JPH10242073A - レーザー照射装置およびレーザー照射方法 - Google Patents
レーザー照射装置およびレーザー照射方法Info
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 線状のレーザー光を走査して照射した場合に
おける照射むらを抑制する。 【解決手段】 線状のレーザーパルスを斜めに走査して
照射する。こうした場合、線状レーザービームの長手方
向に周期的に存在するピークが重ならずに照射が行われ
るので、照射むらを抑制することができる。
おける照射むらを抑制する。 【解決手段】 線状のレーザーパルスを斜めに走査して
照射する。こうした場合、線状レーザービームの長手方
向に周期的に存在するピークが重ならずに照射が行われ
るので、照射むらを抑制することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
線状にビーム加工されたレーザー光を走査して照射する
方法及び装置に関する。
線状にビーム加工されたレーザー光を走査して照射する
方法及び装置に関する。
【０００２】本明細書で開示する発明は、例えば半導体
に対するレーザーアニール技術、フォトリソグラフィー
工程における露光技術に利用することができる。
に対するレーザーアニール技術、フォトリソグラフィー
工程における露光技術に利用することができる。
【０００３】
【従来の技術】近年、ガラス等の絶縁基板上に形成され
た非晶質半導体膜や結晶性半導体膜（単結晶でない、多
結晶、微結晶等の結晶性を有する半導体膜）、すなわ
ち、非単結晶珪素膜に対し、レーザーアニールを施し
て、結晶化させたり、結晶性を向上させる技術が、広く
研究されている。上記半導体膜には、珪素膜がよく用い
られる。
た非晶質半導体膜や結晶性半導体膜（単結晶でない、多
結晶、微結晶等の結晶性を有する半導体膜）、すなわ
ち、非単結晶珪素膜に対し、レーザーアニールを施し
て、結晶化させたり、結晶性を向上させる技術が、広く
研究されている。上記半導体膜には、珪素膜がよく用い
られる。
【０００４】ガラス基板は、従来よく使用されてきた石
英基板と比較し、安価で加工性に富んでおり、大面積基
板を容易に作成できる利点を持っている。これが上記研
究が行われる理由である。また、結晶化に好んでレーザ
ーが使用されるのは、レーザープロセスでは、基板を加
熱することがなく、耐熱性の低いガラス基板の利用に向
いているからである。
英基板と比較し、安価で加工性に富んでおり、大面積基
板を容易に作成できる利点を持っている。これが上記研
究が行われる理由である。また、結晶化に好んでレーザ
ーが使用されるのは、レーザープロセスでは、基板を加
熱することがなく、耐熱性の低いガラス基板の利用に向
いているからである。
【０００５】レーザーアニールを施して形成された結晶
性珪素膜は、高い移動度を有している。こような結晶性
珪素膜を用いると、一枚のガラス基板上に、画素駆動用
と駆動回路用のＴＦＴを集積化することができる。
性珪素膜は、高い移動度を有している。こような結晶性
珪素膜を用いると、一枚のガラス基板上に、画素駆動用
と駆動回路用のＴＦＴを集積化することができる。
【０００６】一般にレーザー光のビームは数ｃｍ各以内
であるので、大面積への処理を行うには、工夫が必要で
ある。
であるので、大面積への処理を行うには、工夫が必要で
ある。
【０００７】一般には、エキシマレーザー等のパルスレ
ーザービームを、被照射面において、数ｃｍ角の四角い
スポットや、数ミリ幅×数１０ｃｍの線状となるように
光学系にて加工し、そのレーザービームを走査させて
（レーザービームの照射位置を被照射面に対し相対的に
移動させて）、レーザーアニールを行う方法が採用され
ている。
ーザービームを、被照射面において、数ｃｍ角の四角い
スポットや、数ミリ幅×数１０ｃｍの線状となるように
