为了实latt:目的，本发明具有以下结构。预先检测用其开始横向生长的激光束弓驢几、可输入的激光弓li^JB。观懂与衬底表面相同的表面上的射束轮廓。 将射束轮廓设置为具有一种波形例如三角形波形，该波形具有单调增加和单调减少以致最小激光3雖^^不小于几并且最大激光束5破变成小于JB。此时，由于获得几的位置成为晶化的起始位置，所以就可以定义出晶体位置。根据本发明的晶化方法，将具有光5艘分布的激光束辐照到非单晶半导体薄膜，妇陣晶半导体薄膜的辐照区域中该激光束以预定间隔周期性重复单调增加和单调减少。当辐照激光束时，至于光强度分布，假设等于或高于熔化非单晶半导体薄膜并允许它在横向方向上生长的光强度的光强度为最小值。而且，假设小于引起横向生长的晶粒断裂的光强度的光强度为最大值。这些都是本发明的特点。通过辐照具有这种光3破分布的激光束，晶私就能稳定地在横向方向上生长而不会断裂。因此，就形成了适合于薄膜晶体管的具有均匀尺寸的大晶粒结构（图3的区敏)。而且，光3雖分布的最小值的特征在于，熔化非单晶半导体薄膜。舰辐照具有这种光s雖分布的激光束，非单晶半导体薄膜的结构就全部晶化并成为多晶结构（图3中的区敏)。此外，光3破分布的最大值的特征在于，光?破分布的最小值小于熔化非单晶半导体膜的光强度、并且在小于在横向生长的晶粒中产生断裂的光强度的光亏虽度范围内。Mm照具有这种光强度分布的激光束，就可以任意地改变多晶结构和非晶结构之比（图3中的区域1和2)。根据3降晶半导体薄膜的至少一膜厚度和驢的割牛，设置光?鍍的最大值和最小值。例如，在500"C的衬底驗剝牛下，就倉辦设置图9B中所示的射束轮廓。应当注意，图9B中戶标的射束轮廓具有垂直轴上的光?雖，该垂直轴为标准化的^S^指数。这种标准化的光3艘指数可以转变为具有实际单位（J/cm2 )^)t^l^度（^») (fl職ce)。侈咖，W3^鹏,以平:t^tl遣密度（J/W)，就可以在^H立置处将光^Jt指数转换为激光能量密度（J/ctn2)。 根据本发明，衝共一种晶化设备，该晶化设备通过在非单晶半导体薄膜上辐照激光束来结晶一陣晶半导体薄膜，包括：激光束光源；安装基座，其上安装有具有一阵晶半导体薄膜的衬底；空间?驢调制光学元件，其插入在激光束光源和衬底之间并调节衬底的入射表面上的光强度分布；用于通过〗OT激光束来测量衬底的入射表面上的激光束的强度和分布的装置（射束轮廓测量器件)； 用于设计光3破分布的装置，在辐照区域中该光强度分布以预定间隔周期性重复单调働卩和单调M^、，当设计激光束的预定?鍍和分布为目标值时，光5鍍分布的最小值jMa^化非单晶半导体薄膜的光?破的值并且最大值是小于断裂横向生长的晶粒的光强度的光强度的值；以及用于按一种方式以致测量的光强度和分布与设定的目标值相匹配来将由空间强度调制光学元件调制的激光束引至l寸底的入射表面的,。希望测S^S具有参考光，入到入射表面上的荧光屏，并用与衬底的入射表面基料目同水平设置的荧舰进行测量。希望空间§破调制光学元件翻将叙匕后说明的含有移相器的均匀化光学系统o均匀化光学系统由含有一对小透镜和光学部件例如多组聚光镜的均化器构成。M，"激光苜遣密度"指表示激光能量密度的光3驢标度（scale), M 将每单位面积的會g4f只分成每单位时间的能量来获得激光能量密度。而且，"射束轮廓"JliSA晶化目标膜的激光束的光3艘分布。应当注意， 駄»^ (profiler)(射束轮廓观懂部分）的参考光束与用于激光退火的光源相同。然而，它不必具有用于晶化所需的相同激光能量密度，可以具有用于射束轮廓测量所需的光^Jt。而且，"作为目标值的预定光强度和分布"指根据此后描述的实验测试的以下含义。它们是确i，化一陣晶半导体薄膜并进行横向晶体生长且使晶体膜不会断裂的激光束的强度（激光能量密度）和分布（射束轮廓)。图3^1^31形^£量纲的垂直和水平轴^的、皿、光强度和半导体（例如 ，硅）的结构之间的1M关系状态图。在此附图中，特性紀C表示其上夂陴晶半导体结晶（再次结晶）或未结晶的边界（晶化的边界)。特性射L表示其上晶粒以横向方向生长或未生长的边界（横向生长的边界)。特性^JB表示其上生长的晶3^1终断裂或未断裂的边界。在特性ajc之下的区域i中， 一陴晶半导体的物理状态没有改变。在特性銜C和几之间的区敏中，^降晶半导体被晶化（被再次晶化:)但没有在横向方向上生长。在特性会組和JB之间的区敏中，晶粒在横向方向上稳定生长而不会断裂。 在特性鄉a的区域4中，在晶粒生长中叙后的各种应力下，膜（晶体结构）断裂。这里，"膜断裂"指广义上的构鄉莫的规则结构（膜结构）断裂。意味着因当晶粒在横向方向上生长时产生的应力导致叠层结构或盖层膜断裂、或在狭义上的因横向生长期间产生的应力导致晶化目标膜断裂。可选择地，它意味着由于^MJt^B曰e^目标膜中含有6^L而在晶丰域B，4^界中产生娜飾故鹏良。关于用于解决上述问题的方法，已经说明了对射束轮廓和光强度给予的关注，观测单调增加和单调降低，光3贼范围就必须不小于用于横向生长所需的几，并且晶粒必须落入不大于JB的范围。此外，本发明者和其他人已经专心致力于形成晶粒的研究，每个晶粒与可以形成至少一个薄膜晶体管一样的大小。 而且，他们己经发现，现有技术中辐照平行激光束（非均匀化的光束）不能精确地提高晶粒的大小。虽然这种情况的原因在严格意义上没有被揭示，但可以估计为以下原因。图32驗出了具有由移相器204形成的光学系统和一陣晶半导体层的衬底5 的特性曲线图，以^SM:移相器204传送平行激^1后的光5雖分布特性曲线图。在此光5M分布中，从第一反向峰值波291至下一个峰值波292的部分有助于横向生长。另一方面，关于在该波形夕Ff则的高次振荡波293，因反向峰值波产生晶核并^细小的晶粒。因此，整个膜就不能均匀且致密地结晶为大的晶粒尺寸。就是说，利用平行激光束，由于通过调制'激光束的相位而获得的光束包含高次振荡波293，已经发现，就不肖激密地形^;粒径的晶粒。根据本发明的晶化方法，M使均匀化的激光束穿过相位调制光学系统和作为绝缘膜的氧化自进入非单晶半导体薄膜，就可以致密地校准并形成具有相对大粒径的晶粒。不含有高次振荡波293的激光束具有如图13B中所示的这种光弓^分細P并已^M过相位调制光学系统传送、辐照到非单晶半导体膜。可以致密地（均匀地）校准并形成具有相)(t^粒径的晶粒。当^S视图中三维地进4亍图示说明时，如图13B中所示的范M分細P具有如图13C中所示的V形凹陷的光3雖分布。这种光3驢分布BP具有多^i到三角臓面的峰值图形。这里，本发明者和其他人将这种微称为具有倒三角形截面的峰值图形。当在中心处设置步幅部分204a并看上去具有如图13B所示的制犬，具有图13A中的间距宽度PW，它的截面就具有倒三角形形状，因此将它称为具有倒三角形截面的峰值图形。图9B中所示的形^y^、为三角形形状，因为步幅部分31a的间,l禾nW2认为是一种形状，并且由截面,的它的光强度分布BP具有三角形形状。当抓获一形状时，仅是目赚观看位置不同，而没有实质上的差异。在图13C中，在具有倒三角开^^面的齡峰值图形的光?驢分布中，幅度PH相等并且间]2iPW也相等。相位调制光学系皿用例如移相器。而且，用激^^照的非单晶半导体膜的衝七部分的凝固起始鹏对于作为目标的半导体膜具有固有的物理特性。因此，本发明者和其他人认为，横向生长的起始流量，于半导体膜固有的数值，并且已经发现，它是与脉冲激光的影响无关的、基本上固定的值。关于结束横向生长，存在以下两种情况。当 7t4P,高于生^I度且在生长方向上产生新的核时，并且当存在物理因数以致因瞬时加热导致^M膜或半导体膜剥离时，结束横向生长。特别地，关于剥离的产生，己纟拨现，当不小于给定值的能量被辐照到半导体膜中时由于发生半导体膜的剥离，因此在反向峰值图形中存在平坦部分就明显地弓l起剥离。