在本實施例中可以采用能夠耐受工藝中產(chǎn)生的熱的塑料襯底以及柔性襯底。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)本發(fā)明可以容易地形成具有均勻分布的線性激光束，因此能夠利用多個激光束來有效退火大的襯底。接著，通過公知的方法在襯底400上形成由絕緣膜例如氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等形成的基底膜401。在本實施例中，基底膜401形成為兩層結(jié)構(gòu)，但它可以形成為單層結(jié)構(gòu)或超過兩層的疊層結(jié)構(gòu)。接著，在基底膜上形成半導(dǎo)體膜。通過公知的方法(例如，濺射方法、LPCVD方法、等離子體CVD方法等)形成25nm-200nm厚(優(yōu)選30nm-150nm)的半導(dǎo)體膜，并通過激光結(jié)晶化方法結(jié)晶化半導(dǎo)體膜。利用實施方式1或2中示出的激光結(jié)晶化方法或其中組合這些激光結(jié)晶化方法的方法，用激光束輻照半導(dǎo)體膜。在本實施例中采用的激光振蕩器優(yōu)選為產(chǎn)生CW激光束的固體激光器、氣體激光器或金屬激光器。作為固體激光器，給出了YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、紫翠玉激光器、Ti藍(lán)寶石激光器等。作為氣體激光器，給出了Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器等。作為金屬激光器，給出了氦-鎘激光器等。此外，本實施例中不僅可以采用CW激光振蕩器，而且可以采用脈沖激光振蕩器。如果CW準(zhǔn)分子激光器可以投入實際應(yīng)用，在本發(fā)明中也可以采用它。當(dāng)然，不僅可以采用激光退火方法，而且可以采用與其它公知的結(jié)晶化方法(例如RTA、熱結(jié)晶化方法、利用金屬元素促進(jìn)結(jié)晶化的熱結(jié)晶化方法等)的組合。作為半導(dǎo)體膜，給出了無定形半導(dǎo)體膜、微晶半導(dǎo)體膜、結(jié)晶半導(dǎo)體膜等?？梢詰?yīng)用具有無定形結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜，例如無定形硅鍺膜、無定形碳化硅膜等。在本實施方式中，采用等離子體CVD方法，形成50nm厚的無定形硅膜，并且進(jìn)行將促進(jìn)結(jié)晶化的金屬元素添加到無定形硅膜的熱結(jié)晶化方法和激光退火方法。采用鎳作為金屬元素，在用旋涂方法將鎳添加到無定形硅膜之后，在溫度550℃下進(jìn)行5小時的熱處理以獲得第一結(jié)晶硅膜。并且，在通過非線性光學(xué)元件將從輸出10W的CWYVO4激光器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為二次諧波之后，用實施方式1-4中示出的方法或組合其中任何的方法來進(jìn)行激光退火，以便獲得第二結(jié)晶硅膜。這里，通過利用圖8中所示的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)在半導(dǎo)體膜上形成的TFT的設(shè)計規(guī)則，退火半導(dǎo)體膜。因此，根據(jù)設(shè)計規(guī)則，通過改變線性激光束的長度，就有效地退火半導(dǎo)體。在形成具有非常高特性的TFT的區(qū)域中，為了形成大尺寸晶粒，輻照高能量密度的激光束(就是說，相對縮短了線性激光束的長度)。另一方面，在不要求形成這種高特性TFT的區(qū)域中，輻照低能量密度的激光束(就是說，相對延長了線性激光束)。作為激光束輻照的具體條件，請參照以下的說明。為了形成第二結(jié)晶硅膜，將激光束輻照到第一結(jié)晶硅膜，提高結(jié)晶度。此處必要的能量密度為0.01MW/cm2-100MW/cm2(優(yōu)選在0.1MW/cm2-和10MW/cm2之間)。并且，通過相對于激光束以0.5cm/s-2000cm/s的速度移動工作臺，輻照激光束，形成第二結(jié)晶硅膜。當(dāng)然，可以用第一結(jié)晶硅膜形成TFT，但由于第二結(jié)晶硅膜具有提高的結(jié)晶度，因此優(yōu)選采用第二結(jié)晶硅膜用于TFT，以改善其電特性。用光刻方法構(gòu)圖由此獲得的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，形成半導(dǎo)體層402-406。此外，在形成半導(dǎo)體層402-406之后，為了控制TFT的閾值電壓，可以摻雜少量雜質(zhì)(硼或磷)。接著，形成柵絕緣膜407，以覆蓋半導(dǎo)體層402-406。柵絕緣膜407用等離子體CVD方法或濺射方法、由40nm-150nm厚的含有硅的絕緣膜形成。在本實施例中，用等離子體CVD方法，形成110nm厚的氮氧化硅膜。當(dāng)然，柵絕緣膜可以由代替氮氧化硅膜的其它絕緣膜以單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)方式形成。接著，在柵絕緣膜407上以疊置結(jié)構(gòu)形成具有20nm-100nm厚度的第一導(dǎo)電膜408和具有100nm-40nm厚度的第二導(dǎo)電膜409。在本實施例中，以疊置結(jié)構(gòu)形成包括具有30nm厚度的TaN膜的第一導(dǎo)電膜408和包括具有370nm厚度的W膜的第二導(dǎo)電膜409。用濺射方法，在氮氣氣氛中利用Ta作為靶來形成TaN膜。并且用濺射方法，利用W作為靶來形成W膜。代替濺射方法，還可以用熱CVD方法、利用六氟化鎢(WF6)來形成W膜。無論以任何方式，為了利用它作為柵電極，必須使它具有低電阻，因此W膜的電阻率不超過20μΩcm。應(yīng)當(dāng)注意，在本實施例中，第一導(dǎo)電膜408由TaN膜形成，第二導(dǎo)電膜409由W形成，但并不限于這些元素。兩種導(dǎo)電膜都可以由選自Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr和Nd中的元素，或包含上述元素作為它的主要成分的化合物材料或合金材料形成。此外，可以采用包含雜質(zhì)例如磷的半導(dǎo)體膜、典型為多晶硅膜。而且，也可以采用AgPdCu合金。接著，采用光刻方法，形成由抗蝕劑制造的掩模410-415，并進(jìn)行第一蝕刻工藝，形成電極和布線。依據(jù)第一和第二蝕刻條件(圖10B)來進(jìn)行第一蝕刻工藝。在本實施例中，采用ICP(感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻方法作為第一蝕刻條件。在第一蝕刻條件下進(jìn)行蝕刻工藝，其中采用CF4、Cl2和O2作為蝕刻氣體，分別以25∶25∶10(sccm)的氣體流速，并且在1.0Pa的壓強下將500WRF(13.56MHz)電功率施加到線圈形電極來產(chǎn)生等離子體。還將150WRF(13.56MHz)電功率施加到襯底側(cè)(樣品臺)，因此實質(zhì)上施加一個負(fù)的自偏電壓。在第一蝕刻條件下蝕刻W膜，將第一導(dǎo)電膜的邊緣部分制造為錐形。接著，不去除由抗蝕劑410-415制造的掩模，在第二蝕刻條件下進(jìn)行蝕刻工藝。在第二蝕刻條件下，采用CF4和Cl2作為蝕刻氣體，以30∶30(sccm)的氣體流速，并且在1.0Pa的壓強下將500WRF(13.56MHz)電功率施加到線圈形電極來產(chǎn)生等離子體。然后，進(jìn)行大約30秒的蝕刻工藝。