JP2003297718A - 微細孔形成方法、半導体装置の製造方法、半導体装置、表示装置、および電子機器 - Google Patents

微細孔形成方法、半導体装置の製造方法、半導体装置、表示装置、および電子機器

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JP2003297718A JP2002093430A JP2002093430A JP2003297718A JP 2003297718 A JP2003297718 A JP 2003297718A JP 2002093430 A JP2002093430 A JP 2002093430A JP 2002093430 A JP2002093430 A JP 2002093430A JP 2003297718 A JP2003297718 A JP 2003297718A
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film
exposure
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Chiharu Iriguchi
千春 入口
Mitsutoshi Miyasaka
光敏 宮坂
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オフアクシス型ホログラム露光技術を利用し
て微細孔を形成する。 【解決手段】 珪素化合物で形成された基板（１２）上
に感光性材料膜（１３）を形成する工程、オフアクシス
型ホログラム露光によって所定方向に高い解像度を有す
るパターンが記録されたホログラムマスクに再生光を照
射し当該マスクから射出された第1回折光（１０７）に
より感光性材料膜（１３）を露光する第１露光工程、ホ
ログラム（１００）と基板（１２）とを所定角度だけ相
対的に回転させてホログラムマスク（１００）に再生光
を照射し当該マスクから射出された第２回折光（１０
８）により感光性材料膜（１３）を露光する第２露光工
程、露光された感光性材料膜（１３）を現像して不要と
なった感光性材料を除去する現像工程、基板（１２）上
に残された感光性材料上からエッチングして感光パター
ンに対応した微細孔（１２１）を形成するエッチング工
程を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムを利用
した露光技術に係り、特に、斜めの照射光を利用して高
解像度のパターン記録が可能なオフアクシス（off-axi
s）型露光技術を利用した微細孔の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置のパターニング法として、ホ
ログラムによる露光技術が利用されている。この露光技
術は、ホログラムマスクに対する所望するパターンを記
録する記録工程と、このホログラムマスクに再生光を照
射して半導体を利用して半導体装置のパターン用のを形
成するフォトレジストをへ感光する露光工程という二工
程からなる段階を経る。
【０００３】ホログラムマスクへの記録時、まず半導体
装置のパターンに対応したマスクパターン(元レチクル)
にレーザー光のビームを照射して回折光を生じさせる。
この回折光はホログラムマスクの記録面に到達する。一
方、ホログラムマスクの記録面に対し４５°の角度でホ
ログラムマスクの裏側から参照光を照射する。この参照
光は元レチクルからの回折光と干渉し、ホログラムマス
クの記録面が干渉パターンに応じて感光されパターンが
記録される。フォトレジストへの感光時には、元レチク
ルと同じ位置にホログラムマスクを置いて、記録時と反
対方向から再生光を照射する。フォトレジスト上には元
のパターンを再現する回折光が結像し、フォトレジスト
が露光される。ホログラムは原理上収差が無いため解像
度が良く、散乱光の総ての振幅と位相を記録できるため
元レクチルと同じパターンを記録可能であるという利点
がある。
【０００４】近年、さらに高い解像度でパターンを記録
できるホログラム記録技術が開発された。この露光技術
はスイスのホルトロニック・テクノロジー（Holtronic
Technologies）社が開発したものである。この露光技術
は、ホログラムマスクへの記録時に斜めの照射光を照射
すると、この照射光の光軸のホログラムマスクへの投射
軸方向に記録できる解像度が向上するというものであ
る。投射軸方向に直角な方向には従来通りの解像度で記
録することができる。この技術によれば、３６４ｎｍの
波長の露光用照射光で１２５ｎｍ幅という解像度を達成
可能である。この技術については、例えば、バーグ氏ら
による論文（M. Barge, S. Bruynooghe, F. Clube, A.
Nobari, J.-L. Saussol, E. Grass, H. M. Barge, S.
Bruynooghe, F. Clube, A. Nobari, J.-L. Saussol, E.
Grass, H. Mayer, B. Schnabel and E.-B. Kl, “120
nm lithography using off-axis TIR holography and
364nm exposure wavelength”, Microelectronic Engin
eering vol.57-58 (2001) pp. 59-63）に記載されてい
る。
【０００５】オフアクシス型ホログラム露光は、高い解
像度が得られるものの一定方向にしか解像度が向上しな
いため、任意のパターンの高解像度記録に適さない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、ナノテクノロジ
ー技術の進歩に連れて微細加工技術が種々考案されてい
る。オフアクシス型ホログラム露光技術は高い解像度で
パターンを形成可能であるため、この露光技術を利用し
て微細孔等の加工方法が確立できれば工業上の技術手段
として有望である。
【０００７】例えば、高性能の薄膜トランジスタを形成
する方法として、近年微細孔を利用した薄膜トランジス
タの製造方法が注目されている。この製造方法は、基板
上の絶縁膜に孔を開けて、この絶縁膜上に非晶質珪素膜
を形成した後、この非晶質珪素膜に所定条件でレーザを
照射して、前記孔の底部内の非晶質珪素を非溶融状態に
保持しながら、その他の部分の非晶質珪素膜を溶融状態
にすることにより、非溶融状態に保持された非晶質珪素
を結晶核とした結晶成長を生じさせて、非晶質珪素膜の
面内の前記孔を中心とした領域を略単結晶状態の珪素膜
とするというものである。詳しくは、"Single Crystal