此外，iia利用产生具有峰值图形的光束和适当的盖层膜的热存储效应， 已经估算了,横向生份巨离的衬底温度，该峰值图形具有通过相位调制光学系统获得的最佳倒三角麟面。结果，如图20中所示，已经发现，即使在室温下也能获得具有大粒径的硅晶粒。至于具有最佳倒三角形截面的峰值图形的光束，最佳化具有倒三角形截面的峰值图形的最大值和最小值，，毅以增加最大 f直之间的距离。本发明基于战知识并具有以下结构。根据本发明的晶化方法是一种M31将激光束辐照到一^晶半导体膜而使其结晶的一种晶化方法。此外，本发明的特征在于，在非单晶半导体膜的激光束入射^S上至少设置氧化硅膜，并且'激光束是具有倒三角形截面的多个峰值图形的光^J^分布的激光束。根据本发明的晶化设备是一种ffl31将激光束辐照至一陣晶半导体膜上而使其结晶的晶化设备。晶化设备包括：激光束光源；安装基座，其上安装具有非单晶半导体膜的衬底；均化器，其设置在安装基座和激光束光源之间并均匀化激光束的光3破；以及相位调制光学系统，其设置在均化器和安装基座之间， 并且具有多^W分，该多锦分调制舰均化器戶胸匀化的激光束的相位。根据本发明的处理衬底，包括：由绝缘体、半导体和金属中的至少一种材料形成的衬底；设置在该衬底上的第一绝缘层；设置在该第一绝缘层上的非晶半导体膜顯一单晶半导体膜；以及第二绝缘层，其设置在该非晶半导体膜或非单晶半导体膜上并具有不小于150 nm且不大于350 nm的厚度。氧化硅膜作为该第一绝缘层和織二绝缘层»琉的。根据本发明的薄膜晶体管是一种显示器设备的像素和驱动该像素的--种薄膜晶体管。该薄膜晶体管包括：绝缘衬底；在具有大粒径的晶粒中形成的沟道区，通过形成氧化鹏作为在衬底上形成的非单晶半导体膜上的盖层膜、使具有倒三角自面的多个峰值图形的光强度分布的激光束从氧化御莫进入、允许激光束穿过氧化«到达非单晶半导体膜、熔化非单晶半导体膜、在非单晶半导体膜的激光束入射表面上设置的氧化硅膜中存储热量、延迟非单晶半导体膜妳疑固«并在橫向方向上晶他哮晶^^体^1^成该晶粒；源区禾嗎区，设置该源区和漏区以便夹住沟道区并且其中具有预定的掺杂杂质；栅绝缘膜，形成在沟道区上；栅电极，形成在栅绝缘膜上；覆盖栅电极的层间绝缘膜；源电极 ，其从层间绝缘膜侧与源区电魏；以及漏电极，其从层间绝缘膜侧与漏区电根据本发明的显示器设备是一种显示器设备，其具有彼itbte接并在期间具有预定缝隙且在缝隙中保留电光材料的一对衬底、在一个衬底上形成一相对电极并在另一个衬底上形成像素和驱动该像素的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括:绝缘衬底；在具有大粒径的晶粒中形成的沟道区，通过形万旗化M作为在衬底上形成的非单晶半导体膜上的鶴膜、使具有倒三角形截面的多,条值图形的光强度分布的激光束从氧化^i进入、允许激光束穿过氧化硅膜到达非单晶半导体膜、皿非单晶半导体膜、在^陣晶半导体膜的激光束入射表面上设置的氧化硅膜中存储热量、延迟非单晶半导体膜的凝固皿并在横向方向上晶化^陣晶半导体膜来形成该晶粒；源区和漏区，设置该源区和漏区以便夹住沟道区并且其中具有预定的掺杂杂质；栅绝缘膜，形成在沟道区上；栅电极，形成在栅纟機膜上；鶴栅电极的层间绝缘膜；源电极，其从层间绝缘膜侧与源区电i^M;以及漏电极，其从层间绝缘膜侧与漏区电,。在本说明书中，"移相器"是相位调制光学系统的一个实例并且指用于调制激光束的相位的空间3破调制光学元件。从相移掩膜中可以辨另咄，该相移掩 Mffl于光刻工序中的曝光步骤。M将进步的设计理念弓l入到移相器，就可以获得图14B中示意性示出的一维光3艘分細Po就是说，就育辦获得具有不同强度倾角e、间距宽度PW和偏置^JtPH (根部区域中的强度）的光3M分布BP。移相器具有形皿例如作为透明材料的石英基底物质的一阶梯（st印)。将移相器的阶梯形成为具有ffiil蚀刻等工序，可以将入射舰的相位调制为具有预定的相位角例如180"的一尺寸。在本发明中，将它的光5驢分布已优化的脉冲激光棘行辐照。就是说， 将图13B、 26A和29C中所示的脉冲激光束穿过氧化自辐照到待晶化的半导体膜 (非晶膜或多晶膜)，^AE冲激光束中消除了高次振荡波293的影响。如图17中所示，ilil辐照脉冲激光束250，力鹏作为晶化目标的非单晶半导体膜例姻g晶赚252，并且fflt冲的彩S、它的、鹏a)高。在脉冲辐照期间，例如，在作为晶化目标的非晶硅膜252中产生的热转移到在早期过程中设置为盖层膜253 的f繊氧化鹏（SiO膽)。在脉冲辐照结紅后（激光束辐照中断之后)，作为晶化目标的非晶硅膜252就开始被冷却，并且在盖层膜253中存储的热量就向作为晶化目标的非s，赚252中扩散。在此方式下，盖层膜253就主要用作为热容器，并且非晶硅膜252的高温液相状态就会维持比不采用盖层膜253时更长时间然而，盖层膜253部舰回Mm的非晶鹏252中转移的热量，但其中保持大量的热。因此，就織层膜253中将热量麟给熔化的非晶硅膜252，并且就可以鹏熔化的非晶鹏252的凝固起始时间。结果，增加了晶粒的横向生长距离，并舰密舰准并形戯有大粒径的晶粒。战从鶴膜253中麟的热量根据MM膜253的M)?度而明显地变化。就是说，根据本发明的方法，半导体膜的冷却速度由氧化^Mt解，该氧化蹈莫是具有热剤M性的M1膜253， 其与作为半导体膜的非晶硅膜接触。不用加热衬底，在室温下就能获得具有大粒径的单晶颗^^fi它们的晶粒。希望根据热存储特性将盖层膜253的膜厚度设置为不小于30 nm且不大于500 nm，并_@*?1^^體为不小于100 nma不大于370 nm (参见图23和33:)。当膜厚度小于30 nm时，Si02親膜的热剤體就变得不够，并且就不能获得所需尺寸的大晶粒。另一方面，当膜厚度大于500 nra时，就会在厚度方向上增加从晶化目标膜（一降晶半导体膜）向Si02親膨53的热转移量（热释放；辦广散量)，由llt就不旨^E力地实现M储的目的。此外，相对于入射角通过作为均匀化光学系统（均化器）的第一复眼（ fly-eye) »和第一聚光系»均匀化激光束。而且，相对于光强度通M过第二飞行目gitH和第二聚光系统来均匀化它们。当将相对于入射角和光强度均匀化的激光束^^lil图13A中所示的移相器204时，如图13B中所示，光强度具有一种其中重复单调增加和单调减少的形状。这就成为了上述理想的光强度分 ^JBP。图13B中所示的光3M分^BP具有一种倒三角,面的糊犬，并且最大峰 fft和最小峰值凸出，不存在平坦部分。而且，这种光强度分布具有相等的幅度 PH和相等的间足IPW。就是说，由于进行相位调制的均匀化的激光束不包含高次振荡成分，当这种激光束辐照到待晶化的薄膜上时，理论上就能够在横向方向上生长具有根据移相器的阶翻魂4a^间的缝隙,的大小的大晶粒。此时，由于ffl^缘膜的热存储效应将热能鹏至崎晶化的薄膜，因肥就能实:Ej纵熔化、凝固和晶化的系列工序和晶粒横向生长，并增加晶粒的尺寸。由于当在图 13B的光强度分細P中的峰值部分的角度9变平缓时，容易产生非单晶半导体膜的膜断裂，因此希望以一种方式设置光强度分布BP以致峰值部分的角度9尽可育^为尖f兑的角。如上戶脱，根据本发明，就可以设计出具雜衬底的入射表面上优化的光弓，和分布的激光束，并且可形成所需的结晶结构，同时抑制其它任何不希望的结构区域例如膜断裂的发生。就是说，在横向方向上晶粒稳定地生长，而不会,，并^J具有适^^薄膜晶1赠的^尺寸的大晶f維构（图3中的区敏）财卜，根据本发明，在光5雖分布中，应当确定光3破为最小值，该光强度等于或高于具有晶化该一阵晶半导体膜结构的光强度。