還將20WRF(13.56MHz)電功率施加到襯底側(cè)(樣品臺)，因此實質(zhì)上施加一個負(fù)的自偏電壓。在第二蝕刻條件下，采用CF4和Cl2的混合氣體，蝕刻W膜和TaN膜到相同程度。應(yīng)當(dāng)注意，為了不在柵絕緣膜上留下殘余物而進(jìn)行蝕刻工藝，蝕刻時間將增加10％-20％。在上述第一蝕刻工藝中，由于施加到襯底側(cè)的偏壓，通過優(yōu)化由抗蝕劑制造的掩模的形狀，使第一和第二導(dǎo)電層的端部形成為錐形。并且，錐形部分的角度為15°-45°。因此，就形成了包含第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的第一形狀的導(dǎo)電層417-422(第一導(dǎo)電層417a-422a和第二導(dǎo)電層417b-422b)。參考數(shù)字416為柵絕緣膜，并且將未被第一形狀的導(dǎo)電膜417-422覆蓋的區(qū)域蝕刻20mm-50nm。接著，不去除由抗蝕劑制造的掩模，進(jìn)行第二蝕刻工藝(圖10C)。在其中采用CF4、Cl2和O2作為蝕刻氣體選擇性蝕刻W膜的條件下進(jìn)行第二蝕刻工藝。通過第二蝕刻工藝，形成第二導(dǎo)電層428b-433b。另一方面，幾乎不蝕刻第一導(dǎo)電層417a-422a，由此形成第二形狀的導(dǎo)電層428-433。然后，不去除由抗蝕劑制造的掩模，進(jìn)行第一摻雜工藝。通過此工藝，在結(jié)晶半導(dǎo)體層中摻雜低濃度的提供n型的雜質(zhì)元素?？梢酝ㄟ^離子摻雜方法或離子注入方法來進(jìn)行第一摻雜工藝。進(jìn)行離子摻雜工藝，條件為劑量設(shè)置為1×1013離子/cm2-5×1014離子/cm2，且加速電壓設(shè)置為40keV-80keV。在本實施例中，劑量設(shè)置為1.5×1013離子/cm2，且加速電壓設(shè)置為60keV。采用元素周期表第15族元素、典型為磷(P)或砷(As)作為提供n型的雜質(zhì)元素。在本實施例中，采用磷(P)。通過采用導(dǎo)電層428-433作為阻擋提供n型的雜質(zhì)的掩模，以自對準(zhǔn)方式形成雜質(zhì)區(qū)423-427。在雜質(zhì)區(qū)423-427中，摻雜濃度在1×1018原子/cm3和1×1020原子/cm3之間的提供n型的雜質(zhì)。接著，去除由抗蝕劑制造的掩模。然后，重新形成由抗蝕劑制造的掩模434a-434c，并在比第一摻雜工藝的加速電壓更高的加速電壓下進(jìn)行第二摻雜工藝。進(jìn)行離子摻雜工藝，條件為劑量設(shè)置為1×1013離子/cm2-1×1015離子/cm2之間，且加速電壓設(shè)置為60keV-120keV之間。在整個第二摻雜工藝中，采用第二導(dǎo)電層428b-432b作為阻擋雜質(zhì)元素的掩模，并進(jìn)行摻雜工藝，使得也在第一導(dǎo)電層的錐形部分之下設(shè)置的半導(dǎo)體層中摻雜了雜質(zhì)元素。接著，在比第二摻雜工藝的加速電壓更低的加速電壓下進(jìn)行第三摻雜工藝，獲得圖11A的狀態(tài)。進(jìn)行離子摻雜，條件為劑量設(shè)置為1×1015離子/cm2-1×1017離子/cm2之間，且加速電壓設(shè)置為50keV-100keV之間。通過第二和第三摻雜工藝，與第一導(dǎo)電層重疊的低濃度雜質(zhì)區(qū)436、442和448就摻雜有提供n型的雜質(zhì)，其濃度在1×1018原子/cm3和5×1019原子/cm3之間。另一方面，高濃度雜質(zhì)區(qū)435、438、441、444和447摻雜有提供n型的雜質(zhì)，其濃度在1×1019原子/cm3和5×1021原子/cm3之間。當(dāng)然，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整加速電壓代替進(jìn)行第二和第三摻雜工藝而僅僅進(jìn)行一次摻雜工藝，也能夠形成低濃度和高濃度雜質(zhì)區(qū)。接著，在去除由抗蝕劑制造的掩模之后，形成新的掩模450a-450b，并進(jìn)行第四摻雜工藝。通過第四摻雜工藝，轉(zhuǎn)變?yōu)閜溝道型TFT的有源層的半導(dǎo)體層被摻雜了提供與上述導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型的雜質(zhì)，由此形成雜質(zhì)區(qū)453-456、459和460。采用第二導(dǎo)電層428a-432a作為阻擋雜質(zhì)的掩模，并通過摻雜提供p型的雜質(zhì)，以自對準(zhǔn)方式形成雜質(zhì)區(qū)。在本實施例中，通過用乙硼烷(B2H6)的離子摻雜方法來形成雜質(zhì)區(qū)453-456、459和460(圖11B)。在第四摻雜工藝期間，由掩模450a-450c覆蓋形成n溝道TFT的半導(dǎo)體層。盡管在第一至第三摻雜工藝中分別以不同的濃度將磷摻雜到雜質(zhì)區(qū)438和439，但是進(jìn)行摻雜工藝以致在這兩個區(qū)域中，提供p型的雜質(zhì)濃度可以在1×1019原子/cm3和5×1021原子/cm3之間，因此，這些區(qū)域就毫無問題地作為p溝道TFT的源區(qū)和漏區(qū)。利用這些工藝，就在半導(dǎo)體層上形成了雜質(zhì)區(qū)。接著，在去除由抗蝕劑制造的掩模450a-450c之后，形成第一層間絕緣膜461。第一層間絕緣膜461由100nm-200nm厚的含有硅的絕緣膜、利用等離子體CVD方法或濺射方法形成。在本實施例中，用等離子體CVD方法形成150nm厚的氮氧化硅膜。當(dāng)然，用于第一層間絕緣膜461的材料并不限于氮氧化硅，可以采用單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的含有硅的其它絕緣膜。接著，例如，通過激光束輻照，進(jìn)行半導(dǎo)體層中的結(jié)晶性的恢復(fù)和每個半導(dǎo)體層中摻雜的雜質(zhì)的激活。用激光輻照激活，采用實施方式1-4中的方法或組合任何這些方法的方法，將激光束輻照到半導(dǎo)體膜。關(guān)于激光振蕩器，優(yōu)選為CW固體激光器、氣體激光器或金屬激光器。作為固體激光器，給出了CWYAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、紫翠玉激光器、Ti藍(lán)寶石激光器等。作為氣體激光器，給出了Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器等。作為金屬激光器，給出了CW氦-鎘激光器等。此外，在本實施例中，不僅可以采用CW激光振蕩器，而且可以采用脈沖激光振蕩器。如果CW準(zhǔn)分子激光器可以投入實際應(yīng)用，那么它也可以應(yīng)用于本發(fā)明。假如采用CW激光振蕩器，能量密度要求為0.01MW/cm2-100MW/cm2(優(yōu)選0.1MW/cm2-10MW/cm2之間)。以0.5cm/s-2000cm/s的速度、相對于激光束移動襯底。此外，激活時，可以采用脈沖激光振蕩器，但優(yōu)選頻率不小于300Hz，且激光束的能量密度在50mJ/cm2-1000mJ/cm2之間(典型為50mJ/cm2-500mJ/cm2)。在此情況下，激光束可以重疊50％-98％。應(yīng)當(dāng)注意，可以采用熱退火方法、快速熱退火方法(RTA方法)來代替激光退火方法。此外，在形成第一層間絕緣膜之前可進(jìn)行激活。然而，當(dāng)布線材料沒有足夠耐熱性時，在本實施方式中，為了保護(hù)布線等，優(yōu)選在形成層間絕緣膜(含有硅作為其主要成分的絕緣膜，例如氮化硅膜)之后進(jìn)行激活工藝。