JPH04216614A - レーザ光照射装置 - Google Patents
レーザ光照射装置Info
- Publication number
- JPH04216614A JPH04216614A JP41145190A JP41145190A JPH04216614A JP H04216614 A JPH04216614 A JP H04216614A JP 41145190 A JP41145190 A JP 41145190A JP 41145190 A JP41145190 A JP 41145190A JP H04216614 A JPH04216614 A JP H04216614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- laser
- irradiation device
- stage
- scanning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を用いて加工を
行うレーザ光照射装置に関し、特に半導体装置の製造に
適用するレーザ光照射装置に関するものである。
行うレーザ光照射装置に関し、特に半導体装置の製造に
適用するレーザ光照射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より絶縁体上に単結晶半導体層を形
成する、いわゆるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ＯｎＩｎｓ
ｕｌａｔｏｒ） 技術が開発されている。なかでも絶縁
体上に堆積された多結晶シリコンを細く絞られたレーザ
光により溶融し単結晶化させるレーザアニール技術は、
処理中の半導体基板の温度を低く保つことができるため
、３次元回路素子のＳＯＩ形成技術として開発されてい
る。さらにレーザアニール技術はイオン注入された不純
物の活性化やレーザ光を用いて半導体基板上に選択的に
成膜を行うレーザＣＶＤ（化学的気相成長法）技術など
にも応用されている。
成する、いわゆるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ＯｎＩｎｓ
ｕｌａｔｏｒ） 技術が開発されている。なかでも絶縁
体上に堆積された多結晶シリコンを細く絞られたレーザ
光により溶融し単結晶化させるレーザアニール技術は、
処理中の半導体基板の温度を低く保つことができるため
、３次元回路素子のＳＯＩ形成技術として開発されてい
る。さらにレーザアニール技術はイオン注入された不純
物の活性化やレーザ光を用いて半導体基板上に選択的に
成膜を行うレーザＣＶＤ（化学的気相成長法）技術など
にも応用されている。
【０００３】従来のレーザアニール装置のブロック図を
図２に示す。図２において、１は２０Ｗ出力のアルゴン
イオンレーザ発振器（以下、レーザと称する）、２はレ
ーザ光の光路上に設けられた光遮断シャッタ（以下、シ
ャッタと称する）で、２ｂは鏡回転式で約２０度の角度
を回転させるのに１０ｍｓｅｃしかかからないガルバノ
スキャナである。また２ａはガルバノスキャナ２ｂによ
り反射されたレーザ光を吸収し、強制冷却で冷却する冷
却部であって、黒色アルマイト処理したＡｌ製ヒートシ
ンクからなり、レーザ１から発振したレーザ光を高速を
オン，オフすることができる。３はシャッタ２により遮
断されなかったレーザ光の径を３倍程度に拡大し、処理
する際のレーザ光のビーム径を絞りやすくするために存
在するビームエキスパンダであり、２枚のレンズで構成
されている。４ａ〜４ｄは固定式鏡である。５はλ／２
波長板であり、これを光軸として回転させることにより
、通過するレーザ光のパワーを調節する。６はガルバノ
スキャナであり、レーザ光をλ方向に走査するための回
転ミラーである。７はｆθレンズであり、レーザ光を５
０μｍ〜１００μｍのビーム径に絞り、かつＸ方向の走
査によってそのビーム径や走査速度が変化しないように
設定されたレンズである。８はガルバノスキャナ６とｆ
θレンズ７とが設置されたステージであり、Ｙ軸方向に
移動可能な１軸精密ステージである。９は半導体ウェハ
、１０は半導体ウェハ９を保持する設置台であり、通常
、半導体ウェハ９は設置台１０に真空チャックによって
保持されている。１１は赤外線ランプであり、設置台１
０に保持された半導体ウェハ９を４００〜５００℃の温
度に加熱するために設けられている。１２は半導体ウェ
ハ９，設置台１０，赤外線ランプ１１を囲むチャンバで
あり、チャンバ１２の中にはＮ２ ガス導入管１３が設
けられ、半導体ウェハ９の表面がレーザ光照射時に酸化
しないようにチャンバ１２内をＮ２ 雰囲気で満たすよ
うにしている。
図２に示す。図２において、１は２０Ｗ出力のアルゴン
イオンレーザ発振器（以下、レーザと称する）、２はレ
ーザ光の光路上に設けられた光遮断シャッタ（以下、シ
ャッタと称する）で、２ｂは鏡回転式で約２０度の角度