光学系にて加工し、そのレーザービームを走査させて
（レーザービームの照射位置を被照射面に対し相対的に
移動させて）、レーザーアニールを行う方法が採用され
ている。
【０００８】また、レーザービームを線状にビーム加工
し、それを線状ビームの幅方向に走査して照射する技術
も知られている。
し、それを線状ビームの幅方向に走査して照射する技術
も知られている。
【０００９】この方法を利用すると、前後左右の走査が
必要なスポット状のレーザービームを用いた場合とは異
なり、線状レーザーの線方向に直角な方向だけの走査で
被照射面全体にレーザー照射を行うことができ、高い生
産性を得ることができる。
必要なスポット状のレーザービームを用いた場合とは異
なり、線状レーザーの線方向に直角な方向だけの走査で
被照射面全体にレーザー照射を行うことができ、高い生
産性を得ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記線状に加工された
パルスレーザービームを走査させて、非単結晶半導体膜
に対してレーザーアニールを施す方法は、生産性に優れ
た方法であるが、いくつかの問題が生じている。
パルスレーザービームを走査させて、非単結晶半導体膜
に対してレーザーアニールを施す方法は、生産性に優れ
た方法であるが、いくつかの問題が生じている。
【００１１】その中でも特に深刻な問題の１つはレーザ
ーアニールが膜面全体に一様に為されないことである。
ーアニールが膜面全体に一様に為されないことである。
【００１２】線状レーザーが使われ始めた頃は、線状の
ビームとビームとの重なりの部分で縞ができてしまう現
象が目立ち、これらの縞の一本一本で膜の半導体特性が
著しく異なっていた。
ビームとビームとの重なりの部分で縞ができてしまう現
象が目立ち、これらの縞の一本一本で膜の半導体特性が
著しく異なっていた。
【００１３】図１a に示すのは、紙面の横方向に延長す
る縞状のレーザービーム（ＫｒＦエキシマレーザー）を
紙面の下方かた上方に向かって走査して照射した場合に
得られる結晶性珪素膜の光学写真である。
る縞状のレーザービーム（ＫｒＦエキシマレーザー）を
紙面の下方かた上方に向かって走査して照射した場合に
得られる結晶性珪素膜の光学写真である。
【００１４】図１ａを見れば明らかなように、線状ビー
ムの重なった部分に縞模様が観察される。この縞模様
は、結晶性の違いを反映したものである。
ムの重なった部分に縞模様が観察される。この縞模様
は、結晶性の違いを反映したものである。
【００１５】例えば、図１ａに示すような膜を使用して
液晶ディスプレイを作製した場合、この縞が画面にその
まま出てしまう不都合が生じる。
液晶ディスプレイを作製した場合、この縞が画面にその
まま出てしまう不都合が生じる。
【００１６】これは、図１ａに示すような縞状の結晶性
の違いを反映して、作製されるＴＦＴにも特性のバラツ
キが生じてしまうからである。
の違いを反映して、作製されるＴＦＴにも特性のバラツ
キが生じてしまうからである。
【００１７】この問題は、 （１）レーザーの照射対象である非単結晶半導体膜の改
良 （２）線状レーザーの走査ピッチ（隣り合う線状レーザ
ービームの間隔）を細かくする。 （３）各種照射条件を決定するパラメータの最適な組み
合えせを追及する。例えば、線状レーザーの走査ピッ
チ、走査スピード、パルス発振間隔、照射エネルギー密
度等のパラメータの組み合わせを最適化する。 等の工夫により、問題とならないレベルにまで低減でき
ている。
良 （２）線状レーザーの走査ピッチ（隣り合う線状レーザ
ービームの間隔）を細かくする。 （３）各種照射条件を決定するパラメータの最適な組み
合えせを追及する。例えば、線状レーザーの走査ピッ
チ、走査スピード、パルス発振間隔、照射エネルギー密
度等のパラメータの組み合わせを最適化する。 等の工夫により、問題とならないレベルにまで低減でき