并且，通過熱處理(溫度在300℃和550℃之間、1小時-12小時)來進(jìn)行氫化。該工藝將用第一層間絕緣膜461中含有的氫來終止半導(dǎo)體層的懸掛鍵。無論是否存在第一層間絕緣膜，都可以氫化半導(dǎo)體層。接著，在第一層間絕緣膜461上由無機絕緣材料或有機絕緣材料形成第二層間絕緣膜462。在本實施例中，形成1.6μm厚度的丙烯酸樹脂膜。不僅可以采用丙烯酸樹脂而且可以采用其它材料，假如其它材料的粘度在10cp和1000cp之間、優(yōu)選在40cp和200cp之間且可以將它的表面制造成凹形和凸形。在本實施例中，為了防止直接反射，通過提供其表面可以制造成凹形和凸形的第二層間絕緣膜，將像素電極的表面制造成凹形或凸形。此外，為了通過使表面凹形和凸形來散射光，可以在像素電極之下的區(qū)域中形成凸起部分。在此情況下，可以用作為當(dāng)形成TFT時的相同的光掩模來形成凸起部分，因此就不需要增加工藝數(shù)量。應(yīng)當(dāng)注意，可以在除了襯底之上的TFT和布線之外的像素部分中設(shè)置凸起部分。因此，在沿覆蓋凸起部分的絕緣膜表面上形成的凹狀和凸?fàn)?，在像素電極的表面上就形成了凹狀和凸?fàn)?。而且，可以采用其表面已平坦化的膜作為第二層間絕緣膜462。在此情況下，為了提高白色度，優(yōu)選在形成像素電極之后，通過附加工藝?yán)绻膰娚撤椒ā⑽g刻方法等，將表面制造成凹形和凸形，以防止直接反射和散射反射的光。并且在驅(qū)動電路506中，形成電連接每個雜質(zhì)區(qū)的布線464-468。應(yīng)當(dāng)注意，通過構(gòu)圖具有50nm厚度的Ti膜和具有500nm厚度的合金膜(Al和Ti的合金膜)的疊置膜，形成這些布線。當(dāng)然，不僅可以以兩層結(jié)構(gòu)而且可以以單層結(jié)構(gòu)、或三層或多層的疊層結(jié)構(gòu)來形成布線膜。布線材料并不限于Al和Ti。例如，可以構(gòu)圖在TaN膜上形成Al或Cu并且進(jìn)一步形成Ti膜的疊置膜，形成布線(圖12)。在像素部分507中，形成像素電極470、柵極布線469和連接電極468。連接電極468形成源極布線(443a和443b的疊層)和像素TFT之間的電連接。此外，柵極布線469與像素TFT的柵電極電連接。而且，像素電極470與像素TFT的漏區(qū)442電連接，并進(jìn)一步與作為形成保留體積的一個電極的半導(dǎo)體層458電連接。此外，優(yōu)選像素電極471由高反射率的材料形成，例如含有Al或Ag作為其主要成分的膜或上述膜的疊層。利用這些工序，就可以在同一襯底上集成具有CMOS電路的驅(qū)動電路506和具有像素TFT504和保留體積505的像素部分507，CMOS電路包含n溝道TFT501、p溝道TFT502和n溝道TFT503。由此完成有源矩陣襯底。包含在驅(qū)動電路506中的n溝道TFT501具有溝道形成區(qū)437、與包括部分柵電極的第一導(dǎo)電層428a重疊的低濃度雜質(zhì)區(qū)436(GOLD區(qū))、作為源區(qū)或漏區(qū)的高濃度雜質(zhì)區(qū)452、和摻雜有提供n型的雜質(zhì)元素和提供p型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)451。p溝道TFT502具有溝道形成區(qū)440、作為源區(qū)或漏區(qū)的高濃度雜質(zhì)區(qū)454、和摻雜有提供n型的雜質(zhì)元素和提供p型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)453，p溝道TFT502通過連接該n溝道TFT501與電極466來形成CMOS電路。而且，n溝道TFT503具有溝道形成區(qū)443、與包括部分柵電極的第一導(dǎo)電層430a重疊的低濃度雜質(zhì)區(qū)442(GOLD區(qū))、作為源區(qū)或漏區(qū)的高濃度雜質(zhì)區(qū)456、和摻雜有提供n型的雜質(zhì)元素和提供p型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)455。在像素部分中的像素TFT540具有溝道形成區(qū)446、在柵電極之外形成的低濃度雜質(zhì)區(qū)445(LLD區(qū))、作為源區(qū)或漏區(qū)的高濃度雜質(zhì)區(qū)458、和摻雜有提供n型的雜質(zhì)和提供p型的雜質(zhì)的雜質(zhì)區(qū)457。并且，作為保留體積505的一個電極功能的半導(dǎo)體層摻雜有提供n型的雜質(zhì)和提供p型的雜質(zhì)。保留體積505由電極(432a和432b的疊層)和半導(dǎo)體層形成，將絕緣膜416作為其介質(zhì)。此外，圖13是在本實施例中制造的有源矩陣襯底中的像素部分的頂視圖。應(yīng)當(dāng)注意，在圖10A-13中的相同部分采用相同的參考數(shù)字。圖12中的虛線A-A’對應(yīng)于圖13中沿虛線A-A’切割的剖面圖。而且，圖12中的虛線B-B’對應(yīng)于圖13中沿虛線B-B’切割的剖面圖。由此制造的液晶顯示器具有包含半導(dǎo)體膜的TFT，該半導(dǎo)體膜的特性類似于單晶的特性，并且半導(dǎo)體膜性能的均勻性非常高。因此，就能夠確保液晶顯示器的高工作特性和可靠性。此外，由于通過光學(xué)系統(tǒng)就可以形成在它的主軸方向上均質(zhì)化的線性激光束，因此用此線性激光束就能夠獲得高度均勻的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，其能夠減少TFT電特性的變化。而且，由于線性激光束的長度可以根據(jù)TFT的設(shè)計規(guī)則進(jìn)行改變，因此就能夠提高產(chǎn)量，并且還可以放寬設(shè)計規(guī)則。并且，可以提高根據(jù)本發(fā)明制造的液晶顯示器的工作性能和可靠性。此外，與傳統(tǒng)的采用氣體激光器的激光退火方法不同，本發(fā)明能夠采用固體激光器。因此，可以降低用于制造液晶顯示器的成本。并且，這種液晶顯示器可以應(yīng)用于各種電子裝置的顯示部分。實施例2本實施例解釋用實施例1中制造的有源矩陣襯底制造的反射型液晶顯示器的工藝。圖14用于解釋。首先，根據(jù)實施例1中的工藝制備圖12中示出的有源矩陣襯底。然后，在圖12中的有源矩陣襯底上、至少在像素電極470上形成對準(zhǔn)膜567，并進(jìn)行摩擦。應(yīng)當(dāng)注意，在形成對準(zhǔn)膜567之前，為了在各個襯底之間保持足夠空間，在本實施例中，通過構(gòu)圖有機樹脂膜例如丙烯酸樹脂等，在所需的位置處形成極性隔離物(polarspacer)。代替極性襯墊可以分散球形隔離物。接著，制備相對襯底569。然后，在相對襯底569上形成著色層570、571和平坦化膜573。重疊紅著色層570和藍(lán)著色層571，形成遮光部分。此外，可以部分重疊紅著色層和綠著色層，形成遮光部分。在本實施例中，采用實施例1中示出的襯底。因此，在圖13中示出的實施例1中的像素部分的頂視圖中，有必要使以下空間遮蔽光柵極布線469和像素電極470之間的空間，柵極布線469和連接電極468之間的空間，連接電極468和像素電極470之間的空間。在本實施例中，排列每個著色層，以致在如上所述的應(yīng)當(dāng)遮蔽光的位置上重疊含有疊置的著色層的遮光部分，然后粘貼相對襯底。因此，通過用包含著色層的遮光部分而不用形成例如黑色掩模的遮光層，通過使每個像素之間的空間遮蔽光，就能夠減少工藝數(shù)量。接著，在平坦化膜573上、至少在像素部分上形成包含透明導(dǎo)電膜的相對電極576，然后在相對襯底的整個表面上形成并摩擦對準(zhǔn)膜574。