此外，应当确定光强i^ft^:值，该泡驢小于具有结晶的晶丰统横向方向Ji^^W光强度。结果，非单晶半导体膜的结构就可以都晶化为多晶结构（图3中的区敏)。而且，根据本发明，在光?Ut分布中，应当确定在小于横向生长的晶粒中产生断裂的光强度的光强度范围中的光强度为最大值，该光S^等于或高于非单晶半导体膜结构被晶化用的光强度。而且，应当确定比非单晶半导体膜结构被晶化用的光5雖更低的光5艘为最小值。结果，多晶结构与非多晶结构例如非晶结构之比就可以自由地改变（图3中的区域1和2)。此外，根据本发明，通过室温处理就可以形成具有大粒径的硅晶粒，并且可以满舰于低温,的要求。因此，就肖的多釆用比现有技术中更薄的鹏衬底或塑糾寸底作为衬底。此外，根据本发明，由于可以在M膜上对准并形成具有大粒径的精确晶粒，因此就旨辦制造出用于大屏瓶CD的TFT，其具有更高的工作速度和更好的阈值电压一致性。附图说明图1是示出根据本发明的实施例的晶化设备的结构框图； 图2A是示出射束轮廓A的图；图2B是示意性示出通过具有射束轮廓A的激光束辐照而形成的晶体结构的平面图；图2C是示出射束轮鹏的图；图2D是示意性示出通过具有射束轮廓B的激光束辐照而形成的晶体结构的平面图；图3是示出温度、光^S和结构之间的ttM关系的状态图（state diagram);图4A和4B是说明当制造根据本发明的半导体元件时的步骤的咅腼图；. 图5A是示出射束轮廓C的图；图5B是示意性示出皿具有射束轮廓C的激光束辐照而形成的晶体结构的平面图；图6是示出衬，度、激光倉遣密度和结构之间的tM关系的状态图；图7A是示出有关晶化的模拟结果和实际结果两者的射束轮廓特性图；图7B示出表示激光辐照区域中的非晶硅和多晶硅的SEM图像； 图8A是示出横向生长、膜断裂和激光能量密度之间的关系特性图； 图8B示出横向生紐程中的硅薄膜的SEM图像；图9A、 9B和9C是示意性示出部分移相器的剖面图、Sil^用移相器而形成的射束轮廓特性图和表示M:具有一种轮廓的激光束辐照在横向方向上生长的结晶结构的重复图形的SEM图像；图10A-IOF是分别示出射束轮廓的改进图；图11题示器设备的示意'随见图：图12A-12D是说明当第隨半导体元件时的步骤的剖面图；图13A、 13B和13C是示出移相器和衬底的附图、示出娜舰移相器的均匀化激光束的光3破分布图和示出激舰的光3破分布的三维图；图14A是示意性示出衬底上的激光束的相位已调制的光弓驢分布图； 图14B示出表示通过脉冲激光束的单点辐照结晶的样本的扫描型电子显微镜（SEM)图像；图15是示出根据本发明的晶化设备的外形结构方框图；图16是示出根据本发明的设备的光学系统的内部透视方框图；图17是说明与本发明相关的叠层结构的剖面图；图18示出标本发明效果的SEM图像；图19是示出本发明效果的特性图；图20际出本发明效果的特性图；图21是示出本发明效果的特性图；图22是说明图15的另一个实施例的结构方框图；图23是示出本发明效果的特性图；图24是示出本发明效果的特性图；图25标出本发明效果的特性图； 图26A是光^jg分布图；图26B示出在^f^lj (secco-etching)之后的样本的SEM图像；图26C示出在T^U之后的样本的SEM图像；图27是说明本发明效果的类型图；图28是示出本发明效果的特性图；歐9A示出其中致密地排列大晶粒的样本的SEM图像；图29B示出放大方式下图29A中的部分样本的SEM图像；图29C是辐照到图29B中描述的样本的激光束的光?破分布图；图30是示出根据本发明实施例的薄膜晶体管的剖面图；图31际出传统设备的外形结构方框图；图32A是示出移相器和衬底的视图；图32B标出在平行脉冲鹏^iUii31移;f&^^的光S驢分布图；图33是示出非晶繊的膜厚度（nm)和晶粒横向生长的距离（Mm)之间的关系特性图；以及图34是示出非晶繊的膜厚度（nm)和盖层膜的膜厚度（nm)之间的关系特性图。具体实施方式现在，将&W:后参照附图来说明根据本发明的实施例。图1标出实J胁发明的激光晶化设备的示意图。在激光晶化设备中，在含有均匀化光学系统的激光束光源l的光轴a的起始，置衰减器（attenuator) 2 和射束轮廓调制部分3，并且CT31娜镜4的尾部设置半导術寸底5。此外，设置射束轮廓测量部併，以便与半导術寸底5对准，并且舰束轮廓测量部^和半导^寸底5固定到移动台7。而且，设置作为控制器的控制个人计穀ns，射束轮廓测量部併连接在个人计,的输入侧，并且衰鄉2的控制系统、射束轮廓调制部分3和移动台7分别连接至U个人计,的输出侧。衰减器2皿调节感应器的多层膜涂覆的滤光片的角度来光学地调制激光束的5破（功率)，并且包括未示出的传麟、电动机和控制系统。射束轮廓调制部分3调制激光束的空间强度分布并由移相器31和图像形成光学系敏43构成。移相器31产生反向峰值图形，其中舰交替地使穿鹏莫图形的激光束的相位移动例如O和n ，光强度在相移部分变为最小值。采用这种反向峰值图形以控制首先在半导術寸底5上凝固的区域（晶核）的位置并允许晶体距离该l體在横向方向上向外围生长（橫向生长)。因此，就在特定位置处麟了具有大粒径的晶粒。此时，根据移相器的靴、从半导術寸底5的距离、激光束的角分布和其它来^S所需的射束轮廓。移相器31包括未示出并用于替代掩膜图形離光轴方向上的定位的传麟、繊器和控制系统。本发明者和其^A在先申请的日本专利申i熟o. 2003-110861的说明书等中详细公开了均匀化光学系统，并且该均匀化光学系统由均化器构成，该均化器包括一对小M和例如多组聚光镜的光学元件。在该均匀化光学系统的焦点位置(親有半导術寸底5，并辐照激光束。根据相位调帝懒相器31的图形和此时的散焦量来控制反向峰值图形的«和宽度。在邻近型晶化设备（图15)的瞎况下，反向峰值图形的宽度与移相器31和半导術寸底5之间的间距d的l/2次幂成比例雌大。为了同时测量激光束的强度和射束轮廓，射束轮廓测量部併在荧光屏61 上接收紫外准^?'激光束以便转换为可见光束，并且在CCD 63上接收在反射镜 62上織的可见棘。可^lil^特^J力率计執對虫测量激光束的3鍍。 而且，可以在CCD 63上直機收紫夕滩肝激光束。在与半导j材寸底5相同水平的平面上或在平行于半导体衬底5的平面上设置荧光屏61。当在具有一阶梯的平行平面上设置荧光屏61时，荧光屏61ilii升高或陶辩多动台7就处于与半导術寸顧的高度相同高度的健，并进疗测量。结果 ，在与实际光束辐照情况的相同条件下，就可以测量衬底表面上的激光束的射束轮廓。将^SCCD 63上接收的图像输入到个人计OT18并划分为任意的扫描线，并根据图像信号的^jg分布来测量激光束的强度和射束轮廓。然后，将测量的3艘与预设目标?驢进行比较，计算出操作量，并调节衰减器2的角度，同时以使舰,作信号输出到衰麟2使观懂的^i^舰目标鹏的方微行反馈。财卜，将测量^l^^廓与预设目标射^&廓进行t淤，并计算出操作量。 将操作信号输出至榭束轮廓调制部分3和移动台7，调节移相器31的位置和移动台7的高度，同时以使测量的射束轮廓成为目标射束轮廓的方式进行反馈c可以^EH维方向即前后方向、左右方向和上下方向上移动移动台7，并且移动台7包括用于在面内（in-plane)方向g^;轴方向上定位且未说明的传感器、 衰鹏和控制總。敏该移动台7，移动并在«1^^雌处定娜赚臓量部併，并且以此方式设计射束轮廓测量部併，以致在衬底上辐照激光束之前就可以预先测量激皿的〗艘和射束轮廓。依据本发明的激光晶化设备具有战结构。在激光晶化歩骤中，为了泡寸束轮廓测量部^6的荧光屏61上定位含有均匀化光学系统的激光束光源1的光轴 a的，，首先在面内方向上移动移动台7，并且辐照、激光束，以测量它的强度和射束轮廓。然后，以此方式分别定位衰麟2的角度、移相器31的位置和移动台7的高度，以致测量的弓贼和射束轮廓与预设目标匹配。