Thin Film Transistors"（IBM TECHNICAL DISCLOSURE B
ULLETIN Aug.1993 pp257-258）および"Advanced Excime
r-laserCrystallization Techniques of Si Thin-Film
For Location Control of LargeGrain on Glass"（R.Is
hihara等proc. SPIE 2001, vol.4295 p.14〜23）や特開
昭６２−１１９９１４号に、この製造技術が記載されて
いる。この製造技術では、孔の底部で複数の結晶核が発
生することを防止するために、孔の径を十分に小さくし
なければならない。
【０００８】本願発明者は、オフアクシス型ホログラム
露光技術を利用して上記の薄膜トランジスタ形成等のた
めの微細孔を形成する方法に想到した。すなわち、本発
明は、オフアクシス型ホログラム露光技術を利用して微
細孔を形成することを目的とする。
【０００９】また本発明は、当該ホログラム露光技術を
利用して高性能の半導体装置を形成することを目的とす
る。
【００１０】さらに本発明は、当該ホログラム露光技術
を利用して製造される高性能の半導体装置を使用した表
示装置および電子機器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明における微細孔形成方法は、基板上に感光性
材料を用いて感光性材料膜を形成する工程と、オフアク
シス型ホログラム露光によって所定方向に高い解像度を
有するパターンが記録されたホログラムマスクに再生光
を照射し当該マスクから射出された第1回折光により感
光性材料膜を露光する第１露光工程と、ホログラムと基
板とを所定角度だけ相対的に回転させてホログラムマス
クに再生光を照射し当該マスクから射出された第２回折
光により感光性材料膜を露光する第２露光工程と、露光
された感光性材料膜を現像して不要となった当該感光性
材料を除去する現像工程と、基板上に残された感光性材
料上からエッチングして微細孔を形成するエッチング工
程と、を備えている。
【００１２】すなわち、第１露光工程に前には、オフア
クシス型ホログラム露光によって所定方向に高い解像度
を有するパターンが記録されたホログラムマスク面を、
基板面に対して平行であって、当該ホログラムマスク面
内の基準方向が当該基板面内の基準方向に対して所定の
相対角度となるように配置する。第１露光工程の後に
は、ホログラムマスク面内の基準方向と基板面の基準方
向との相対角度を変更する。
【００１３】ここで、ポジ型の感光性材料を使用する場
合、第１回折光および第２回折光の光の強度は、各々の
回折光がそれぞれ照射された場合には感光性材料を感光
させうる光の強度よりは小さく、かつ、当該第１回折光
および第２回折光が照射された場合には感光性材料を感
光させ得る光の強度以上になるように設定される。
【００１４】逆にネガ型の感光性材料を使用する場合、
第１回折光および第２回折光の強度は、各々が感光性材
料を感光させ得る光の強度以上の強さになるよう設定さ
れる。
【００１５】さらにポジ型の感光性材料の場合、第２露
光工程の後に、微細孔を形成させたい当該基板上の領域
を照射光により露光する第３露光工程をさらに備えてい
てもよい。ネガ型の感光性材料の場合には、微細孔を形
成させたい当該基板上の領域以外の領域を照射孔により
露光する第３露光工程をさらに備えていてもよい。基板
上の特定領域のみに微細孔を設ける場合に適する方法で
ある。
【００１６】ここでホログラムマスクは、オフアクシス
型ホログラム露光によって解像度が高くなる方向に１以
上の直線状パターンが並んだ元レチクルに対し、オフア
クシス型ホログラム露光を行って記録されたものであ
る。
【００１７】ポジ型の感光性材料の場合、直線状パター
ンの幅が所望の微細孔の径に略等しくなるようなホログ
ラムマスクを、ネガ型の感光性材料の場合、隣接する直
線状パターン間の距離が所望の微細孔の径に略等しくな
るようなホログラムマスクを使用する。
【００１８】本発明は、本発明の微細孔形成方法により
基板に珪素化合物を用いて当該基板上の半導体装置を形
成すべき位置に微細孔を形成する工程と、微細孔が形成
された基板上に所定の厚さで非晶質珪素膜を形成する工
程と、熱処理による固相成長によって非晶質珪素膜を多
結晶珪素膜とする工程と、多結晶非晶質珪素膜に所定条
件でレーザを照射することにより、微細孔の非晶質多結
晶珪素を非溶融状態に保持しながら、その他の部分の当
該非晶質多結晶珪素膜を溶融状態にし、当該微細孔の非
溶融状態に保持された底部付近で発生した結晶核を多結
晶珪素を結晶核として結晶成長させて、当該非晶質多結
晶珪素膜内の当該孔を中心とした領域に略単結晶状態の
珪素膜を形成する工程と、略単結晶状態の珪素膜を半導
体膜として備えた半導体装置を形成する工程と、を備え
る半導体装置の製造方法である。高解像度のホログラム
露光により得られる直線状パターンが交差した領域はサ
イズが非常に小さくなるため、多結晶単結晶を成長させ
るための微細孔として用いるのに適する。すなわち、オ
フアクシス型ホログラム露光で露光可能な直線状パター
ンの線幅は１００ｎｍ前後であり、この程度の大きさの
孔は単結晶を成長させるための微細孔として好ましいの
である。
【００１９】ここで半導体装置は、例えば、略単結晶状
態の珪素膜内の微細孔を含まない領域を半導体膜として
備える。
【００２０】微細孔形成方法において、微細孔の断面
が、熱処理による固相成長によって発生する多結晶の粒
径と同粒径以下の径になるように設定することは好まし
い。
【００２１】基板を酸化珪素膜と窒化珪素膜とを含む多
層構造に形成し、当該多層構造のうち非晶質珪素膜を形
成する側に酸化珪素膜を設けることは好ましい。
【００２２】本発明は、これら半導体装置の製造方法で
製造された半導体装置、その半導体装置を備えている表
示装置、その半導体装置を備えている電子機器でもあ
る。
【００２３】ここで「略単結晶状態」とは、単結晶で構
成されている状態または単結晶で構成されているに近い
状態をいう。
【００２４】「表示装置」に限定は無いが、例えば、ア
クティブマトリクス型の駆動方法で液晶層を駆動可能に
構成された液晶表示素子や電界発光層を駆動可能に構成
された電界発光素子を備える。
【００２５】「電子機器」に限定は無いが、電界発光素
子により構成された表示装置を備えるもの、例えば、携
帯電話、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッ
ドマウントディスプレイ、リア型またはフロント型のプ
ロジェクター、さらに表示機能付きファックス装置、デ
ジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、
ＰＤＡ、電子手帳等をいう。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。 ＜実施形態１＞本実施形態１は、ポジ型の感光性材料を
利用した場合の微細孔形成方法に関する。本実施形態で
は基板全面に微細孔を設けるものとする。図１に示す製
造工程断面図を主として参照して、本実施形態の微細孔
形成方法を説明する。
【００２７】珪素化合物膜形成工程（ＳＴ１） 先ず、基板上に孔加工に適する材料膜を形成する。その
材料に限定はなく、工業上の加工用途に応じて適宜選択
可能である。ここでは、加工がしやすい珪素化合物膜を
形成する。珪素化合物として酸化珪素膜を堆積させて、
ガラス基板１１上に珪素化合物膜１２を形成する。ガラ
ス基板上への酸化珪素膜の形成方法としては、公知の方
法、例えば、プラズマ化学気相堆積法（ＰＥＣＶＤ法）
や低圧化学気相堆積法（ＬＰＣＶＤ法）、スパッタリン
グ法等の気相堆積法が挙げられる。例えば、ＰＥＣＶＤ
法を利用することにより厚さ１μｍの酸化珪素膜１２が
形成される。
【００２８】感光性材料形成工程（ＳＴ２） 次に、珪素化合物膜１２上にポジ型の感光性材料膜１３
を形成する。ポジ型の感光性材料としては公知のフォト
レジストを利用可能である。例えば、紫外線照射された
場合にナフトキノンアジドが分解してアルカリ可溶にな
るノボラック樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ＰＭＭＡ
ポリメチルイソプロペニルケトン、ＰＭＩＰＫ、ＰＭＩ
ＰＫ等に安息香酸系の増感剤を入れたもの、Ｓｅ−Ｇｅ
系等の無機系レジスト等の公知のポジ型フォトレジスト
を適用可能である。感光性材料膜の形成には公知の方
法、例えば、塗布法、スパッタ法等を適用可能である。
感光性材料膜形成の前に、基板表面の清浄と均質化を目
的として、吸着水分除去などの前処理を行っても良い。
フォトレジストは、ホログラム露光に適する厚さ、例え
ば、０．３〜１．０μｍ、好ましくは０．５μｍ以下に
形成する。なお、感光性材料の性質に応じて溶剤を蒸発
させレジスト材料と基板との接着性を強め、露光による
光化学反応の効率を高めるためのプリベークを実施して
もよい。
【００２９】ホログラムマスク配置工程（ＳＴ３） 図２（ａ）（ｂ）に、本発明のホログラムマスクの形成
方法を示す。図２（ａ）はホログラムマスクへの記録時
の様子を側面から見た図であり、図２（ｂ）はその平面
図である。
【００３０】一般に、ホログラム露光技術では、ホログ
ラムマスクへの記録のためにホログラム露光装置を用い
る。最終的に現像させたいパターンが形成されている元
レチクル（マスクパターン）から所定距離離してホログ
ラムマスクを置き、元レチクルに対し上部から対物ビー
ム（照射用ビーム）を、ホログラムマスクの下から４５
°の角度で参照ビームを照射する。対物ビームは元レチ
クル上のパターンにより回折させられ回折光がホログラ
ムマスク上に到達する。この回折光はホログラムマスク
の下から照射されている参照ビームと干渉を生じこの干
渉縞がホログラムマスクにおける露光パターンとして記
録される。この対物ビームと参照ビームとをラスタース
キャンさせてホログラムマスク全面に記録する。レーザ
光源には、例えばアルゴンイオンレーザを利用する。
【００３１】再生時には、露光したいレジスト塗布面を
元レチクルの位置に置いて、再生ビームをホログラムマ
スクの下から記録時と対向する方向で照射する。レジス
ト塗布面には元のレチクルにおけるパターンが結像し、
レジストが露光される。
【００３２】本実施形態におけるホログラムマスクは、
オフアクシス型ホログラム露光によって解像度が高くな
る方向に１以上の直線状パターンが並んだ元レチクルに
対し、オフアクシス型ホログラム露光を行って記録され
たものである。すなわち、元レチクルとして、図２
（ｂ）に示すように、斜めの対物ビーム１０２における
光軸の投射線方向（Ｘ方向）に高密度なパターン、例え
ば直線状パターン１０３１が並んだようなパターンを用
いる。そしてポジ型のパターンとなるような元レチクル
を用いて、微細孔を開口させたい領域が直線状パターン
に乗るようにパターニングする。この直線状パターンの
線幅は、孔の使用目的によって種々変更可能である。例
えば、本微細孔加工方法を、微細孔を利用した半導体膜
の形成に用いる場合は、この線幅を非晶質珪素の熱処理
によって発生・成長する結晶粒の大きさと同じか少し小
さい大きさにしておく。
【００３３】そしてこの元レチクル１０３に対し、図２
（ａ）に示すように、レチクル面に対し斜めの方向から
対物ビーム１０２を照射して回折光を生じさせる。ホロ
グラムマスク１００には下側から参照ビーム１０６を照
射し、ホログラム記録面１０１で干渉縞を生じさせる。
本実施形態では基板全面に均等に微細孔を設けるもので
あるため、直線状パターン１０３１も元レチクル１０３
１の幅方向（Ｙ方向）いっぱいに設けてある。ただし、
必要に応じてこれより短い直線状パターンとしてもよ
い。このようにして得られる直線状パターンの線幅は、
オフアクシス型ホログラム露光技術で提供される高い解
像度で、例えば１２０ｎｍと極めて微細なサイズとな
る。以下、このようにして高密度記録がされている方向
をＸ方向、直線状パターンの延在方向をＹ方向として称
する。
【００３４】第1露光工程（ＳＴ３） フォトレジストの露光に先立ち、図１（ＳＴ３）に示す
ように、このオフアクシス型ホログラム露光によって記
録されたホログラムマスク１００を、基板１１に対して
平行であって、当該ホログラムマスク１００の面内の基
準方向が当該基板１１の面内の基準方向に対して所定の
相対角度となるように配置する。ホログラムマスク１０
０上に記録されている回折光により再生される直線状パ
ターンは、例えば図１では図面垂直方向にＹ方向が向く
ように、配置されている。
【００３５】次いで、ホログラムマスク１００に照射
光、すなわち再生ビーム１０６を照射し当該マスクから
射出された第1回折光１０７により感光性材料膜１３を
露光する。照射時間は、感光性材料と回折光の強度に応
じて定める。
【００３６】ここで、第１回折光１０７の光の強度は、
それ単独では、感光性材料を感光させうる光の強度より
は小さくなるように設定されている。すなわち、第１回
折光のみでは、レジスト材料の完全露光はされないよう
に強度設定されている。この第１露光工程で、不完全な
がら露光される感光性材料膜１３上の直線状パターン
は、例えば図３（ａ）に示すようになる。
【００３７】第２露光工程（ＳＴ４） 次いで、ホログラムマスク１００と基板１１とを面平行