を回転させるのに１０ｍｓｅｃしかかからないガルバノ
スキャナである。また２ａはガルバノスキャナ２ｂによ
り反射されたレーザ光を吸収し、強制冷却で冷却する冷
却部であって、黒色アルマイト処理したＡｌ製ヒートシ
ンクからなり、レーザ１から発振したレーザ光を高速を
オン，オフすることができる。３はシャッタ２により遮
断されなかったレーザ光の径を３倍程度に拡大し、処理
する際のレーザ光のビーム径を絞りやすくするために存
在するビームエキスパンダであり、２枚のレンズで構成
されている。４ａ〜４ｄは固定式鏡である。５はλ／２
波長板であり、これを光軸として回転させることにより
、通過するレーザ光のパワーを調節する。６はガルバノ
スキャナであり、レーザ光をλ方向に走査するための回
転ミラーである。７はｆθレンズであり、レーザ光を５
０μｍ〜１００μｍのビーム径に絞り、かつＸ方向の走
査によってそのビーム径や走査速度が変化しないように
設定されたレンズである。８はガルバノスキャナ６とｆ
θレンズ７とが設置されたステージであり、Ｙ軸方向に
移動可能な１軸精密ステージである。９は半導体ウェハ
、１０は半導体ウェハ９を保持する設置台であり、通常
、半導体ウェハ９は設置台１０に真空チャックによって
保持されている。１１は赤外線ランプであり、設置台１
０に保持された半導体ウェハ９を４００〜５００℃の温
度に加熱するために設けられている。１２は半導体ウェ
ハ９，設置台１０，赤外線ランプ１１を囲むチャンバで
あり、チャンバ１２の中にはＮ２ ガス導入管１３が設
けられ、半導体ウェハ９の表面がレーザ光照射時に酸化
しないようにチャンバ１２内をＮ２ 雰囲気で満たすよ
うにしている。
【０００４】次に動作について説明する。レーザ１から
発振したレーザ光は、ビームエキスパンダ３により直径
１０ｍｍ程度のビームに拡げられ、λ／２波長板５によ
って適当なパワーに調整されたあと、ガルバノスキャナ
６に導かれる。ガルバノスキャナ６で反射されたレーザ
光はｆθレンズ７によって直径１００μｍに絞られ５０
０℃に加熱された半導体ウェハ９に照射される。ガルバ
ノスキャナ６の回転により、レーザ光は半導体ウェハ９
の決められた領域においてＸ方向に走査される。１回の
走査が終了するとシャッタ２が閉じられる（ガルバノシ
ャッタ２ｂが回転し、レーザ光を冷却部２ａに当て光路
を遮断する）。シャッタ２が作動し、レーザ光を遮断し
ている間にガルバノスキャナ６は走査の最初の位置に戻
され、ステージ８がＹ方向に８０μｍ移動する。ステー
ジ８がＹ方向に移動し完全に静止したあと、再びシャッ
タ２が開き、ガルバノスキャナ６が回転し２回目のレー
ザ光の走査が始まる。このようにして半導体ウェハ９の
全域にレーザ光が走査しながら照射され、処理が行われ
る。
発振したレーザ光は、ビームエキスパンダ３により直径
１０ｍｍ程度のビームに拡げられ、λ／２波長板５によ
って適当なパワーに調整されたあと、ガルバノスキャナ
６に導かれる。ガルバノスキャナ６で反射されたレーザ
光はｆθレンズ７によって直径１００μｍに絞られ５０
０℃に加熱された半導体ウェハ９に照射される。ガルバ
ノスキャナ６の回転により、レーザ光は半導体ウェハ９
の決められた領域においてＸ方向に走査される。１回の
走査が終了するとシャッタ２が閉じられる（ガルバノシ
ャッタ２ｂが回転し、レーザ光を冷却部２ａに当て光路
を遮断する）。シャッタ２が作動し、レーザ光を遮断し
ている間にガルバノスキャナ６は走査の最初の位置に戻
され、ステージ８がＹ方向に８０μｍ移動する。ステー
ジ８がＹ方向に移動し完全に静止したあと、再びシャッ
タ２が開き、ガルバノスキャナ６が回転し２回目のレー
ザ光の走査が始まる。このようにして半導体ウェハ９の
全域にレーザ光が走査しながら照射され、処理が行われ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】さてＳＯＩ（３次元回
路素子）を高歩留まりで製造するためには、ビーム走査
が均一であり、かつレーザパワーが処理中安定している
ことが必要である。しかしながら従来のレーザ光照射装
置はレーザ光を走査させるための可動部分，すなわちス
テージ８や、ガルバノスキャナ６を含む全ての部分が、
単一の架台（防振台１４）上に設置されていた。このた
め走査のために可動部分が動くことによる振動によりレ
ーザ走査が影響を受けてしまい、レーザ光の蛇行や走査
速度の不均一性の原因になるという問題があった。さら
にはこの振動がレーザに伝わることによって、レーザ光
の出力が変動するという問題点もあった。
路素子）を高歩留まりで製造するためには、ビーム走査
が均一であり、かつレーザパワーが処理中安定している
ことが必要である。しかしながら従来のレーザ光照射装
置はレーザ光を走査させるための可動部分，すなわちス
テージ８や、ガルバノスキャナ６を含む全ての部分が、
単一の架台（防振台１４）上に設置されていた。このた