随后，在面内方向上移动移动台7，然后在半导^H"底5的预定晶体区域定位光轴a的端部，在邻近型晶化设备（图15)的情况下，也设置间距d，并且辐照具有预设强度和射束轮廓的激光束。重^bi测量、定j立和光束辐照，同时就在相同衬底上分别形成具有各种尺寸的晶体区域。代替交替地&tk方式下进行测量、定位和光束辐照，就肖滩首先进行所有的测量，计算定娜需的操作量，然后依照每个晶体区域同时进行定位和光束辐照。首先，如图4A中所示，作为衬底的制备，选微缘衬底（例如，康宁1737鹏、繊碟、MS石、塑料、聚,等等)。在它的表面上形職—薄膜102 (例如，300 nm^厚的Si02膜，通过等离子体气相淀积方法、利用四乙氧基原硅酸酯（TE0S)柳2、敏N/S爐层膜氧化铝、云母等等形成)。在第一薄膜102 的表面上形蹈夂晶半导体薄膜103 (例如，通过等离子体化学气相淀积方法获得的200 nm膜厚的非晶硅、非晶SiGe等）作为第二薄膜。在第二薄膜的表面.hil 过等离子体气相淀积方法、禾拥四乙氧基原硅酸酉旨（TE0S)和O进一步形成例如 200 nm^Jp的Sia膜1070作为親膜。然后，进行薄膜的臓处理（例如，在氮气环境、600"C下热处理1小时)。相对于该晶化衬底检观似下各点，并进ffijl整以获得,的射束轮廓。(i)用^ffl的晶化衬底来检测具有产生横向生长的激光束^JSjLo 用^ffl的晶化衬底来检测具有产生晶粒断裂的激光束^itJB。 (iii)关于激光束强度分布，为了获得向最^:激光束强度单调增加的激光束强度分布，将应当是晶化起始点的位置处的激光束Sim确定为JB〉J》几。将最大激M强度设置为小于JB。实施满^jfe的晶化就肖,使晶化不产生晶粒断裂区娜微晶区域。当ilil利用i^衬底进行具体实验时，就获得了如图6中所示的这种结果。 图6是示出了温变、光强度和硅薄膜的结构之间的tW关系的检测结果状态图， 其水平轴,衬皿度（"C)并且垂直轴^激光能量密度（相对值)。从该图中很明显，在例如500"C下，横向生长起船MjL为作为相对值的20-30fe (对应于转换的5雖，例如，0.4-0.6 J/cm2)，并鹏断,生5StJB为作为相对值的 20~6(^ (对应于转换的3驢，例如，0.4-1.2J/cm2)。因此，揭示了在—战剝牛 (iii)之下在网格（net)区域中设置激M强度（JB和几为网格区域中的激光束弓SS)并在每一衬底，下辐照激光束就能满足。然K M^顿图沖戶标的晶化设备，进疗激光晶化。作为激棘光源l， 采用脉冲振荡高能激光器例如KrF准好激光器。从激舰光源l鄉的激光^lil衰麟2和可调制功率和射束轮廓的射束轮廓调制部分3进fiM鳓。结果，调制了功率和射束轮廓。此后，激棘到达移动台7。在移动台7上设置半导体衬底5。 ita将激光束辐照到半导^l寸底5上来进斤激光晶化。在移动台7上设，束轮嫩测量部併，射束轮廓测量部併可以测MM束轮廓并且还可以用作为功率计。该设备用测量个人计,工作。为了获得雌的射束轮廓，设置移动台7的高度Z和可调制功率和射束轮廓的光学系统的参数（例如，衰繊訟的角度、移相點l的位置、在邻近型光学系统情况下缝隙，等等)。图9B中所示的射束轮離P是具有可形成大粒径的晶体区域的射束轮廓。通过采用用测量个人计鄉8工作的系统，體MT束轮離P的剝牛。图9C示出了获得结构的扫描型电子显微镜图像。在此瞎况下，发现，设置具有间距d:柳Mm 的平均激光束5MJ为0. 8 J/cm2、 JL=0. 5 J/Cm2W&JB=0. 9 J/crf作为制造TFT 所需的射束轮廓。构型S5i^些方法制造的晶体区域并进行以下处理。如图4B中所示，在栅绝缘膜107上设置栅电极110 (例如，高浓度掺磷的多晶硅、W、 TiW、 WSi2、 MoSU。采用栅电极110作为,进行离子注入，分别形繊区103b和漏区103c。例如，至于离子注入，御型TFT的情况下，就注入大约10'Scm—2的p+，在p型TFT的情况下，就注入大约10'5cm"的BF〜此后，在Efe炉中用氮气作为iUt气体，在500"C"600"C下进行大约1小时退火，并激活杂质。而且 ，舰十魏热退火（RTA)，在700"C下可实i勉n热仅l併中。通iih述方法晶化的沟道区103a位于源区103b和漏区103c之间。最后，形j^间纟機膜111，形成接触孔，并通过金属CVD膜形成方法在接触孔中填充金属，由此形成源电极113和漏电极114。例如，采用A1/T洲乍为源电丰及l 13和、漏电t及l 14的材料。图7A是示出了由i!31均化器获得的多个光束形成的射束轮廓的特性图，其水平轴悉f距激光光轴a的距离（Wn)并且垂直轴表示标准激光强度指数（无单位)。垂直轴上的标准3敏指数是可作为晶化基准的一个参数，并且该指数雌为平均结果的l. 0。应当注意，〗鍍指数为1.0的部分对应于图7A中的激光能量密度O. 2 J/cm2，并JJK1辐照系飾.95的这幹激光肯遣密度就可以获得多重晶化的O. 19 J/cin2的临界光强度。在该图中，特性线E (细线）恭亍模拟结果，并且特性线F (粗线）表示实际观懂结果。因光束的有限縫，除高空间频率成分之外，获得了实际测量结果和模拟结果的优良匹配。图7B示出了在低平均光强度条件之下通过晶化获得的膜表面几何形状（ mDiphology)。在^J"I^M"C下，样本具有300 nm厚度的Si02盖层M/具有200 nm 厚度的a-SiM/具有脂0 nm厚度的Sia膜的硅结构。产生多重结晶的位置（下部分）处于局部高光强度下，并且具有局部低光强度的位置（黑色部分）为非晶化区域。黑色部分良好地与低于图7A中特性继上的0. 19 J/cm2表示的线（强度系数：0.95)的位置相匹配。产生多重结晶的临界光强度为大约O. 19 J/cm2 ，并且iMt与在均匀化光束辐照情况下的数值是相同的。在图8A中，水平轴^距激光光轴a的距离（Mm)，并且垂直轴表示标准激光强度指数（无单位)。该附图是示出了关于晶体硅是否在横向方向上生长或是否因过量的收縮应力造成横向生长的晶体膜断裂与激光能量密度的关系特性图 。附图中的特性缴是横向生长的临界线。在该线之上的区域中，硅晶tt横向方向上生长，并且在该线之下的区域中，硅晶体就不在横向方向上生长。特性线Q，,的临界线。由于在该线^±的区域中过量的收缩应力，因此硅晶体膜断裂，并且在该线之下的区域中，硅晶体膜不会断裂。通过将特性线P和Q两者的指数乘以一系数获得的激光能量密度转换值分别为大约O. 5 J/cm'和大约 0.9J/cm2。特性线R^应于激M3破的射束轮廓。当特'臓R位于夹在特牲线P 柳之间的区域中时，就育辦稳定i舰行横向生长，而不会产锁断裂。此外， 还揭示了肖辦实现单点生长的距离为大约7微米。图8B示出了横向生长过程中的硅薄膜的SEM图像。被巨激光光轴a的各侧上的IO Mm^M小的范围内，可以观察到横向生长的硅晶体。然而，激光衝变的不规则性招巨激光光轴a的各侧上的10 Mm^更大的区域内较大，并可以观察到产进行横向方向上的生长。iKK顿，实验结果，获得了可形成具有高填充系数（filling factor )的大晶粒（平均直径5微米）的光学系统。图9B和9C分别示出了获得的光强度分布和膜表面几何皿。图9B中的垂直轴^^标;t^^M (无单位)，其作为晶 tt^准的参数。当被平均时，标Wg鍍樾赃l. 0上。在图9B中^j^^BP 中，范雖a^MI^^1.4,同时光3驢的最小值确定为0. 7，并且在均等的5Mm 间距处设置其中单调重复增加和减少的图形。图9C示出了SEM图像（20WnX20Mm)，该SEM图《标出了在激光束辐照区域 (JK).76J/cm2)中部分放大的重复图形。