にしたまま所定角度だけ相対的に回転させる。そしてホ
ログラムマスク１００に再び再生ビーム１０６を照射
し、当該マスクから射出された第２回折光１０８により
感光性材料膜１３を露光する。すなわち、第１露光工程
による露光パターンと今回の露光パターンとが交差する
ように、第２露光工程の前に、ホログラムマスク１００
または基板のいずれかまたは双方を回転させてから露光
する。照射時間は、感光性材料と回折光の強度に応じて
定める。
【００３８】第２露光工程における第２回折光１０８の
光の強度も、単独で照射された場合には感光性材料を感
光させうる光の強度よりは小さくなるように設定されて
いる。ただし、第１回折光１０７と第２回折光１０８と
が共に照射された領域では感光性材料を感光させ得る光
の強度以上となるように設定されている。すなわち、第
１露光工程と第２露光工程によって二回露光された領域
のポジ型レジスト材料は、十分に露光され、その結果と
して所定の溶媒に対し可溶性になる。
【００３９】この第２露光工程で露光される感光性材料
膜１３上の直線状パターンは、例えば図３（ｂ）に示す
ようになる。第１露光工程または第２露光工程のいずれ
か一方でのみ露光された領域は、いずれも不完全に露光
されている。しかし、露光される直線状パターンが交差
している領域は、２回の露光工程でともに光が照射され
て完全に露光されている。この完全露光部分は、直線状
パターンの線幅と同等の微細な径を備えた微細な領域と
なっている。
【００４０】現像工程（ＳＴ５） 次いで、露光された感光性材料膜１３を現像して不要と
なった当該感光性材料を除去する。本実施形態では感光
性材料がポジ型であるため、塩基性水溶液によって現像
する。露光によってキノンアジドからでてきたインデン
カルボン酸と反応し、ノボラック樹脂が現像液中に溶解
する。このとき、第１露光と第２露光とが共に行われた
完全露光領域のみが溶解する。
【００４１】現像後は、現像液とリンス液を除きレジス
トと基板との接着性を増すために、ポストベークを行っ
てもよい。この現像工程によって、図４に示すように、
感光性材料膜１３には、残留領域１３１とレジストが除
去された窓領域１３０が形成される。
【００４２】エッチング工程（ＳＴ６） 珪素化合物膜１２上に残された感光性材料膜１３上から
エッチングして当該感光パターンに対応した微細孔１２
１を珪素化合物膜１２に形成する。いわゆる溶液中で行
われるウェットエッチングや、ハロゲンや酸素を含むガ
ス放電を利用したプラズマエッチングが適用可能である
が、望ましくは後者に属するや反応性イオンエッチング
等の異方性エッチングが好ましいドライエッチングを適
用する。エッチング後は残っていた感光性材料膜１３
を、例えば酸素プラズマ中で灰化したり強い酸化溶液中
で溶解することにより完全に除去したりする。上記した
ような方法で完全に除去する。このエッチング工程によ
って、珪素化合物膜１２全体に微細孔１２１が形成され
る。このようにして形成された微細孔は、例えば、実施
形態４で説明するような半導体装置の結晶成長の中心部
分として使用することができる。その他、微細な孔の形
成が必要とされる工業的分野において、本実施形態の微
細孔形成方法を適用することができる。
【００４３】以上、本実施形態１によれば、ポジ型のレ
ジスト材料を用いて、オフアクシス型ホログラム露光技
術で露光可能な微細孔を形成することができるため、ナ
ノテクノロジー分野の微細加工の基礎技術として非常に
有望である。
【００４４】＜実施形態２＞本実施形態２は、ネガ型の
感光性材料を利用した場合の微細孔形成方法に関する。
本実施形態では基板全面に微細孔を設けるものとする。
本実施形態は、感光性材料膜に用いるレジスト材料とそ
のための露光・現像方法を除いて、前記実施形態１の微
細孔形成方法と類似しているため、実施形態１と異なる
点を除き製造工程の詳細を省略する。製造工程も図１を
参酌して説明する。珪素化合物膜形成工程（図１：ＳＴ
１）については実施形態１と同様である。
【００４５】感光性材料膜形成工程（図１：ＳＴ２）で
は、本実施形態においては、ポジ型のレジストの代わり
に、珪素化合物膜１２上にネガ型の感光性材料で感光性
材料膜１３を形成する。ネガ型の感光性材料としては公
知のフォトレジスト、例えば、ポリ桂皮酸ビニルに増感
剤を加えたもの、環化イソプレンを主成分とするゴム系
レジスト、ポリグリシジルメタクリレート、ＰＧＭＡ，
ＷＲ，ポリクロロメチルスチレン、ＣＭＳ、フェノール
樹脂系、ＭＲＳ，塩素化ポリスチレン、Ｓｅ−Ｇｅ系等
の無機系レジスト等の公知のネガ型フォトレジストを適
用可能である。感光性材料膜の形成方法、前処理、厚
み、プリベークについては実施形態１と同様である。
【００４６】ホログラムマスク形成では、大体実施形態
１と同じであるが、元レチクルはネガ型のパターンにな
るようにパターンニングされている。すなわち、露光さ
れずに残る領域が微細孔の位置になるようにパターニン
グしておく。
【００４７】第１露光工程（図１：ＳＴ３）、第２露光
工程（ＳＴ４）については実施形態１と同様である。た
だし、第1回折光１０７および第2回折光１０８の光の強
度は、各々が感光性材料を感光させ得る光の強度以上に
設定されている。すなわち、第１および第２の露光工程
のそれぞれにおいて、光が照射された領域では完全に露
光されるように光の強度が設定されている。
【００４８】第１露光工程では、図５（ａ）に示すよう
に、微細な直線状の幅を残して感光性材料膜１３全体が
露光される。次いで、第２露光工程では、図５（ｂ）に
示すように、第１露光工程で露光されずに残っていた直
線状領域の一部がさらに露光され、結局一回も露光され
ていない非露光部分が、最終的に形成したい微細孔の領
域として残される。
【００４９】現像工程（図１：ＳＴ５）では、ネガ型レ
ジストに対応した現像方法を適用する。すなわち、ネガ
型レジストでは、光重合した環化ゴムの高分子が現像液
に不要になるので、未露光部分をキシレンなどの現像液
で溶出させ、ブチルアセテート系のリンス液により現像
液を洗浄する。必要に応じてポストベークとレジスト除
去を行う点は実施形態１と同様である。現像後の感光性
材料膜１３のパターンは、図４に示すようなものとな
る。
【００５０】エッチング工程（図１：ＳＴ６）はレジス
ト材料に応じたエッチング方法を適用する点を除き実施
形態１と同様である。
【００５１】このようにして形成された微細孔は、例え
ば、実施形態４で説明するような半導体装置の結晶成長
の中心部分として使用することができる。その他、微細
な孔の形成が必要とされる工業的分野において、本実施
形態の微細孔形成方法を適用することができる。
【００５２】以上、本実施形態２によれば、ネガ型のレ