并且，用密封材料568，將其上形成像素部分和驅(qū)動電路的有源矩陣襯底粘貼到相對襯底。在密封材料568中含有填充劑，粘貼兩個襯底同時通過該填充劑和極性隔離物保持均勻空間。此后，在襯底之間注入液晶材料575，并用密封劑(圖中未示出)完全密封兩個襯底?？梢圆捎霉囊壕Р牧嫌糜谝壕Р牧?75。因此，完成了反射型液晶顯示器。并且，如果需要，可以將有源矩陣襯底和相對襯底切割為所需的形狀。而且，偏振板(圖中未示出)只粘貼到相對襯底上。并且用公知的技術(shù)粘貼FPC。由此制造的液晶顯示器具有包含其特性類似于單晶的特性的半導(dǎo)體膜的TFT，并且半導(dǎo)體膜性能的均勻性非常高。因此，就能夠確保液晶顯示器的高工作特性和可靠性。此外，由于通過光學(xué)系統(tǒng)就可以形成在它的主軸方向上均質(zhì)化的線性激光束，因此用此線性激光束就能夠獲得高度均勻的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，其能夠減少TFT電特性的變化。因此，由于線性激光束的長度可以根據(jù)TFT的設(shè)計規(guī)則進(jìn)行改變，因此就能夠提高產(chǎn)量，并且還可以放寬設(shè)計規(guī)則。并且，可以提高根據(jù)本發(fā)明制造的液晶顯示器的工作性能和可靠性。此外，與傳統(tǒng)的采用氣體激光器的激光退火方法不同，本發(fā)明能夠采用固體激光器。因此，可以降低用于制造液晶顯示器的成本。并且，這種液晶顯示器可以應(yīng)用于各種電子裝置的顯示部分。應(yīng)當(dāng)注意，本實施例可以與實施方式1-4中的任何一個實施方式自由組合。實施例3本實施例解釋一個實例，其中當(dāng)制造實施例1中展示的有源矩陣襯底時用于制造TFT的方法應(yīng)用于制造發(fā)光器件。在本說明書中，發(fā)光器件通常指用于在襯底上形成的發(fā)光元件包含在襯底和覆蓋部件之間的的顯示屏，并用于裝備有TFT的顯示屏的顯示模塊。應(yīng)當(dāng)注意，發(fā)光元件具有包含通過施加電場(發(fā)光層)產(chǎn)生電致發(fā)光的有機化合物層、陰極層和陽極層。并且有機化合物的發(fā)光包括當(dāng)從單重激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)時的發(fā)光(熒光)和當(dāng)從三重態(tài)返回至基態(tài)時的發(fā)光(磷光)其中的一種或兩種發(fā)光。應(yīng)當(dāng)注意，在發(fā)光元件中陽極和陰極之間形成的所有層限定為有機發(fā)光層。特別地，有機發(fā)光層包括發(fā)光層、空穴注入層、電子注入層、空穴傳輸層和電子傳輸層等。基本上，發(fā)光元件具有依次疊置陽極層、發(fā)光層和陰極層的結(jié)構(gòu)。除了這種結(jié)構(gòu)之外，發(fā)光元件可以具有依次疊置陽極層、空穴注入層、發(fā)光層和陰極層的結(jié)構(gòu)，或具有依次疊置陽極層、空穴注入層、發(fā)光層、電子傳輸層、陰極層等的結(jié)構(gòu)。圖15是本實施例中的發(fā)光器件的剖面圖。在圖15中，用圖12中的n溝道TFT503來形成襯底700上設(shè)置的開關(guān)TFT603。因此，關(guān)于開關(guān)TFT603的結(jié)構(gòu)，可以參照n溝道TFT503的解釋。用圖12中的CMOS電路形成襯底700上設(shè)置的驅(qū)動電路。因此，關(guān)于驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)，可以參照關(guān)于n溝道TFT501和p溝道TFT502的結(jié)構(gòu)解釋。應(yīng)當(dāng)注意，在本實施例中，它的結(jié)構(gòu)為單柵極結(jié)構(gòu)，但也可以采用雙柵極結(jié)構(gòu)或三柵極結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意，布線701和703作為CMOS電路的源極布線，并且布線702作為CMOS電路的漏極布線。此外，布線704作為將源極布線708電連接到開關(guān)TFT的源區(qū)的布線。布線705作為電連接漏極布線709和開關(guān)TFT的漏區(qū)的布線。應(yīng)當(dāng)注意，用圖12中的p溝道TFT502來形成電流控制TFT604。因此，關(guān)于電流控制TFT604的結(jié)構(gòu)，可以參照p溝道TFT502的解釋。應(yīng)當(dāng)注意，在本實施例中，它形成為單柵極結(jié)構(gòu)，但也可以形成為雙柵極結(jié)構(gòu)或三柵極結(jié)構(gòu)。布線706是電流控制TFT的源極布線(對應(yīng)于布線)，并且參考數(shù)字707為電極，該電極通過重疊在電流控制TFT的像素電極711之上與像素電極711電連接。應(yīng)當(dāng)注意，參考數(shù)字711是包括透明導(dǎo)電膜的像素電極(發(fā)光元件的陽極)。透明導(dǎo)電膜可以由氧化銦和氧化錫的化合物、氧化銦和氧化鋅的化合物、氧化鋅、氧化錫或氧化銦形成。而且，可以采用添加有鎵的透明導(dǎo)電膜。在形成這些布線之前，在平面層間絕緣膜710上形成像素電極711。在本實施例中，由于TFT具有由樹脂制造的平坦化膜710，因此平坦化各個步驟就非常重要。這是因為此后形成的發(fā)光層太薄以致因各個步驟就會產(chǎn)生誤發(fā)光。因此，優(yōu)選在形成像素電極之前進(jìn)行平坦化，由此在盡可能平坦的平面上形成發(fā)光層。在形成布線701-707之后，如圖15所示，形成堤墻(bank)712。通過構(gòu)圖具有100nm-400nm厚度的含有硅的絕緣膜或有機樹脂膜來形成堤墻712。應(yīng)當(dāng)注意，對于元件，因為堤墻712是絕緣的，因此當(dāng)形成膜時不會因為靜電放電而損壞元件，這值得重視。在本實施例中，通過在成為堤墻712的絕緣膜中添加碳粒子或金屬粒子來降低電阻，從而抑制靜電。在此情況下，調(diào)整碳粒子和金屬粒子的數(shù)量，以致電阻率為1×106Ωm-1×1012Ωm(優(yōu)選1×108Ωm-1×1010Ωm)。在像素電極711上形成發(fā)光層713。應(yīng)當(dāng)注意，圖15僅示出了一個像素，但是，在本實施例中，發(fā)光層是對應(yīng)于R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))的每一種顏色的部分。此外，在本實施例中，用淀積方法來形成低分子量有機發(fā)光元素。特別地，具有20nm厚度的銅酞菁(CuPc)膜形成為空穴注入層，并且在它上面形成具有70nm厚度的三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)膜作為發(fā)光層。就是說，這些膜形成為疊置結(jié)構(gòu)。將顏料例如喹吖啶酮、二萘嵌苯、DCM1等添加到Alq3就可以控制顏色。然而，適合于發(fā)光層的有機發(fā)光材料并不限于上述所有的材料。發(fā)光層、電荷傳輸層和電荷注入層可以任意組合以形成發(fā)光層(用于發(fā)光和用于移動載流子以發(fā)光的層)。例如，本實施例示出了一個實例，其中采用低分子量的有機發(fā)光材料用于發(fā)光層，但也可以采用中等分子量的有機發(fā)光材料或高分子量的有機發(fā)光材料。應(yīng)當(dāng)注意，中等分子量的有機發(fā)光材料定義為具有未升華的有機發(fā)光材料，其分子數(shù)不大于20并且它的分子鏈長度不大于10μm。