已经观察到硅晶粒稳定横向生长慰巨激光光轴a的各侧5 Mm的距离。基于此，用高填充系数就在整个光^E照区域（ 0.24 nniX0.24咖）Jd^3鹏成了薪力勺5 Mn^立棚大離。根据本发明可釆用图5A中所示的正弦波和图9B中所示的三角,波以及用于射束轮^BP的各种波形。例如，旨辦翻如图10A中所示的山形（chevron) 连鄉、图10B中所示的波谷（trough)连续波和图10C中所示的锯齿波形。它可以是图10D中所示的混合三角波形，其中具有相对大幅度的大三角波形和具有相对小幅度的小三角形波形交替重复。它可以是其中沿图10D中所示的山形包络曲线重叠锯齿三角、跡的波形。它可以是具有图10F中所示的两个峰值的双峰波形。如上戶欣，在根据本发明的射束轮嫩P中，能够采用各种改进的波形以及其具有单调增加波形部分和单调陶g^形部分的V形连纟爽波劍形连续波的波形应当注意，图5A中戶脱的正弦波形和、图9B中戶舰的三角波形、图10A中所具有相同幅度单调增加且单调斷氏的辐照光束。此外，图5A中所述的正弦波形 、图9B中所述的三角波形、图10A中所述的山形连離形和图10B中所述的波谷遊微形;1XW、娜。图9B中所示的三角娜和光?鍍分布的波形具有线性形状和三角形形状， 在光强度分布的波形中图10C、 10D、 10E和10F中所示的波形单调增加和单调减少。为了获得具有大粒径的结晶颗粒，从单调增加波形到单调^>波形的切换部分具有一带^"V形和U形连，形两者的梯度的波形是非常重要的。如果在切换部分存ft^^r娜，那么識&就^i^^掛匕部分中横向方向就停!b^七。 而且，为了获得具有大粒径的结晶颗粒，从单调增加波形到单调降低波形的切换部分具有一带Wv形柳形连缘波形两者的梯度的波形就非常重要。如果在切换部分存在平坦的波形，另P么就会产生多晶粒区域或者在此部分中横向方向的晶4b就不充分。当从单调增加波形到单调斷g^的切换部分m单调斷氏波形到单调增加波形的切换部分具有一个梯度时，在切换部分中就不存在平坦部分。舰高彌率光束整形器提取准舒激光束的特性。结果，就旨辦设计出样本表面上的光3M分布。而且，通过估算各种临界光强度并综合估算结果， 就已经设计出了允许大晶粒生长且具有高填充系数的光学系统。这种效果已经舰实验得到了证实。图n示出了利用薄膜晶体管的有源矩阵型显示器设备的一个实例。舰图12A-12D中所示的步骤来制造薄膜晶体管112。如图所示，该显示器设备120具有面g构，该面l^^括一K^^衬底121和122以及其间夹持的电^tl质123。 作为电光物质123，广泛地采用液晶材料。在下绝缘衬底121上集成并形成像素阵列部分124和驱动TO部分。驱动电路部分分隔为垂直驱动电路125和水平驱动电路126。在^^衬底121的外围部分的上端形鹏于外部连接的端«分127。端子部分127M布线128与垂直驱动电路125和水平驱动电路126连接。将行栅极布线129和列信号布线130形成至像素阵列部分124。在两条布线的^交叉处形成像素电极131和驱动该电极的薄膜晶体管112。通过采用上述方法（参见图4)， 制造该薄膜晶体管l 12。薄膜晶体管l 12的栅电极l 10与相应的栅极布线129连接 。漏区103cli3t漏电极113与相应的像素电极131连接，并且源区103b通过源电极114与相应的信号布线130连接。栅极布线129与垂直驱动电路125连接，另一方面，信号布线130与7jC平驱动电路126it接。冷货据本发明，制造驱动待切换的像素电极131的薄膜晶体管112和在垂直驱动电路125和7jC平驱动电路126中包括的薄膜晶体管，并具有比现有技术更高的迁移率。因此，不仅肯辦集成并形鹏动电路而且肖辦集成并形成具有较高性能的处理电路。现在，下面«述根据本发明的任何其它雌实施例。在图13-3沖，相同参考数字表示相同部分，由此省略了对它们的详细解释。如果重复，贝U省略详细解释。如图15中所示，在晶化设备210中，为了进行晶化，M在激光束的光通路中依次设置的光学系统202a和202b、均化器203、图像形成光学系敏43和移相器204,将紙F准好激光器光源la中鎌的脉冲激光束250辐照到安装基板206上的处理衬底240。 KrF准^^激光^Sla的电源电路以这种方式与个人计,的输出部^i^，以使可以衝共个人计,的输出信号。个人计對朋控制激光敷50的，时间、脉冲宽度、脉沖间隔、输出幅度等。例如，在该设备中的光学系»31在同一光轴上排歹鹏邀彭02a、凸激竟 202b、均化器203、移相器204纖构成。该晶化设备210是一，帕隨型光学系统Itt， ^^^图16具体iWm^皿。图16Ji^Si^学，S^图。它包括作为脉冲激光束光源la的KrF准^?激光器光源la，其鄉具有例如248 nm 波长的准分子脉J^激光束。应当注意，可以采用ttf可其它光源例如XeCl准分子脉冲激舰光源^YAG激光束光源作为该光束光源la。从光束光源la鄉的激光 ，过由M扩展器202形成的光学系敏02a^202b而被扩展，然后进入第一复目隨竟（fly-eye lens) 233。在第一复目lit^233的后焦面（rear focal plane)上形成多4^光源， 并且来自多个光束光源的光通量通过第一聚光系统234以叠加方式照射第二复目iit^235的入射平面。结果，在第二复目隨l彭33的后焦面上形成比第一复眼 »233的后焦面上更多的光束光源。来自在第二節!3tl竟235的后焦面上形成的光束光源的光通量通过第二聚光系统236以叠加方式照射相位调制光学系统204 (移相器)。腿，第一复目!3t^233和第一聚光系统234构織一均化器，并脂一均化器誠有关移相器204上的光^雖的均匀化。此外，第二复目l^235和第二聚光系敏36构成第二均化器，并且第二均化器^^有关移相器204上的旨面内位置处的光强度（激光肖遣密度）的均匀化。以此方式，照射系统就用具有基本上均匀的光强度分布（光3M分布）的光束来辐照移相器204。均化器203包含校平（level)光束辐照区域内的脉冲激光束的功能。使穿过均化器203的脉冷激光束250的光?雖均匀化。均化器203是tE冲激光束250 的光强度均匀化的光学系统。通过移相器204来调制均匀化的脉冲激光束250的相位。例如，移相器204 是一种具有彼此平行对准的多个线性阶梯204a的面内交互耦合型移相器，并且它还是一种紧靠^S^206上的^M衬/CT^2的邻近型晶化设备。移相器204 由透明材料形成，且在脉冲激光束250中、在阶梯204a处产生相位差。移相器204 通过利用相位差^^冲激光束250中产生衍射，并调制脉冲激光束250的光强度 。结果，移相器204就在光束辐照部分中形成光3雖分細P，该光3驢分布BP具有如图13B中所示的重复单调增加和单调陶氏的重复图形。应当注意，在本实施例中，移相器204的阶梯204a^卩204a^间的间隔W被设置为100 Mm。在邻近型晶化设备中，当用于增加粒径的盖层膨53的膜厚度不小于30 nm并不大于5()0 nm 时，就输出优异的热存储效果。因此，在邻近型晶化方法中，盖层膜253的膜厚度不小于30 nm并不大于500 nm。例如，在处理衬底的上表面上设置M膜253。将从该盖层膜253到移相器 204的相互距离设置为预定间距，例如该预定间距不大于500 Mm。安^fe206 和除了^^S206的外围设^F包创寸勵P^^勾（例如，内動tM)。将安装鎌206安細YZ 9台7上，可在水齊面上的X轴柳轴方向上移动 、可在垂直于水ff面的Z轴方向上移动并且可围敏轴旋转0角。XYZ9台7的电源电路与个人计^m8的输出部，接。对于XYZ9台7，设置X轴驱动机构、Y轴驱动机构、z轴轴驱动机构禾卩e旋转驱动机构，并且分别在x、 y、 z和()方向上控制XYZ6台7。