め走査のために可動部分が動くことによる振動によりレ
ーザ走査が影響を受けてしまい、レーザ光の蛇行や走査
速度の不均一性の原因になるという問題があった。さら
にはこの振動がレーザに伝わることによって、レーザ光
の出力が変動するという問題点もあった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、レーザ光走査時の可動部分の振
動に影響を受けることなく、安定してレーザ光照射を行
うことができるレーザ光照射装置を提供することを目的
とする。
ためになされたもので、レーザ光走査時の可動部分の振
動に影響を受けることなく、安定してレーザ光照射を行
うことができるレーザ光照射装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるレーザ光
照射装置は、レーザ光走査用の可動部とその他の部分を
独立した架台に設置し、その２つの架台相互に振動が伝
達しないようにしたものである。
照射装置は、レーザ光走査用の可動部とその他の部分を
独立した架台に設置し、その２つの架台相互に振動が伝
達しないようにしたものである。
【０００８】
【作用】本発明におけるレーザ光照射装置においては、
レーザ光走査用の可動部とその他の部分を独立した架台
に設置し、その２つの架台相互に振動が伝達しないよう
にしたことによりレーザ光を安定して試料に照射するこ
とが可能になる。
レーザ光走査用の可動部とその他の部分を独立した架台
に設置し、その２つの架台相互に振動が伝達しないよう
にしたことによりレーザ光を安定して試料に照射するこ
とが可能になる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例によるレーザ光照射
装置のブロック図であり、１はレーザ、２はシャッタ、
２ａは冷却部、２ｂはガルバノスキャナ、３はビームエ
キスパンダ、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは固定式鏡、５は
λ／２波長板、６はガルバノスキャナ、７はｆθレンズ
、８はステージ、９は半導体ウェハ、１０は設置台、１
１は赤外線ランプ、１２はチャンバ、１３ａ，１３ｂは
Ｎ２ ガス導入管、１３ｃ，１３ｄは排気管、１４は架
台、１５はステージ８を載せるステージ架台である。各
部品の動作については、従来例のレーザ光照射装置と全
く同様である。本実施例においては、レーザ走査時に動
くステージ８を載せるステージ架台１５とそれ以外の部
品を載せる架台１４とを独立させて設けているのが特徴
である。
装置のブロック図であり、１はレーザ、２はシャッタ、
２ａは冷却部、２ｂはガルバノスキャナ、３はビームエ
キスパンダ、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは固定式鏡、５は
λ／２波長板、６はガルバノスキャナ、７はｆθレンズ
、８はステージ、９は半導体ウェハ、１０は設置台、１
１は赤外線ランプ、１２はチャンバ、１３ａ，１３ｂは
Ｎ２ ガス導入管、１３ｃ，１３ｄは排気管、１４は架
台、１５はステージ８を載せるステージ架台である。各
部品の動作については、従来例のレーザ光照射装置と全
く同様である。本実施例においては、レーザ走査時に動
くステージ８を載せるステージ架台１５とそれ以外の部
品を載せる架台１４とを独立させて設けているのが特徴
である。
【００１０】次に動作について説明する。レーザ光照射
装置の一連の動作は従来例で説明したのと全く同様であ
るのでその説明を省略する。本実施例では架台１４から
独立して形成したステージ架台１５をＹ方向に動作させ
て、レーザ光を半導体ウェハ９の全域に走査させている
。そして架台１４とステージ架台１５の相対位置（相対
高さ）は、相対位置検出器及びコンピュータ（図示せず
）により±２μｍ以内に抑えるよう制御している。
装置の一連の動作は従来例で説明したのと全く同様であ
るのでその説明を省略する。本実施例では架台１４から
独立して形成したステージ架台１５をＹ方向に動作させ
て、レーザ光を半導体ウェハ９の全域に走査させている
。そして架台１４とステージ架台１５の相対位置（相対
高さ）は、相対位置検出器及びコンピュータ（図示せず
）により±２μｍ以内に抑えるよう制御している。
【００１１】このような本実施例ではレーザ光走査用の
可動部とその他の部分を独立した架台上に設置したので
、それぞれの振動が相互に影響し合わないようになり、
ステージ架台の振動に関係なくレーザ光を安定して試料
に照射でき、ビームの走査を安定して行うことができる
。
可動部とその他の部分を独立した架台上に設置したので
、それぞれの振動が相互に影響し合わないようになり、
ステージ架台の振動に関係なくレーザ光を安定して試料
に照射でき、ビームの走査を安定して行うことができる
。
【００１２】
【発明の効果】以上のようにこの発明にかかるレーザ光