并且，作為采用高分子量的有機發(fā)光材料的一個實例，用旋涂方法將20nm厚度的聚噻吩(PEDOT)膜形成為空穴注入層，并且在其上疊置大約100nm厚度的對苯撐亞乙烯基(PPV)膜作為發(fā)光層。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)采用PPV的π-共軛聚合物時，波長可以選自紅色至藍(lán)色的范圍。此外，還可以采用無機材料例如碳化硅作為電子傳輸層和電子注入層?？梢圆捎霉牟牧嫌糜谶@些有機發(fā)光材料和無機材料。接著，在發(fā)光層713上設(shè)置包含導(dǎo)電膜的陰極714。在本實施例中，采用鋁和鋰的合金膜作為導(dǎo)電膜。當(dāng)然，還可以采用公知的MgAg膜(鎂和銀的合金膜)?？梢圆捎冒ㄔ刂芷诒碇械牡谝换虻诙逶?、或添加有這些元素的導(dǎo)電膜作為陰極材料。當(dāng)進(jìn)行各個工藝直至形成陰極714時，就完成了發(fā)光元件715。應(yīng)當(dāng)注意，在此描述的發(fā)光元件715表示由像素電極(陽極)711、發(fā)光層713和陰極714形成的二極管。提供鈍化膜716以至完全覆蓋發(fā)光元件715是有效的。鈍化膜716由絕緣膜以單層或疊層結(jié)構(gòu)方式形成，該絕緣膜包括碳膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜。這里，優(yōu)選采用其覆蓋率與鈍化膜一樣好的薄膜，并且采用碳膜、特別是DLC膜是有效的?？梢栽谑覝刂?00℃的溫度范圍內(nèi)形成DLC膜。因此，在耐熱性低的發(fā)光層713之上就很容易地形成DLC膜。而且，DLC膜能非常有效地阻擋氧氣，并能夠抑制發(fā)光層713的氧化。因此，在隨后的密封工藝期間，它能夠防止發(fā)光層713的氧化。而且，在鈍化膜716上提供密封劑717以粘貼覆蓋部件718。采用UV固化樹脂作為密封劑717，并且在其中提供吸收材料或防氧化材料是有效的。此外，在本實施例中，覆蓋部件718是玻璃襯底、石英襯底、塑料襯底(包括塑料膜)或柔性襯底，其兩個側(cè)面上具有碳膜(優(yōu)選DLC膜)。代替碳膜，可以采用鋁膜(AlON、AlN、AlO等)、SiN等。因此，就完成了具有圖15中所示結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件。在不用將它們釋放到空氣中的多室型(或在線型)淀積系統(tǒng)中，在形成堤墻712后直至形成鈍化膜716連續(xù)實施所有的工藝是有效的。此外，不用將它們釋放到空氣中，就能夠連續(xù)實施進(jìn)一步的處理直至粘貼覆蓋部件718。因此，在襯底700上就形成了n溝道TFT601、602、開關(guān)TFT(n溝道TFT)603和電流控制TFT(n溝道TFT)604。此外，如圖15中的解釋，通過絕緣膜來提供覆蓋柵電極的雜質(zhì)區(qū)就可以形成具有足以抵御因熱載流子效應(yīng)而退化的能力的n溝道TFT。因此，可以獲得高可靠性的發(fā)光器件。盡管本實施例僅示出了像素部分和驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)，還可以根據(jù)本實施例中的制造工藝，在相同的絕緣襯底上進(jìn)一步形成其它邏輯電路，例如信號驅(qū)動電路、D/A轉(zhuǎn)換器、運算放大器、γ校正電路。而且，可以進(jìn)一步形成存儲器和微處理器。由此制造的發(fā)光器件具有包含其特性類似于單晶的特性的半導(dǎo)體膜的TFT，并且半導(dǎo)體膜特性的均勻性非常高。因此，就能夠確保發(fā)光器件的高工作性能和可靠性。此外，由于通過光學(xué)系統(tǒng)就可以形成在它的主軸方向上均質(zhì)化的線性激光束，因此用此線性激光束就能夠獲得高度均勻的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，其能夠減少TFT電特性的變化。此外，由于線性激光束的長度可以根據(jù)TFT的設(shè)計規(guī)則進(jìn)行改變，因此就能夠提高產(chǎn)量，并且還可以放寬設(shè)計規(guī)則。并且，可以提高根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件的工作性能和可靠性。此外，與傳統(tǒng)的采用氣體激光器的激光退火方法不同，本發(fā)明能夠采用固體激光器。因此，可以降低用于制造發(fā)光器件的成本。并且，這種發(fā)光器件可以應(yīng)用于各種電子裝置的顯示部分。應(yīng)當(dāng)注意，本實施例可以與實施方式1-4中的任何一個實施方式自由組合。實施例4利用本發(fā)明就可以制造各種半導(dǎo)體器件(有源矩陣型液晶顯示器、有源矩陣型發(fā)光器件和有源矩陣型發(fā)光顯示器)。換句話說，本發(fā)明可以應(yīng)用于在它們的顯示部分中具有這些電子光學(xué)器件的各種電子裝置中。作為這種電子裝置的例子，給出了攝像機、數(shù)字照相機、投影儀、頭戴式顯示器(護(hù)目鏡型顯示器)、汽車導(dǎo)航、汽車音響、個人計算機、個人數(shù)字助理(例如移動計算機、蜂窩電話、電子書等)，等等。圖16A-18C示出了這些例子。圖16A示出了一種個人計算機，包括主體3001、圖像閱讀器3002、顯示部分3003、鍵盤3004等。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于顯示部分3003，就完成了本發(fā)明的個人計算機。圖16B示出了一種攝像機，包括主體3101、顯示部分3102、語音輸入部分3103、操作開關(guān)3104、電池3105、圖像接收器3106等。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于顯示部分3102，就完成了本發(fā)明的攝像機。圖16C示出一種移動計算機，包括主體3201、照相機部分3202、圖像接收器3203、操作開關(guān)3204、顯示部分3205等。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于顯示部分3205，就完成了本發(fā)明的移動計算機。圖16D示出了一種目鏡型顯示器，包括主體3301、顯示部分3302、臂部分3303等。顯示部分3302包括柔性襯底，其彎曲成目鏡型顯示器。此外，可以將目鏡型顯示器制造為重量輕且薄。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于顯示部分3302，就完成了本發(fā)明的目鏡型顯示器。圖16E示出了一種利用具有記錄的程序的記錄介質(zhì)(此后稱為記錄介質(zhì))的游戲機，包括主體3401、顯示部分3402、揚聲器部分3403、記錄介質(zhì)3404、操作開關(guān)3405等。應(yīng)當(dāng)注意，這種游戲機能夠利用DVD(數(shù)字視頻光盤)、CD等作為其記錄介質(zhì)來欣賞音樂、觀看電影、玩游戲并上因特網(wǎng)，等等。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于顯示部分3402，就完成了本發(fā)明的記錄介質(zhì)。圖16F示出了一種數(shù)字式照相機，包括主體3501、顯示部分3502、接目鏡3503、操作開關(guān)3504和圖象接收器(圖中未示出)等。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于顯示部分3502，就完成了本發(fā)明的數(shù)字式照相機。