应当注意，虽然上述实例对应于基于邻近型光学系统的晶化方法，但是它可以;JiS于投影型光学系统的晶化方法。在投影型晶化方法中， 盖层膜253的iMli厚度不小于80 nm且不大于400 nm。现在，将给出基于图15中戶腿的邻近型晶化设备210的晶化方法的说明。从脉冲激光束光源la中发射具有例如30纳秒脉冲宽度和例如l J/cm'光强度的脉冲激光束。M凹3gl彭02a和凸5S^202bTO并会聚脉冲激光束，由此使其SA 均化器203。均化器203使进入的脉冲激皿250的入射角和光强度均匀化。均化器203使均匀化的脉冲激爐50jftA移相器204，并且移相器204魏具有倒三角,面的反向峰值图形的光强度分布的脉冲激光束。将具有倒三角形截面的反向峰值图形的最大值和最小值设计为由非单晶半导体膜的类型劍莫厚度决定的值。具有倒三角,面的反向峰值图形的光强度分布的均匀化的脉冲激光^aX非晶自252，只熔化并结晶它的光束辐照部分。由于非s曰b硅膜252 较薄，因此在它的棘辐照部分处的厚度方向上它就立即熔化，在能量密度变为最小的反向峰值点的熔化部分处SJS下降开始，该反向峰值点被确定为起始点，这里影响最小，且凝固（晶化）开始。该凝固位置根据具有倒三角形截面的反向峰值图形的梯度而依次移动。随着该凝固点的移动，就在横向方向上生长晶粒（垂直于非晶鹏252厚度的方向)。至于晶粒的这种横向生长，由于通过銀膨53的热存储效应、长时间维餘驗下降梯度，因此易于晶化。因此， 增大了最«固之后的晶粒尺寸，并且在光束辐照部分中实现了宽范围的单晶化。在非晶鹏252的预定区域中进，豫种晶化步骤。舰相对地移动台7和由脉冲、激光束光源la获得的辐照位置，就可以实施用于影响整个表面上的晶化步骤的方法。为了结晶非晶«252， iiil^用图15中所示的邻近型晶化设备210，在处理衬戯40的一^^面上辐照相位调制的脉冲激舰。舰形戯化^1作为图 17中所示的MM膜253，获得了M衬底240。就是说，处理衬戯40是M:在由绝缘体或半导体形成的基底物质如硅衬底248上依次层叠绝缘层例如下保护膜 251、非晶硅膜252和鶴膜253而获得的一种结构。下<緣膜251由第一绝缘层如具有例如1000 nm^厚度的Sia膜纟鹏。非晶《^穀52是作为晶化目标的--种膜 ，并且由具有例如200 nm膜厚度的非晶磁且成。MM膜253是第二绝缘层，该第二绝缘层是具有例如300 nm膜厚度的绝翁i02膜。现在，将具体iW述用于制造这种处理衬底240的方法，该处理衬底240具有将进行晶化处理的MM膜253 。采用硅衬底248作为由绝缘体或半导体形成的基底物质，并M5i热氧化方法，形成由具有1000 nm^厚度的Sia,成的下保护膜251。在下f默膜251上，形成非晶半导体膜或非单晶半导体例如非晶赚252 ( 例如ilil等离子体4七学气相淀积方法形成的具有200 nn^莫厚度的非晶硅膜)。在非晶^M252上，形成第二纟機层例如SiO應（例如，禾拥S讽和恥、通过等离子体化学气相淀积方法形成的具有300 nm膜厚度的Sia膜）作为盖层膜 253。然后，相对于在硅衬底248上形成的薄膜251至253，执行脱氛处理。雌在500"600"C的驗范围内进行该处理，例如，在570"C、在氮气气氛下进行两小时的热处理。图18是示出了在室温^(牛之下M根据本发明的该实施例的方法结晶硅薄膜的SEM图像照片。从SEM图像的观察中显见，证实了在沿激光光车由（图像中心 )的各侧上4彭Mm的范围内产生具有由横向生长而働盯晶粒尺寸的硅晶体。 而且，证实了横向生长的硅晶体显著地在横向方向上延伸晶核位于作为起始点的中心处，且它们紧凑对准。在激光束的一个射束（shot)辐照并将激光束的下一个射束辐照到衬底上之后，敏只按照预定节距而平行地移动衬底，就获得了由横向生长而增加了晶粒尺寸的硅晶体，通过重复相同的操作，就依次结晶了非晶硅膜的元件形成区域。图19-21示出了当在图1沖所述的邻近型晶化设备210中设置移相器204并 4每来自准分子'激光器的脉沖光束的一个射束在室温下辐照到处理衬底240时的晶化特性。在图19中，7jC平轴表示作为盖层膜253的氧化硅膜（Si02)的膜厚度 (nm)，并且垂直轴表示结晶晶粒的横向生长距离（Mm)。图19是示出相对于各种类型的样本、以许多方法改变作为盖层膜253的氧化硅膜的膜厚度时检査与横向生长距离相关的盖层膜的结果的特性图。应当注意，获得了一平均值作为横向生长距离。这里，可接受的标准是与晶体的精确位置和晶体管的沟道部分相关、横向生长距离不小于4.0 Mm。如图19中所示，在本实施例中，当在邻近型晶化设备中的盖层膜253的膜厚度不小于30 nm且不大于大约340 nm时，在室温下，就获得了不小于4. 0 Mm的最大水平下的横向生B巨离。而且，即使盖层膜253的膜厚度为30 nm和80 nm，也能获得大约3 Mm和2 Mm的最大水平下的横向生长距离。而且，艮口使盖层膜253的膜厚度为390 nm，也能获得大约l. 5 Pm的最大水平下的横向生长距离。另一方面，当盖层膜253的膜厚度为480咖时，横向生0巨离小于1. 5 Mm。当盖层膜253 的膜厚度不小于IOO咖且不大于340 nm时，就获得了具有不小于5陶的横向生 M巨离的大粒径的结晶区域。盖层膜253的这种膜厚度是一种膜厚度，当加热用通过移相器204的激光束辐照的非单晶半导体膜、并且减缓由加热而熔化的非单晶半导体膜的^lt下p縫度时，就可以获得具有大粒径的晶化。为了繊爰鹏下卩M变，选择Mil膜253 (第j傻彖层）的适合厚度，并适当地选择用于晶化的激光束的光能量和光强度分細P。在图20中，水平轴表示处理衬底240的温度（t)，并且垂直轴表示结晶晶粒的横向生长距离（Mm)。在图15中所示的邻近型晶化设备210中，设置移相器 204。该附图是一个特性图，其示出了当以许多方式改变处理衬底240的温度时检査与横向生份巨离相关的衬底温度的结果，该处理衬底240具有由作为盖层膜 253的300nm膜厚度的SiO2膜形成的盖层膜253。从图中显见，在具有由作为盖层膜253的足够厚度的Si02形成的盖层膜253的处理衬底240中，衬底温度基本上不具有与横向生长距离相关的从室温到几百摄氏度的衬底温度。揭示了即使在室温下、也能获得具有足够长度的横向生长距离。尽管不清楚，但可以认为，这种王见象的发生是由于盖层膜的热存储效应。在图21中，水平轴^光3雖指数（相皿)，并且垂直轴^结晶晶粒的横向生份巨离（Mm)。该附图是一彿性图，其示出了禾,在图15中戶标的邻近型晶化设备中设置的移相激04、相对于各种类型的样本、以许多方式改变激光束的光强度日«查与横向生链巨离相关的光强度指数的结果。从图中显见，己经发现，在光强^1作为相对量的0.9的点附近，突变地增加了横向生悔巨离。特别地，通过将来自准分子激光器的脉冲光束的一个射束辐照到处理衬底， 在室温下就获得了不小于4 Mm的大横向生M巨离。在本说明书中，"光^t指数"指相对于一基准的光^M直，该基准是一能量光束辐照强度，即使在晶粒生长期间或晶粒生H后的各种应力下，用此能量光束辐照强度都不会使薄膜断裂而仅仅维持膜的表面几何皿特征（晶体结构)。基于上面戶腿，已经证实，舰4顿根据本发明的方法，在室温下就允许具有高填充系数的大晶粒（平均晶粒尺寸：不小于4 Pm)在横向方向上生长。尽管在上述实施例中根据一个实例己经给出了说^^，其中在邻近型设备中设置移相器204，但是可以在图22中所示的投影型设备中设置移相器204。就是说，这种投影型晶化设备210A是其中在移相器204和处理衬底240之间设置图像形成光学系敏43的一种设备。现在，将给出有关一实施例的说明，该实施例利用投影型晶化设备210A、 aii相位调制准^?