照射装置によれば、レーザ光走査用の可動部とその他の
部分をそれぞれ独立した架台に設置し、レーザ光走査時
の振動がレーザ光源や試料設置台に伝わらないようにし
たので、安定したレーザ光照射が可能となる効果がある
。
照射装置によれば、レーザ光走査用の可動部とその他の
部分をそれぞれ独立した架台に設置し、レーザ光走査時
の振動がレーザ光源や試料設置台に伝わらないようにし
たので、安定したレーザ光照射が可能となる効果がある
。
【図１】この発明の一実施例によるレーザ光照射装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】従来のレーザ光照射装置のブロック図である。
１ レーザ
２ シャッタ
２ａ 冷却部
２ｂ ガルバノスキャナ
３ ビームエキスパンダ
４ａ〜４ｄ 固定鏡
５ λ／２波長板
６ ガルバノスキャナ
７ ｆθレンズ
８ ステージ
９ 半導体ウェハ
１０ 設置台
１１ 赤外線ランプ
１２ チャンバ
１３ Ｎ２ ガス導入管
１４ 架台
１５ ステージ架台
Claims (1)
- 【請求項１】 被処理基板の被処理部にレーザ光を走
査しながら照射して前記被処理基板の加工を行うレーザ
光照射装置において、前記被処理基板、レーザ光の光源
部、及び固定光学系を設置する第１の架台と、前記レー
ザ光を走査するための可動部を設置する第２の架台とを
有し、前記第１，第２の架台は、相互に振動が伝達しな
いよう設けられていることを特徴とするレーザ光照射装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41145190A JPH04216614A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | レーザ光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41145190A JPH04216614A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | レーザ光照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04216614A true JPH04216614A (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=18520463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41145190A Pending JPH04216614A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | レーザ光照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04216614A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013131754A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Ap Systems Inc | レーザー処理装置及びその制御方法 |
| JP2013149924A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Japan Display Central Co Ltd | レーザアニール装置 |
| JPWO2022153672A1 (ja) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP41145190A patent/JPH04216614A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013131754A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Ap Systems Inc | レーザー処理装置及びその制御方法 |
| JP2013149924A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Japan Display Central Co Ltd | レーザアニール装置 |
| JPWO2022153672A1 (ja) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 | ||
| WO2022153672A1 (ja) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 | フェニックス電機株式会社 | 光照射装置、およびこれを備える露光装置 |
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