ジスト材料を用いて、オフアクシス型ホログラム露光技
術で露光可能な微細孔を形成することができるため、ナ
ノテクノロジー分野の微細加工の基礎技術として非常に
有望である。
【００５３】＜実施形態３＞本実施形態３は、前記した
実施形態１または２のいずれかの方法において、微細孔
を形成する領域を一部に限定するための微細孔形成方法
に関する。ポジ型の感光性材料を用いる場合でもネガ型
の感光性材料を用いる場合でも、第２露光工程の後に再
度第３露光工程を設ける点は共通である。
【００５４】まず、実施形態１のようにポジ型の感光性
材料を用いている場合、第１露光工程（図１：ＳＴ２）
および第２露光工程（図１：ＳＴ３）における回折光の
強度を変更する。実施形態１では、第１露光工程または
第２露光工程のいずれか一方のみの露光では不完全だが
二回露光された部分では完全に露光されるように光の強
度を調整した。これに対し、本実施形態３では、第１露
光工程および第２露光工程の双方によって二回露光され
た部分であっても不完全に露光され、さらに第３露光工
程によって都合三回露光された部分のみが完全に露光さ
れるように、光の強度を調整する。
【００５５】第３露光工程は、第２露光工程の後に実施
される。第３露光工程において、微細孔を形成させたい
領域以外の領域をマスクして、微細孔を形成させたい領
域にのみ三回目の露光がされるようにする。この露光工
程によって、微細孔を形成させたい領域内に三回目の露
光が行われる。この領域内で、既に第１および第２露光
工程において重複して露光されている領域のみが、三回
の露光によって完全に露光されることになる。例えば、
図６では、波線内部が第三回目に露光された領域であ
る。この領域内でのみ完全露光の領域（実線部分）が生
じている。
【００５６】第３露光工程の後、実施形態１と同様に、
現像、エッチングを行う。図８に本実施形態で形成され
た、現像後の感光性材料膜１３の平面図を示す。図８に
示すように、微細孔形成領域１３２内部のみ窓１３０が
形成されているため、エッチング後に形成される微細孔
１２１もこの範囲のみに限定させることができる。
【００５７】一方、実施形態２のようにネガ型の感光性
材料を用いている場合、第１露光工程（図１：ＳＴ２）
および第２露光工程（図１：ＳＴ３）における回折光の
強度は変更しなくてよい。すなわちいずれの露光工程に
おいても十分に感光性材料膜を完全露光可能な光の強度
で露光する。
【００５８】第３露光工程においては、今度は微細孔を
形成させたい領域をマスクして、微細孔を形成させたい
領域以外の領域にのみ三回目の露光がされるようにす
る。微細孔を形成させたい領域以外の領域には第３露光
工程の前には第１および第２露光工程において露光され
なかった非露光部分が存在していたが、この第３露光工
程によって、微細孔を形成させたい領域以外の領域は総
て露光されてしまう。例えば、図７では、破線内部が微
細孔を形成させたい領域１３２であって、この領域以外
が第三回目に露光された領域である。したがって、微細
孔を形成させたい領域１３２の内部のみに非露光領域
（実線部分）が生じている。
【００５９】第３露光工程の後、実施形態２と同様に、
現像、エッチングを行う。図８に本実施形態で形成され
た、現像後の感光性材料膜１３の平面図を示す。図８に
示すように、微細孔形成領域１３２内部のみ窓１３０が
形成されているため、エッチング後に形成される微細孔
１２１もこの範囲のみに限定させることができる。
【００６０】以上、実施形態３によれば、上記実施形態
１および２に記載した作用効果の他に、第３露光工程を
適用することによって、感光性材料がポジ型であっても
ネガ型であっても微細孔を形成させたい特定領域にのみ
微細孔を形成することができる。解像度に異方性がある
オフアクシス型ホログラム露光技術を用いても、特定の
位置に限って選択的に回路素子等を設けることができ
る。
【００６１】＜実施形態４＞本実施形態４は、上記した
実施形態１乃至３のいずれかの方法を用いて形成された
微細孔を中心として半導体装置を形成する半導体装置の
製造方法に関する。図９および図１０に本実施形態の製
造方法を説明するための製造工程断面図を示す。これら
の断面図は、簡単にするため、例えば図１のＳＴ６にお
いて破線で囲んだ一つの半導体装置を含む領域について
のみ示してある。上記実施形態１乃至３のいずれか一つ
を適用することにより、微細孔１２１が珪素化合物膜１
２内に形成されているものとする(図９ＳＴ１)。
【００６２】非晶質珪素膜形成工程（図９ＳＴ２） まず、所定の方法、例えばＬＰＣＶＤ法により、珪素化
合物膜１２の上面と孔１２１の内部に、所定の厚み、例
えば５０nm〜５００nmの範囲の厚さで非晶質珪素膜１４
０を形成する。高純度の珪素膜を容易に、しかも孔１２
１内に確実に堆積させる為には、ＬＰＣＶＤ法等により
非晶質珪素膜１４０を形成することが好ましい。
【００６３】多結晶珪素膜形成工程（図９ＳＴ３） 次に熱処理を施して、非晶質珪素膜１４０を固相成長に
より多結晶化させ多結晶珪素膜１４とする。例えば、熱
処理は、窒素雰囲気中で６００℃で２４時間から４８時
間程度保持して行う。この熱処理により、非晶質珪素は
固相成長し、膜中の結晶粒の大きさは所定の大きさ、例
えば０．５μmから２μm程度まで成長する。この結晶成
長は、孔１２１の内部に充填されている非晶質珪素に対
しても同様に生ずる。
【００６４】なお、この工程は必須の工程ではなく省略
することも可能である。すなわち非晶質珪素膜から直接
次の溶解工程に移り単結晶珪素膜を形成してもよい。
【００６５】溶解工程（図９ＳＴ４） 次に、多結晶珪素膜１３に高エネルギーを与えて溶解さ
せる。例えばエネルギー源としてレーザ光を照射する。
具体的には、例えばＸｅＣｌパルスエキシマレーザ光
（波長３０８ｎｍ、パスル幅３０ｎｓｅｃ）を用い、エ
ネルギー密度は０．４Ｊ／ｃｍ２程度から１．５Ｊ／ｃ
ｍ２（多結晶珪素膜１４の膜厚５０nm〜５００nmに対
応）でレーザ照射を行う。これにより、酸化珪素膜１２
に設けられた孔１２１の底部の多結晶珪素膜１４を非溶
融状態に保持しながら、その他の部分の多結晶珪素膜１
４をほぼ完全に溶融状態にすることができる。
【００６６】レーザ光照射がエネルギー印加方法として
好ましい理由は、ＸｅＣｌパルスエキシマレーザ光の波
長（３０８ｎｍ）における非晶質珪素および結晶性珪素
の吸収係数が其々０．１３９ｎｍ−１と０．１４９ｎｍ
−１と大きいため、照射されたＸｅＣｌパルスエキシマ
レーザ光は多結晶珪素膜１４の表面近傍でほとんどが吸
収されるためである。
【００６７】レーザ照射後に、多結晶珪素膜中では、酸
化珪素膜１２に設けられた孔１２１の底部において非溶