激光，火（下文中将縮写为PMELA)来结晶5HI。如图17 中所示，关于处理衬底240，首先，在硅（Si)衬底240上，通过热氧化方法形成由具有IOOO nmMI?度^i02形成的下〖默膜251。 lt话，获得了一种^M结构， 其中51ilPECVD (等离子体增强CVD)方法依次叠加具有200 nm膜厚度的非晶硅膜252和作为盖层膜253的Si02膜253。此外，通过基于PECVD (等离子体增强CVD )的连续膜形成方法，形成下保护膜251、非晶«252和盖层膜253。在PMELA 之前，在退火炉中、在550"C下、氮气气氛中进行2小时的脱氧处理。在PMELA中，将具有例如30纳秒脉冲宽度的KrF准^激光束的单射束辐照到处理衬底240。在，刻（Secco-etching)之后，通皿用扫描型电子显微镜（SEM),謝豫fB^6^^J分析。图14B示出了纖型电子显微镜（SBO图像的一个实例，该图像表，过利用光强度分布BP、辐照脉冲激光束的单一射束同时以许多方式改变节距宽度PW而结晶的样本。当以许多方式改变节距ttPW^ii尼繊P隨时，节距MPW的下限值由它的3fe^^il率限制，并且下限值为0.001nm (lMm)。而且，至于上限值，虽然当检测大约800 Mm、 900Mm和1000 ,寸确认了横向生长， <践，作韵伪1005Mm，则不能确认横向生长。因此，周期性重复单调增加和单调减少的光强度分布的一个周期的距离就必须落入O.OOl 咖-l mm的范围。图23和24示出了当m31采用投影型晶化设备210A进行处理衬底240的晶化步骤时的晶化特性。图23是示出了当在图22中所示的投影型晶化设备210A中设置移相器204作为相位调制光学系统B寸，检查横向生极巨离和鶴膜253的膜厚度之间^^的结果特性图。就是说，在图23中，水平轴表示盖层膜253的厚度（nm)，并且垂直轴表示晶粒的横向生M巨离（Mm)。图23示出了盖层膜253的每个膜厚度下的最大横向生份巨离。而且，附图中的曲线连接各自盖层膜厚度处的横向生^1E巨离 。从图23中很显见，当盖层膜253的厚度增加时，横向生B巨离也增加，并且当 ^M膜253的^j?J^Al30"400 nm的范围之内时，横向生份巨离|»14 Mni。特别地，当鶴膜253的厚度为250 nm时，横向生顿离就达到最大水平下的大约 7 Mm。如图24中所示，在本实施例中，当将来自准分子激光器的脉冲光束在室温下辐照到处理衬戯40时，就获得了不小于6 Wn的横向生长距离。应当注意，图23示出了当iW作为基准数据的一个黑圆点（blade circle )未设SMM膜253时的一个样本例姻陣晶半导体膜的横向生M巨离。无盖层膜253的非单晶半导体膜的横向生极巨离比具有MM膜253的非单晶半导体膜的横向生份巨离更短。在图24中，水辨由表示光强度指数（相对值)，并且垂直轴表示具有200 nm 膜厚度的非晶自252的样本中的横向生0巨离（Mm)。该附图是示出了当在图 22中所示的^^设备中设置移相器204时、晶粒的横向生长距离和光3艘之间 l系的检査结果的一愤性图。图中很明显地证实了：通过投影方法，当光强^i作为相对量的o. 9时，横向生份巨离就突变鹏加。然后，在具有图17中所示的觀膜253的处理衬戯40中，进行晶化步骤， 同时改变非晶^M252的膜厚度，并观察具有最大横向生憾巨离的关系。图33是示出了非晶自252的膜厚度和最大横向生长距离之间的关系特性图。倘若未设SM膜253，如图19和23中所示，当非晶自252的膜厚度为200 nm时，最大横向生份巨离就为2.5 Mm。然而，如图32中所示，在具有图17中所述的盖层膜253的处理衬底240中，即使非晶硅膜252的膜厚度为例如30 nm—样薄，也可以获得不小于3 Mm的横向生长的晶粒。从图19、 23和33中所示的结果中己发现，对于最大横向生份巨离的长度，设置，膜253是有效的。itb^， ffl33示出了当增加隔鹏52的fliJ?:度时，M^向生极巨^e卡，并且当非晶硅膜252的^度^^:约200 nm时，最大横向生"1^巨离的扩馬就达到饱和点。现在，将给出关于获得图33中戶腿的最大横向生顿离的鶴膜厚度的条件的说明。图34是示出了非晶鹏252的膜厚度d"i和获得最大横向生份巨离的盖层膜253的膜厚度4,之间1系的特性图。结果，已经发现，当非晶繊252的膜厚度cU增加时，所需的M膜253的膜厚度cU就增大。图34示出了当非晶硅膜252变厚时，雖252的热容量就增加，并且为了存储增加的热量，就需要厚的MM膜253。图34是示出了非晶^252的膜厚度cUi和MM膜253的膜厚度cU 之间的絲特性图。当选择鶴膨53的膜厚度落入一个范围时，该范围由根据每个非晶鹏厚度的直线(1，=0. 568cUi+60和直线cU^0.568d"i+160包围，在每个非晶鹏252的膜厚度d。-si处，就離多使横向生长距离最大。在战等式中， cU錢二纖层（鶴膜253)的膜厚度（nm)，并且cU,是非晶繊或一^晶半导体膜（非晶自252)的膜厚度（nm)。现在，将给出关TiS份圣验测试的结果的说明，该经验测湖对于有关图 25-28的盖层膜253的热存储效应。通皿用具有200 nm劍莫厚度的一个样本来进衍5验领赋。图25是具有水平轴和垂直轴的特性图，并示出了当光3艘分布的节距宽度PW具有固定值（28 rtn)时盖层膜253的热存储效应，其7K平轴表示平均光弓驢（mJ/cm2)且垂直^^敲i&^向生长距离（um)。在该附图中，白方块表示当鶴膜253的厚度设置为130 nm时获得的结果。白三角表示当鶴膜253 的膜厚度设置为220 nm时获得的结果。黑圆点表示当盖层膜253的厚度设置为300 nm时获得的结果。黑三角表示当盖层膜253的厚度OT为390 nm时获得的结果。在具有130 nm (白方块）厚度和220 nm (白三角）厚度的薄盖层膜253中， 晶粒的横向生长距离随光?艘的增加而逐綱加，直到发生膜断裂。此时，横向生极巨离的最大働大约6um。结果，假如鶴膜253具都00 nm的駄厚度 (黑圆点)，那么横向生长距离就首先增加到大约2 um，并且然后突然增加到超过6um。另一方面，假如非常厚的盖层膜253具有390 nm的厚度（黑三角），那么横向生极巨离就不会超过2um。图26B和26C示出了硅膜的SEM图像，通过辐照具有图26A中概略性所述的光强度分布的激光束来完成晶化步骤并进行Tt顿J从而获得该SEM图像。图26B示出了当用设置为300 nm的盖层膜253的厚度，行晶化步骤时一硅膜的SEM图像 。图26B的箭头表示横向生长的方向。作为显微f舰察的结果，横向生份巨离的最大:了值超过了7 um，并且平均值为大约6 um。图26C示出了显示通过具有厚盖层膜253的样本进行干蚀刻获得的晶化构造的SEM图像。在该附图中，由烧结晶体区fe鹏横向生长区域分为几悄分。 这意赠肖娜相对长时间地存在靴的非晶硅膜252中的温度梯度。然而，在固－液界面的前表面上,突然陶氏并且变得比产生晶核的临界温度更低。在该固 -液界面的前表面Pf船生自然晶核，并M3S相互碰撞停止横向生长晶粒。同时， 一些新的核就作为新的横向生长的产生源。当劍七的非252倒莫252中的驗梯度缓和时，这种清况?腿常产生，并SA^甚S^生小晶粒。当MM膨53变得辦时，这种效果就变得更加突出。假如是非常厚的銀膜253，由于鶴的大部分热容量柳于加热盖层膜253,那么就M^了其中存在硅层的液相的周期。而且，证实了存在临界?驢，用此临界强度，晶体突然改变了在具有220 nm 和300 nra厚度的^M膜253之间的横向生长特性。图27是说明这种突然变化的一种类型图。在图27中，水平轴标衬底上的每层膜的，，并且垂直轴表示温度 (无单位)。