ている。
【００１８】上記の縞模様が目立たなくなってくると、
今度はビーム自身のエネルギー分布の不均一が目立つよ
うになってきた。
今度はビーム自身のエネルギー分布の不均一が目立つよ
うになってきた。
【００１９】一般に線状レーザービームを形成する場
合、元が長方形のビームを適当なレンズ群に通して線状
に加工する。
合、元が長方形のビームを適当なレンズ群に通して線状
に加工する。
【００２０】前記長方形状のビームはアスペクト比が２
から５程度であるが、これをレンズ群（これをビームホ
モジェナイザーと呼ぶ。）により、アスペクト比１００
以上の線状ビームに変形される。
から５程度であるが、これをレンズ群（これをビームホ
モジェナイザーと呼ぶ。）により、アスペクト比１００
以上の線状ビームに変形される。
【００２１】その際、エネルギーのビーム内分布も同時
に均質化されるように、上記レンズ群は設計されてい
る。エネルギー分布を一様化する方法は、元の長方形の
ビームを分割後、各々拡大し重ね合わせて均質化するも
のである。
に均質化されるように、上記レンズ群は設計されてい
る。エネルギー分布を一様化する方法は、元の長方形の
ビームを分割後、各々拡大し重ね合わせて均質化するも
のである。
【００２２】このような方法で分割し再構成されたビー
ムは、一見、分割が細かければ細かいほどエネルギーの
分布が均質になるように思える。
ムは、一見、分割が細かければ細かいほどエネルギーの
分布が均質になるように思える。
【００２３】しかしながら、実際にこのビームを半導体
膜に照射すると分割の細かさにかかわらず、図１ｂに見
られるような縞模様が膜にできてしまう。
膜に照射すると分割の細かさにかかわらず、図１ｂに見
られるような縞模様が膜にできてしまう。
【００２４】この縞模様は、線状ビームの幅方向延在す
るようなものとして現れる。即ち、図１ｂに示す珪素膜
は、紙面の左右方向に長手方向を有するレーザービーム
を紙面下方から上方に向かって走査して照射した後を示
すものであるが、この膜には、線状のレーザービームの
重なり具合から発生する図１ａに示すような縞模様に直
交する縞模様が現れている。
るようなものとして現れる。即ち、図１ｂに示す珪素膜
は、紙面の左右方向に長手方向を有するレーザービーム
を紙面下方から上方に向かって走査して照射した後を示
すものであるが、この膜には、線状のレーザービームの
重なり具合から発生する図１ａに示すような縞模様に直
交する縞模様が現れている。
【００２５】なお、図１ａにおいても縦方向の縞が観察
されているが、この場合は横縞が観察しやすいように撮
影条件を設定しているので、図１ｂに示すほと横縞は顕
著に現れていない。
されているが、この場合は横縞が観察しやすいように撮
影条件を設定しているので、図１ｂに示すほと横縞は顕
著に現れていない。
【００２６】なお、図１ａで僅かに観察される縦方向の
縞を観察し易くした場合、図１ｂに示すような縦縞が観
察される。即ち、図１ａ及び図１図ｂにおける縦縞で表
されるアニールむら（結晶性のむら）は、実際には同じ
状態のものであるといえる。
縞を観察し易くした場合、図１ｂに示すような縦縞が観
察される。即ち、図１ａ及び図１図ｂにおける縦縞で表
されるアニールむら（結晶性のむら）は、実際には同じ
状態のものであるといえる。
【００２７】この図１の縦方向の縞模様は線状レーザー
ビームの長手方向に直交する様に無数に形成される。
ビームの長手方向に直交する様に無数に形成される。
【００２８】〔発明に至る過程〕図１ｂに示すような縦
縞が形成されてしまう要因としては、以下の２つのもの
が考えられる。 （１）元の長方形ビームのエネルギー分布がそもそも縞
状のエネルギー分布を有している。 （２）線状のレーザービームを形成する際に利用される
レンズ群に起因する。
縞が形成されてしまう要因としては、以下の２つのもの