融状態に保持された結晶核から結晶成長が生じる。本実
施形態では、孔１２１の断面の寸法を、非晶質珪素膜１
４の熱処理によって発生・成長する結晶粒の大きさと同
じか少し小さい大きさに設定してあるので、孔１２１は
単一の結晶粒によって覆われていることになる。そして
レーザ照射後の珪素の凝固時には、この一つの結晶粒を
核として結晶が成長する。その結果、図９のＳＴ４に示
すように、多結晶珪素膜１４の面内に設けられた孔１２
１を中心とした領域が略単結晶状態の珪素膜１４１とな
る。
【００６８】この方法によって、孔１２１を中心とし
て、所定の径、例えば４μm程度の大結晶粒の成長が実
現可能である。また、レーザ熱処理工程の際に試料の温
度をさらに低温、例えば４００℃程度に制御することに
より、６μm程度の更に大きな結晶粒も得ることができ
る。
【００６９】この略単結晶状態の珪素膜１４１は、内部
に欠陥が少ないため、エネルギーバンド図における禁制
帯中央部付近の捕獲準位密度が少なくなるという半導体
の電気特性上の効果が得られる。また、この略単結晶状
態の珪素膜１４１には結晶粒界が無いために、電子や正
孔といったキャリアが流れる際の障壁を大きく減少させ
るという効果が得られる。この珪素膜１４１を能動層
（ソース/ドレイン領域やチャネル形成領域）として用
いた薄膜トランジスタは、オフ電流値が小さく、また移
動度の大きな優良なトランジスタとなる。
【００７０】半導体装置形成工程（図１０） 次に、図１０および図１１を参照しながら、半導体装
置、ここでは薄膜トランジスタの製造方法を説明する。
図９は一つの薄膜トランジスタについての製造工程断面
図であり、図１０は薄膜トランジスタＴの概略平面図で
ある。図９における各断面図は、図１０のＡ-Ａ線断面
図に相当する。
【００７１】先ず、図１０のＳＴ５に示すように、略単
結晶状態の珪素膜１４１を含む珪素膜をパターニングし
て、薄膜トランジスタT用の半導体領域（半導体膜）１
４２を形成する。例えば、略単結晶状態の珪素膜１４２
内で微細孔１２１を含まない領域を、薄膜トランジスタ
Ｔのチャネル形成領域１４４に割り当てる。
【００７２】次に、図１０のＳＴ６に示すように、酸化
珪素膜１２および半導体領域１４２の上に、酸化珪素膜
１５を所定の製造方法、例えば電子サイクロトロン共鳴
ＰＥＣＶＤ法（ＥＣＲ−ＣＶＤ法）、平行平板ＰＥＣＶ
Ｄ法、またはＬＰＣＶＤ法にて形成する。この酸化珪素
膜１５は薄膜トランジスタのゲート絶縁膜として機能す
るものである。
【００７３】次に、図１０のＳＴ７に示すように、所定
のゲート用金属、例えばタンタルまたはアルミニウムの
金属薄膜をスパッタリング法により形成した後、パター
ニングすることによって、ゲート電極１６を形成する。
【００７４】次に、このゲート電極１６をマスクとし
て、ドナーまたはアクセプターとなる不純物イオンを打
ち込み、ソース/ドレイン領域１４３とチャネル形成領
域１４４を、ゲート電極１６に対して自己整合的に作製
する。例えば、ＮＭＯＳトランジスタを作製するために
は、不純物元素としてリン（Ｐ）を所定の濃度、例えば
１×１０１６ｃｍ−２の濃度でソース/ドレイン領域に
打ち込む。
【００７５】その後、適当なエネルギーの印加、例えば
ＸｅＣｌエキシマレーザを照射エネルギー密度２００か
ら４００ｍＪ／ｃｍ２程度で照射するか、２５０℃から
４５０℃程度の温度で熱処理することにより、不純物元
素の活性化を行う。
【００７６】次に、図１０のＳＴ８に示すように、酸化
珪素膜１５およびゲート電極１６の上面に、所定の方
法、例えばＰＥＣＶＤ法により約５００ｎｍの酸化珪素
膜１７を形成する。
【００７７】次に、ソース/ドレイン領域１４３に至る
コンタクトホール１７１および１７２を酸化珪素膜１５
および１７に設ける。そして、これらコンタクトホール
内および酸化珪素膜１７上のコンタクトホールの周縁部
に、所定の方法、例えばスパッタリング法でアルミニウ
ム等を堆積してソース/ドレイン電極１８１および１８
２を形成する。同様に、ゲート電極１６に至る図示しな
いコンタクトホールを酸化珪素膜７に設けて、ゲート電
極１６用の端子電極１８３（図１１参照）を形成する。
以上の工程により、結晶欠陥の少ない単結晶状態の半導
体領域１４１を備えた薄膜トランジスタＴが製造され
る。
【００７８】このように作製された薄膜トランジスタで
は、略単結晶状態の珪素膜を半導体膜として使用してい
るため、キャリアが流れる際の大きな障害となる結晶粒
界や結晶粒内の欠陥が極めて少ない領域をチャネル形成
領域とすることができる。
【００７９】＜実施形態５＞本実施形態５は、上記実施
形態で製造した半導体装置を利用した表示装置および電
子機器に関する。図１２に、本実施形態における表示装
置１の接続図を示す。本実施形態の表示装置は、各画素
領域に電界発光効果により発光可能な発光層ＯＬＥＤ、
それを駆動するための電流を記憶する保持容量Ｃを備
え、さらに本発明の製造方法で製造される半導体装置、
ここでは薄膜トランジスタＴ１およびＴ２を備えて構成
されている。ドライバ領域２からは、選択信号線Ｖsel
が各画素領域に供給されている。ドライバ領域３から
は、信号線Ｖsigおよび電源線Ｖddが各画素領域に供給
されている。選択信号線Ｖselと信号線Ｖsigを制御する
ことにより、各画素領域に対する電流プログラムが行わ
れ、発光部ＯＬＥＤによる発光が制御される。
【００８０】なお、上記駆動回路は、発光要素に電界発
光素子を使用する場合の回路の一例であり他の回路構成
も可能である。また発光要素に液晶表示素子を利用する
ことも回路構成を種々変更することにより可能である。
【００８１】本実施形態の表示装置１は、種々の電子機
器に適用可能である。図１３に、本表示パネル１を適用
可能な電子機器の例を挙げる。
【００８２】図１３（ａ）は携帯電話への適用例であ
り、当該携帯電話３０は、アンテナ部３１、音声出力部
３２、音声入力部３３、操作部３４、および本発明の表
示パネル１を備えている。このように本発明の表示装置
は表示部として利用可能である。
【００８３】図１３（ｂ）はビデオカメラへの適用例で
あり、当該ビデオカメラ４０は、受像部４１、操作部４
２、音声入力部４３、および本発明の表示装置１を備え
ている。このように本発明の表示装置は、ファインダー
や表示部として利用可能である。
【００８４】図１３（ｃ）は携帯型パーソナルコンピュ
ータへの適用例であり、当該コンピュータ５０は、カメ
ラ部５１、操作部５２、および本発明の表示装置１を備
えている。このように本発明の表示装置は、表示部とし
て利用可能である。
【００８５】図１３（ｄ）はヘッドマウントディスプレ
イへの適用例であり、当該ヘッドマウントディスプレイ