该附图是示出了在处理衬底的膜厚度方向上鹏分布的一维鹏分布图，其中在Sia下保护膜251上形成作为晶化目标的非晶M252并且在该非晶自252上形戯iaM膜253。这里，简化并假设在脉冲辐照期间，作为晶化目标的非晶御莫252的^J^Tsi随时间增加。 在用脉沖进行辐照的激光束的脉冲尾部，Si02親膜253和下《緣膜251具有相同的温度分布皿，但是，如该附图中示意性所示，该分布与非晶砲莫252的、皿 Ts,成正比。在强辐照（实继）的情况下，非晶硅膜252的，Tsi被增大。当通过非晶,252的，Tsi来加热^M膜253时，因此盖层膜253的皿,ftfet非晶自52的熔点1M，丰树于厚筋向的naK域内，非曰曰翩敦52是曰曰a^目t燕。然后，MM膜253用作为热电容器。另一方面，在弱辐照（虚鄉）的情况下，非晶趟莫252的^JtTV没有高到足以达到加热MM膜253。只能将在非晶硅层252的附近的盖层膜253的—部分加热到超过熔点TM。親膜253的另一部分维持在低温（不大于熔点TM)，并且这种《驢区域（7辨呕域）作为散热器。作为利用歐沖戶标的这种投影型晶化设备的实验结果，雌延伸横向生儲巨离的，膜253的厚度落入100-370 nm的范围。在图28中，水«表示平均光强度（mj/crf)，并且垂直轴表示晶粒的横向生长距离（Mm)。该附图是示出了当盖层膜253的厚度被确定为固定值（300 nm )、以许多方式改^^艘分布的节距宽度PW时，M膜253的热存储?处Z的特性图。在该附图中，白圆点表示当节距宽麼W设置为20 Pm时的结果，黑圆点表示当节距宽麼W设置为28湘时的结果，并且白三角表示当节距宽度设置为36 Mm 时的结果。该附图中很显见，当节距宽i^PW为20 Mra时，横向生份B离固定地随光3破而增加，并且当5^M为100 mJ/cm2时至i]iifc^K平下的;^勺4 Mm。另一方面，当节距宽J^PW为36 Mm时，横向生M巨离就维持在一个鄉巨离。！l^卜，当节距宽度 PW为中间值的28 Mm时，舰允i倏姓长的光5破使横向生极巨离达至iJ6阮图29A示出了其中致密地排列大晶粒的一样本的SEM图像，歐9B示出了其中部分放大了的图29A的样本的SEM图像，以及图29C示出了辐照到图29B的样本的激光束的光?M分布。从该经验实验中已经证实，期望的射束轮廓具有三角形形状，其中峰值强度与波谷5驢之比为大约2。舰移相器来设置以产生这种射束轮廓。如图29A 中所示，其粒径为大约5 Mm的大晶粒致密地分布在样本的整个表面上。产生与其中以此方式致密地分布并排列大晶粒的酉浏物相似的构造，具有优良的再现性。应当注意，本发明不限于前述的实施例，并且在不脱离本发明的范围之内， 可以在实施阶段修改并补充组成元件。而且，通过前述实施例公开的多个组成元件的适当组合，就可以构成各种发明。例如，可以从这些实施例中展现的所有组成元件中省略一些组成元件。此外，可以适当地组合不同实施例中展现的组成元件。基于此，证实了M3^用本发明，可以允许大晶粒（平均晶粒尺寸 :4. 0~6«)在横向方向上生长具有高填充系数。现在，将参照图30给出有关鹏本发明的薄膜晶体管（TFT)结构及其帝隨方法的说明。舰利用具有半导体膜的衬底来制造薄膜晶体管，其中S3ih述晶化方絲形成大晶粒。作为由^:皿肖体形成的衬底，可以，^^衬底例如^M底249、石英衬底或塑料衬底以及其表面上形成有绝缘涂层的金属衬底、硅衬底、陶瓷衬底等等。期望鹏用低碱性的鹏衬底，典型为例如由Cornin魂j造的aW737衬底来作为玻璃衬底249。下^i^莫251是一种绝缘膜，其包錄化硅（Si0》或氮化硅作为主要成分，例如具有300 nm膜厚度的氧化硅膜，并且优选紧密接触玻璃衬底249来形成下，膜251。下^^膜251是一种薄膜，该薄TO于防lh^质从玻璃衬底扩tS^A一哮晶半导体膜。在下{跟膜251上形蹈一晶半导体膜或非单晶半导体膜例如非晶繊252 ( 例如，舰等离子体化学气相淀积形成的具有200 nm膜厚度的非晶鹏)。在非晶«252上形皿层膜253,由此形成处理衬底240。对于该处理衬底 240， M3OT激棘250鄉行晶化步骤，使通过图16中所示的光学系统均匀化的脉冲激光束駄实I财目位调制的移相器204，从而获得该激光束250。舰1:駭怯除结晶糊降晶半导体肚的鶴膜253。然后，在非晶鹏252 的结晶区域处，进行定位，并按照以下方S^制造半导体电路例如图30中所示的薄膜晶條。首先，为了限定出有源区的形状，舰采用光刻来完成构图， 并形皿有fM图形的硅岛，该预定图形实质，应于平面图中的沟道区252a、 源区252b和漏区252c。随后，在沟道区252a、源区252b和漏区252c上形雌绝缘膜254。对于栅绝缘膜254' S3S^用包賴化硅（SiCU或織化硅（SiON)的材料来形願有 30-120 nm厚度的氧化繊。至于栅纖膜254的形成，翻:例如等离子,D方法、采用S讽禾PN力作为原始材料、形成具有50 nm厚度的氧化硅膜，并将其确定为栅绝缘膜254。然后，在栅绝缘膜254上形鹏于形«电敝55的导电层。采用包含元素例如Ta、 Ti、 W、 Mo、 Al等作为主要成分的材料，并M31采用公知的膜形成方法例如鹏方法或气相淀积方絲形成导电层。例如，采用A1-Ti合金。iiil^用光刻，构图栅电极金属层，且形成具有预定图形的栅电极255。然后，i!31ffl栅电极255作为撤莫注入杂质，形臓区252b和漏区252c。例如，在形微沟道型TFT的情况下，mil^用离子注入方法，注AP,质例如硼离子。该区域中的硼浓度确定为例如1.5Xl(f至3Xl(f。在此方式下，就形成了构淑沟道型TFT的源区252b和漏区252c的高,p型杂质区。不用说，此时 ffl31注An型杂质，就可以形成n沟道型TFT。然后，进行热处理步骤，以激翻过离子注入方法注入的杂质元素。通过采用一种方法例如炉退火方法、激光退火方法、快速热退火方法等来完成该步骤。在本实施例中，il^用炉退火方法来完成该活化步骤。皿在氮气环境中、在300"650"C的、温度范围内进行热处理，并且在本实施例中在500"C下进行4 小时热处理。然后，在栅绝缘膜254和栅电敝55上形腿间绝缘膜256。最好鹏采用氮化Sfl莫、氧化硅膜和mfl化硅膜或由这些膜的组合获得的叠层膜来形成恩司绝缘膜256。财卜，设置它的膜厚度为200"600 rm就可以满足需要，并且在本实施例中，将它设置为400 nm。然后，在层间^^256中的预定位置处开出接触孔。而且，在接船L中并鶴间纟«1256的表面±^成导頓，并将它构图为TO微。在本实施例中， 源和漏电极257和258采用具有三层结构的叠层膜，通MM方法来连续形成具有IOO nm厚度的Ti膜、300 nm厚度的含有Ti的铝膜和具有150 nm厚度附i膜， 从而获得妃层结构。以此方式，获得了图30中所示的薄膜晶体管。—个实例具有图ll中所示的这种结构，其中在战实施例中获得的薄膜晶体管实际应用于有源矩阵型液晶显示器设备。在此情况下，通过图30中说明的步骤来制造薄膜晶体管112。如上阮悉，根据前述实施例，即使在低温下例如室温或它的附近温度范围 (例如，5-50"C)下，在晶化处理期间就肖的多完成具有大粒径的结晶。由于将脉冲调制的光束辐照至问陣晶半导体膜，因jt匕就^^了高次振荡分量。应当注意，本发明不限于前述实施例，并且在不脱离本发明的范围之内， 可以在实施阶段ilil修改组j^:件来实施本发明。财卜，可以ilil适当组合前述实施例中公开的多个组成元件，从而构成各种发明。例如，可以从实施例中公开的所有组^i件中省略一些组成元件。此外，可以适当组合不同实施例中的会I^;件。本发明还可以应用于有机^it显示器设备或电子电路器件以及液晶显示器设备。