圖17A示出了一種前投影儀，包括投影設(shè)備3601、屏3602等。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于包括部分投影設(shè)備3601和其它驅(qū)動電路的液晶顯示器3808，就完成了本發(fā)明的前投影儀。圖17B示出了一種背投影儀，包括主體3701、投影設(shè)備3702、反射鏡3703、屏3704等。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于包括部分投影設(shè)備3702和其它驅(qū)動電路的液晶顯示器3808，就完成了本發(fā)明的背投影儀。應(yīng)當(dāng)注意，圖17C是表示圖17A中的投影設(shè)備3601和圖17B中的投影設(shè)備3702的結(jié)構(gòu)圖。投影設(shè)備3601和3702包括光源3801、反射鏡3802、3804-3806、雙色反射鏡3803、棱鏡3807、液晶顯示器3808、波片3809的光學(xué)系統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)3810。投影光學(xué)系統(tǒng)3810具有包括投影透鏡的光學(xué)系統(tǒng)。本例子示出了三片型投影設(shè)備，但并不限于此，還可以采用單片型投影設(shè)備。而且，專業(yè)人員可以按照圖17C中箭頭所示的光路來設(shè)置光學(xué)透鏡、具有偏轉(zhuǎn)功能的膜、用于調(diào)整相襯的膜、IR膜等。此外，圖17D示出了光源3801的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個例子，其包括反射鏡3811、光源3812、透鏡陣列3813、3814、偏振變換元件3815和聚光透鏡3816。應(yīng)當(dāng)注意，光源的光學(xué)系統(tǒng)僅僅作為一個例子，并不限于上述結(jié)構(gòu)。例如，專業(yè)人員可以在此光學(xué)系統(tǒng)中適當(dāng)?shù)卦O(shè)置光學(xué)透鏡、具有偏振功能的膜、用于調(diào)整相襯的膜、IR膜等。然而，圖17A、17B和17C示出了利用透射型電子光學(xué)器件的投影儀，并沒有示出利用反射型電子光學(xué)器件和發(fā)光器件的其它應(yīng)用的例子。圖18A示出了一種蜂窩電話，包括主體3901、語音輸出部分3902、語音輸入部分3903、顯示部分3904、操作開關(guān)3905、天線3906等。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于顯示部分3904，就完成了本發(fā)明的蜂窩電話。圖18B示出了一種移動書本(電子書)，包括主體4001、顯示部分4002和4003、記錄介質(zhì)4004、操作開關(guān)4005、天線4006等。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于顯示部分4002和4003，就完成了本發(fā)明的移動書本(電子書)。而且，移動書本(電子書)可以制造成和筆記本一樣大小，使其便于攜帶。圖18C示出了一種顯示器，包括主體4101、支撐臺4102、顯示部分4103等。用柔性襯底制造顯示部分4103，由此實現(xiàn)了輕且薄的顯示器。而且，能夠彎曲顯示部分4103。通過采用根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件用于顯示部分4103，就完成了本發(fā)明的顯示器。本發(fā)明尤其在制造對角線長為10英寸或更長(特別是大于30英寸)的大尺寸顯示器上具有突出優(yōu)點。由此制造的顯示器件具有以其特性類似于單晶的特性的半導(dǎo)體膜制造的TFT，并且半導(dǎo)體膜性能的均勻性非常高。因此，就能夠確保發(fā)光器件的高工作性能和可靠性。此外，由于通過光學(xué)系統(tǒng)就可以形成在它的主軸方向上均質(zhì)化的線性激光束，因此用此線性激光束就能夠獲得高度均勻的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，其能夠減少TFT電特性的變化。此外，由于線性激光束的長度可以根據(jù)TFT的設(shè)計規(guī)則進(jìn)行改變，因此就能夠提高產(chǎn)量，并且還可以放寬設(shè)計規(guī)則。并且，可以提高根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件的工作性能和可靠性。此外，與傳統(tǒng)的采用氣體激光器的激光退火方法不同，本發(fā)明能夠采用固體激光器。因此，可以降低用于制造發(fā)光器件的成本。并且，這種發(fā)光器件可以應(yīng)用于各種電子裝置的顯示部分。本發(fā)明可以廣泛地用于各種的電子裝置。應(yīng)當(dāng)注意，可以用實施方式1-4和實施例1、2的任意組合或?qū)嵤┓绞?-4和實施例1、3的任意組合的結(jié)構(gòu)來制造在本實施例中描述的電子裝置。權(quán)利要求1.一種激光輻照方法，包括步驟通過第一光學(xué)系統(tǒng)將第一激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯鶆蚰芰糠植嫉牡诙す馐?；通過具有變焦距功能的第二光學(xué)系統(tǒng)、由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束，以及通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ軄砀淖儗⒈惠椪毡砻嫔系木€性激光束的尺寸。2.一種激光輻照方法，包括步驟通過衍射光學(xué)系統(tǒng)將第一激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯鶆蚰芰糠植嫉牡诙す馐?；通過具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)、由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束，以及通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ軄砀淖儗⒈惠椪毡砻嫔系木€性激光束的尺寸。3.一種激光輻照方法，包括步驟通過第一光學(xué)系統(tǒng)將第一激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯鶆蚰芰糠植嫉牡诙す馐?；通過具有有限共軛設(shè)計的第二光學(xué)系統(tǒng)、由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束。4.一種激光輻照方法，包括步驟通過衍射光學(xué)系統(tǒng)將第一激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯鶆蚰芰糠植嫉牡诙す馐?，以及通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)、由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束。5.一種激光輻照方法，包括步驟通過第一光學(xué)系統(tǒng)將第一激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯鶆蚰芰糠植嫉牡诙す馐?