６０は、バンド６１、光学系収納部６２および本発明の
表示装置１を備えている。このように本発明の表示装置
は画像表示源として利用可能である。
【００８６】図１３（ｅ）はリア型プロジェクターへの
適用例であり、当該プロジェクター７０は、筐体７１
に、光源７２、合成光学系７３、ミラー７４・７５ミラ
ー、スクリーン７６、および本発明の表示装置１を備え
ている。このように本発明の表示装置は画像表示源とし
て利用可能である。
【００８７】図１３（ｆ）はフロント型プロジェクター
への適用例であり、当該プロジェクター８０は、筐体８
２に光学系８１および本発明の表示装置１を備え、画像
をスクリーン８３に表示可能になっている。このように
本発明の表示装置は画像表示源として利用可能である。
【００８８】上記例に限らず本発明の表示装置１は、ア
クティブマトリクス型の表示装置を適用可能なあらゆる
電子機器に適用可能である。例えば、この他に、表示機
能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、
携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示
盤、宣伝公告用ディスプレイなどにも活用することがで
きる。
【００８９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポジ型またはネガ型の感光性材料を用いて、オフアクシ
ス型ホログラム露光技術で露光可能な解像度で有する微
細孔を形成することができるため、ナノテクノロジー分
野の微細加工の基礎技術として非常に有望である。
【００９０】例えば本発明によれば、微細孔を上記方法
で形成し、そこから結晶成長させて質の高い単結晶の半
導体を形成できるので、性能の優れた半導体装置を提供
することができる。たとえば半導体装置として薄膜トラ
ンジスタを形成すれば、オフ電流が小さく、急峻な閾値
下特性を有し、移動度の大きい、特に性能に優れたトラ
ンジスタを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の微細孔形成方法を説明する製造工
程断面図である。
【図２】本実施形態で用いるオフアクシス型ホログラム
露光技術を説明する図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）
は元レチクルの平面図である。
【図３】実施形態１の感光性材料膜における露光の様子
を説明する図であり、（ａ）は第１露光工程後、（ｂ）
は第２露光工程後の露光状態である。
【図４】実施形態１における現像工程後の感光性材料膜
の平面図である。
【図５】実施形態２の感光性材料膜における露光の様子
を説明する図であり、（ａ）は第１露光工程後、（ｂ）
は第２露光工程後の露光状態である。
【図６】実施形態３におけるポジ型感光性材料膜の第３
露光工程後の露光の様子である。
【図７】実施形態３におけるネガ型感光性材料膜の第３
露光工程後の露光の様子である。
【図８】実施形態３における現像工程後の感光性材料膜
の平面図である。
【図９】実施形態４の半導体装置の製造工程断面図（そ
の１）である。
【図１０】実施形態４の半導体装置の製造工程断面図
（その２）である。
【図１１】実施形態４の半導体装置の製造方法で製造さ
れたトランジスタの平面図である。
【図１２】実施形態５における表示装置の回路図例であ
る。
【図１３】実施形態５における電子機器の例であり、
（ａ）は携帯電話、（ｂ）はビデオカメラ、（ｃ）は携
帯型パーソナルコンピュータ、（ｄ）はヘッドマウント
ディスプレイ、（ｅ）はリア型プロジェクター、（ｆ）
はフロント型プロジェクターへの本発明の表示パネルの
適用例である。
【符号の説明】
１００…ホログラムマスク １０６…再生ビーム １０７…第１回折光 １０８…第２回折光 １１…ガラス基板 １２…珪素化合物膜 １２１…微細孔 １３…感光性材料膜 １３０…窓 １３１…残留部分 １４…酸化珪素膜 １４１…略単結晶状態の珪素膜 １４３…ソース/ドレイン領域 １４４…チャネル形成領域 １６…ゲート電極 Ｔ…薄膜トランジスタ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/336 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２６Ｃ 29/786 ６１８Ｃ ６２７Ｇ Ｆターム(参考） 2H095 BB01 BB06 BB31 5F046 AA25 BA09 CB17 5F052 AA01 AA02 AA17 BB07 CA04 DA02 DB02 EA11 FA13 FA15 FA19 JA01 5F110 AA01 AA06 BB01 CC02 DD02 DD13 DD14 DD17 DD21 DD30 EE03 EE04 EE44 FF02 FF30 FF31 FF32 GG02 GG13 GG16 GG25 GG47 HJ01 HJ04 HJ12 HJ13 HJ23 HL03 HL23 NN04 NN23 NN35 NN73 PP01 PP03 PP04 PP10 PP13 PP23 PP29 PP36 QQ01 QQ11

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板に微細孔を形成するための微細孔形
    成方法であって、 基板上に感光性材料を用いて感光性材料膜を形成する工
    程と、 オフアクシス型ホログラム露光によって所定方向に高い
    解像度を有するパターンが記録されたホログラムマスク
    に再生光を照射し当該ホログラムマスクから射出された
    第1回折光により前記感光性材料膜を露光する第１露光
    工程と、 前記ホログラムマスクと前記基板とを所定角度だけ相対
    的に回転させてから前記ホログラムマスクに再生光を照
    射し当該マスクから射出された第２回折光により前記感
    光性材料膜を露光する第２露光工程と、 露光された前記感光性材料膜を現像して不要となった感
    光性材料を除去する現像工程と、 前記基板上に残された前記感光性材料膜上からエッチン
    グして微細孔を形成するエッチング工程と、を備えてい
    る微細孔形成方法。
  2. 【請求項２】 基板に微細孔を形成するための微細孔形
    成方法であって、 基板上にポジ型の感光性材料を用いて感光性材料膜を形
    成する工程と、 オフアクシス型ホログラム露光によって所定方向に高い
    解像度を有するパターンが記録されたホログラムマスク
    面を、前記基板面に対して平行であって、当該ホログラ
    ムマスク面内の基準方向が当該基板面内の基準方向に対