；通過具有有限共軛設(shè)計的第二光學(xué)系統(tǒng)、由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束，以及通過改變有限共軛設(shè)計比例來改變將被輻照表面上的線性激光束的尺寸。6.一種激光輻照方法，包括步驟通過衍射光學(xué)系統(tǒng)將第一激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯鶆蚰芰糠植嫉牡诙す馐?，通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)、由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為具有均勻能量分布的線性激光束，以及通過改變有限共軛設(shè)計比例來改變將被輻照表面上的線性激光束的尺寸。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6的任何一項的激光輻照方法，其中從選自包括氣體激光器、固體激光器和金屬激光器的組中的激光振蕩器中發(fā)射激光束。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6的任何一項的激光輻照方法，其中從選自包括Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、紫翠玉激光器、Ti藍(lán)寶石激光器以及氦鎘激光器的組中的激光振蕩器中發(fā)射激光束。9.一種激光輻照設(shè)備，包括激光振蕩器；第一光學(xué)系統(tǒng)，將從該激光振蕩器中發(fā)射的第一激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；以及第二光學(xué)系統(tǒng)，具有變焦距功能，用該第二激光束在將被輻照表面上形成圖像，并改變將被輻照表面上的第二激光束的尺寸。10.一種激光輻照設(shè)備，包括第一激光振蕩器；衍射光學(xué)系統(tǒng)，將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；以及光學(xué)系統(tǒng)，具有變焦距功能，用第二激光束在將被輻照表面上形成圖像，并改變將被輻照表面上的第二激光束的尺寸。11.一種激光輻照設(shè)備，包括第一激光振蕩器；第一光學(xué)系統(tǒng)，將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；以及第二光學(xué)系統(tǒng)，具有有限共軛設(shè)計，用第二激光束在將被輻照表面上形成圖像。12.一種激光輻照設(shè)備，包括第一激光振蕩器；衍射光學(xué)系統(tǒng)，將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；以及光學(xué)系統(tǒng)，具有有限共軛設(shè)計，用第二激光束在將被輻照表面上形成圖像。13.一種激光輻照設(shè)備，包括第一激光振蕩器；第一光學(xué)系統(tǒng)，將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；以及第二光學(xué)系統(tǒng)，具有有限共軛設(shè)計，用該第二激光束在將被輻照表面上形成圖像，并改變將被輻照表面上的第二激光束的尺寸。14.一種激光輻照設(shè)備，包括第一激光振蕩器；衍射光學(xué)系統(tǒng)，將從該激光振蕩器中發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；以及光學(xué)系統(tǒng)，具有有限共軛設(shè)計，用第二激光束在將被輻照表面上形成圖像，并改變將被輻照表面上的第二激光束的尺寸。15.根據(jù)權(quán)利要求9-14的任何一項的激光輻照設(shè)備，其中從選自包括氣體激光器、固體激光器和金屬激光器的組中的激光振蕩器中發(fā)射激光束。16.根據(jù)權(quán)利要求9-14的任何一項的激光輻照設(shè)備，其中從選自包括Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlOI3激光器、Y2O3激光器、紫翠玉激光器、Ti藍(lán)寶石激光器、氦-鎘激光器的組中的激光振蕩器中發(fā)射激光束。17.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束的情況下，包括步驟通過第一光學(xué)系統(tǒng)，將第一激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；通過具有變焦距功能的第二光學(xué)系統(tǒng)，由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為線性；以及通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ?，根?jù)半導(dǎo)體膜的布局來改變將被輻照表面上的線性激光束的尺寸。18.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束的情況下，包括步驟通過衍射光學(xué)系統(tǒng)，將第一激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；通過具有變焦距功能的光學(xué)系統(tǒng)，由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為線性；通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ?，根?jù)半導(dǎo)體膜的布局來改變將被輻照表面上的線性激光束的尺寸。19.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它的附近上的線性激光束的情況下，包括步驟通過第一光學(xué)系統(tǒng)，將第一激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的第二光學(xué)系統(tǒng)，由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為線性；以及將線性激光束輻照到半導(dǎo)體膜上。20.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束的情況下，包括步驟通過衍射光學(xué)系統(tǒng)，將第一激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)，由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為線性；以及將線性激光束輻照到半導(dǎo)體膜上。21.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束，包括步驟通過第一光學(xué)系統(tǒng)，將第一激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束；通過具有有限共軛設(shè)計的第二光學(xué)系統(tǒng)，由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為線性；以及通過根據(jù)半導(dǎo)體膜的布局改變有限共軛設(shè)計比例，來改變將被輻照表面線性激光束的尺寸。22.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，在將從激光振蕩器發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體膜或它附近上的線性激光束的情況下，包括步驟通過衍射光學(xué)系統(tǒng)，將第一激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二激光束通過具有有限共軛設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)，由第二激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二激光束整形為線性；以及通過根據(jù)半導(dǎo)體膜的布局改變有限共軛設(shè)計比例，來改變將被輻照表面上的線性激光束的尺寸。23.根據(jù)權(quán)利要求17-22的任何一項的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中從選自包括氣體激光器、固體激光器和金屬激光器的組中的激光振蕩器中發(fā)射激光束。24.根據(jù)權(quán)利要求17-22的任何一項的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中從選自包括Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器、YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、紫翠玉激光器、Ti藍(lán)寶石激光器、氦-鎘激光器的組中的激光振蕩器中發(fā)射激光束。25.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在襯底之上形成半導(dǎo)體膜；以及用脈沖激光束輻照所述半導(dǎo)體膜以結(jié)晶化所述半導(dǎo)體膜，其中所述脈沖激光束的頻率為1MHz或更高。26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述頻率是在1MHz-1GHz的范圍之內(nèi)。27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中所述脈沖激光束是YVO4激光器的二次諧波。28.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在襯底之上形成半導(dǎo)體膜；以及將包括用于促進(jìn)結(jié)晶化的金屬的材料提供給所述半導(dǎo)體膜；加熱所述半導(dǎo)體膜以結(jié)晶化所述半導(dǎo)體膜；用脈沖激光束輻照結(jié)晶化的半導(dǎo)體膜，以提高所述半導(dǎo)體膜的結(jié)晶度，其中所述脈沖激光束的頻率為1MHz或更高。29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中所述頻率是在1MHz-1GHz的范圍之內(nèi)。30.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中所述脈沖激光束是YVO4激光器的二次諧波。31.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中所述金屬選自包括鎳、鈀和鉛的組中。32.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，在將從脈沖激光振蕩器發(fā)射的脈沖激光束轉(zhuǎn)換為在半導(dǎo)體膜或它附近上的線性脈沖激光束的情況下，包括步驟通過第一光學(xué)系統(tǒng)，將第一脈沖激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二脈沖激光束；通過具有變焦距功能的第二光學(xué)系統(tǒng)，由第二脈沖激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二脈沖激光束整形為線性；通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ?，根?jù)半導(dǎo)體膜的布局來改變將被輻照表面上的線性脈沖激光束的尺寸，其中線性脈沖激光與CW激光束同時輻照到半導(dǎo)體膜上，線性脈沖激光與其它CW激光束同時輻照到半導(dǎo)體膜上。33.根據(jù)權(quán)利要求32的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第一脈沖激光是YVO4激光器的二次諧波。34.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，在將從脈沖激光振蕩器發(fā)射的脈沖激光束轉(zhuǎn)換為在半導(dǎo)體膜或它附近上的線性脈沖激光束的情況下，包括步驟通過第一光學(xué)系統(tǒng)，將第一脈沖激光束轉(zhuǎn)換為具有均勻能量分布的第二脈沖激光束；通過具有變焦距功能的第二光學(xué)系統(tǒng)，由第二脈沖激光束在將被輻照表面上形成圖像從而將第二脈沖激光束整形為線性；通過適當(dāng)?shù)貙嵤┳兘咕喙δ?，根?jù)半導(dǎo)體膜的布局來改變將被輻照表面上的線性脈沖激光束的尺寸，以及將包括用于促進(jìn)結(jié)晶化的金屬的材料提供給所述半導(dǎo)體膜；加熱所述半導(dǎo)體膜以結(jié)晶化所述半導(dǎo)體膜；其中線性脈沖激光與CW激光束同時輻照到半導(dǎo)體膜上。35.根據(jù)權(quán)利要求34的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中第一脈沖激光是YVO4激光器的二次諧波。36.根據(jù)權(quán)利要求28的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中金屬元素是鎳元素。37.根據(jù)權(quán)利要求1-6和權(quán)利要求17-34中任何一項的方法，第二激光束是矩形激光束。38.根據(jù)權(quán)利要求1-6和權(quán)利要求17-34中任何一項的方法，第二激光束是橢圓形激光束。39.根據(jù)權(quán)利要求9-14中任何一項的設(shè)備，第二激光束是矩形激光束。40.根據(jù)權(quán)利要求9-14中任何一項的設(shè)備，第二激光束是橢圓形激光束。全文摘要在制造半導(dǎo)體器件的工藝中，當(dāng)將CW激光束整形為線性光束并在掃描時輻照在半導(dǎo)體膜上時，形成了在掃描方向上長度延伸的多個晶粒。由此形成的半導(dǎo)體在掃描方向上基本上具有類似于單晶的特性。然而，CW激光振蕩器的輸出如此低以致需要更多的時間來退火，還嚴(yán)重限制了設(shè)計規(guī)則。通過實施變焦距功能，可以根據(jù)在半導(dǎo)體元件上形成的半導(dǎo)體元件的尺寸來改變線性激光束的尺寸，可以縮短激光退火所需的時間，并可以放寬對設(shè)計規(guī)則的限制。變焦距功能包括連續(xù)可變(參照圖1A－2C)并可以將線性激光束的長度轉(zhuǎn)變?yōu)閹追N圖形(參照圖6A、6B和6C)的變焦距功能。文檔編號H01L21/77GK1531037SQ200310114768公開日2004年9月22日申請日期2003年12月25日優(yōu)先權(quán)日2002年12月25日發(fā)明者田中幸一郎,山崎舜平,平申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所