    して所定の相対角度となるように配置し、前記ホログラ
    ムマスクに再生光を照射し当該マスクから射出された第
    １回折光により前記感光性材料膜を露光する第１露光工
    程と、 前記ホログラムマスク面内の基準方向と前記基板面内の
    基準方向との相対角度を変更して、相対角度が変更され
    た前記ホログラムマスクに再生光を照射し当該マスクか
    ら射出された第２回折光により前記感光性材料膜を露光
    させる第２露光工程と、 露光された前記感光性材料膜を現像して不要となった感
    光性材料を除去する現像工程と、 前記基板上に残された前記感光性材料上からエッチング
    して微細孔を形成するエッチング工程と、を備え、 前記第１回折光および前記第２回折光の光の強度は、各
    々の回折光がそれぞれ照射された場合には前記感光性材
    料を感光させうる光の強度よりは小さく、かつ、当該第
    １回折光および前記第２回折光が照射された場合には前
    記感光性材料を感光させ得る光の強度以上になるように
    設定されている微細孔形成方法。
  3. 【請求項３】 前記第２露光工程の後に、微細孔を形成
    させたい当該基板上の領域を露光する第３露光工程をさ
    らに備える、請求項２に記載の微細孔形成方法。
  4. 【請求項４】 前記ホログラムマスクは、オフアクシス
    型ホログラム露光によって解像度が高くなる方向に１以
    上の直線状パターンが並んだ元レチクルに対し、オフア
    クシス型ホログラム露光を行って記録されたものであ
    る、請求項２に記載の微細孔形成方法。
  5. 【請求項５】 前記直線状パターンの幅が、所望の微細
    孔の径に略等しくなるように設定されている前記ホログ
    ラムマスクを使用する、請求項４に記載の微細孔形成方
    法。
  6. 【請求項６】 基板に微細孔を形成するための微細孔形
    成方法であって、 基板上にネガ型の感光性材料を用いて感光性材料膜を形
    成する工程と、 オフアクシス型ホログラム露光によって所定方向に高い
    解像度を有するパターンが記録されたホログラムマスク
    面を、前記基板面に対して平行であって、当該ホログラ
    ムマスク面内の基準方向が当該基板面内の基準方向に対
    して所定の相対角度となるように配置し、前記ホログラ
    ムマスクに再生光を照射し当該マスクから射出された第
    １回折光により前記感光性材料膜を露光する第１露光工
    程と、 前記ホログラムマスク面内の基準方向と前記基板面内の
    基準方向との相対角度を変更して、相対角度が変更され
    た前記ホログラムマスクに再生光を照射し当該マスクか
    ら射出された第２回折光により前記感光性材料膜を露光
    させる第２露光工程と、 露光された前記感光性材料膜を現像して不要となった感
    光性材料を除去する現像工程と、 前記基板上に残された前記感光性材料膜上からエッチン
    グして微細孔を形成するエッチング工程と、を備え、 前記第１回折光および前記第２回折光の光の強度は各々
    が前記感光性材料を感光させ得る光の強度以上に設定さ
    れている微細孔形成方法。
  7. 【請求項７】 前記第２露光工程の後に、微細孔を形成
    させたい当該基板上の領域以外の領域を露光する第３露
    光工程をさらに備える、請求項６に記載の微細孔形成方
    法。
  8. 【請求項８】 前記ホログラムマスクは、オフアクシス
    型ホログラム露光によって解像度が高くなる方向に１以
    上の直線状パターンが並んだ元レチクルに対し、オフア
    クシス型ホログラム露光を行って記録されたものであ
    る、請求項６に記載の微細孔形成方法。
  9. 【請求項９】 隣接する前記直線状パターン間の距離
    が、所望の微細孔の径に略等しくなるように設定されて
    いる前記ホログラムマスクを使用する、請求項８に記載
    の微細孔形成方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか一項に記載
    の微細孔形成方法により前記基板に珪素化合物を用いて
    当該基板上の半導体装置を形成すべき位置に微細孔を形
    成する工程と、 前記微細孔が形成された前記基板上に所定の厚さで非晶
    質珪素膜を形成する工程と、 熱処理による固相成長によって前記非晶質珪素膜を多結
    晶珪素膜とする工程と、（これは必要字応じて追加する
    ことのある工程なのでクレームからは除く）前記非晶質
    珪素膜に所定条件でレーザを照射することにより、前記
    微細孔の非晶質珪素を非溶融状態に保持しながら、その
    他の部分の当該非晶質珪素膜を溶融状態にし、当該微細
    孔の非溶融状態に保持された底部付近で発生した結晶核
    を結晶成長させて、当該多結晶非晶質珪素膜内の当該孔
    を中心とした領域に略単結晶状態の珪素膜を形成する工
    程と、 前記略単結晶状態の珪素膜を半導体膜として備えた半導
    体装置を形成する工程と、を備える半導体装置の製造方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記略単結晶状態の珪素膜内の前記微
    細孔を含まない領域を半導体膜として備えた半導体装置
    を形成する請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記微細孔形成方法において、前記微
    細孔の断面が、前記熱処理による固相成長によって発生
    する多結晶の粒径と同粒径以下の径になるように設定す
    る請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記基板を酸化珪素膜と窒化珪素膜と
    を含む多層構造に形成し、当該多層構造のうち非晶質珪
    素膜を形成する側に酸化珪素膜を設ける、請求項１０に
    記載の半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１０に記載の半導体装置の製造
    方法で製造された半導体装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の半導体装置を備え
    ている表示装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の半導体装置を備え
    ている電子機器。
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