が考えられる。 （１）元の長方形ビームのエネルギー分布がそもそも縞
状のエネルギー分布を有している。 （２）線状のレーザービームを形成する際に利用される
レンズ群に起因する。
【００２９】本発明人は上記いずれの事項が原因がある
のか、突き止めるべく簡単な実験を行った。この実験は
レンズ群に長方形状のレーザービームが入射する前に該
レーザービームを回転させることにより上記縦縞がどう
変化するかを調べるものである。
のか、突き止めるべく簡単な実験を行った。この実験は
レンズ群に長方形状のレーザービームが入射する前に該
レーザービームを回転させることにより上記縦縞がどう
変化するかを調べるものである。
【００３０】結果は全く変化しなかった。よって、図１
ｂに示すような縦縞の形成に関与しているのは元の長方
形ビームではなく、レンズ群であると結論できる。
ｂに示すような縦縞の形成に関与しているのは元の長方
形ビームではなく、レンズ群であると結論できる。
【００３１】本レンズ群は単一波長の位相の揃ったビー
ム（レーザーは位相を揃えて強度を得るものであるか
ら、レーザー光の位相は揃っている。）を分割再結合さ
せることにより均質化を図るものであるから、該縞は光
の干渉縞であると説明できる。
ム（レーザーは位相を揃えて強度を得るものであるか
ら、レーザー光の位相は揃っている。）を分割再結合さ
せることにより均質化を図るものであるから、該縞は光
の干渉縞であると説明できる。
【００３２】光干渉は、位相の揃った同一波長の光が光
路差をもって重なりあった場合の位相のずれにより生じ
る。この場合、ある周期でもって光が強めあったり、弱
めあったりすることによって、見た目に縞模様が観察さ
れる。
路差をもって重なりあった場合の位相のずれにより生じ
る。この場合、ある周期でもって光が強めあったり、弱
めあったりすることによって、見た目に縞模様が観察さ
れる。
【００３３】上述の光干渉を考察するために以下のよう
な議論を考える。図３には、位相のそろった平行光を５
つのスリット３０１を等間隔に開けたマスクを通過させ
た場合の干渉縞の様子を示す。
な議論を考える。図３には、位相のそろった平行光を５
つのスリット３０１を等間隔に開けたマスクを通過させ
た場合の干渉縞の様子を示す。
【００３４】干渉縞の様子は光の強度Ｉを使って示され
ている。５つのスリット３０１が等間隔で並んでいる場
合、該スリット群の中央に対応する領域Ａに干渉のピー
クが生じる。そして、そのピークを中心にして干渉縞が
形成される。
ている。５つのスリット３０１が等間隔で並んでいる場
合、該スリット群の中央に対応する領域Ａに干渉のピー
クが生じる。そして、そのピークを中心にして干渉縞が
形成される。
【００３５】これを図４に示したシリンドリカルレンズ
群４０１とシリンドリカルレンズ４０２とに当てはめて
考える。なお、これらのシリンドリカルレンズは、図面
の奥行き方向に長手状を有する形状を有している。
群４０１とシリンドリカルレンズ４０２とに当てはめて
考える。なお、これらのシリンドリカルレンズは、図面
の奥行き方向に長手状を有する形状を有している。
【００３６】また、シリンドリカルレンズ群４０１によ
るビームの分割数が、図３のスリット３０１の数に対応
している。
るビームの分割数が、図３のスリット３０１の数に対応
している。
【００３７】図４において、線状ビームの中央Ａは、図
３のスリット群の中央の部分Ａに対応している。即ち、
図４Ａの部分に干渉のピークができる。
３のスリット群の中央の部分Ａに対応している。即ち、
図４Ａの部分に干渉のピークができる。
【００３８】それぞれの図で、点Ａを中心として干渉の
強弱が周期的に形成され、図の点Ｂ及びＣに至る。
強弱が周期的に形成され、図の点Ｂ及びＣに至る。
【００３９】実際のレーザーによる干渉縞はこのように
はっきりとした強弱を示さないが、これはレーザー光線
の波長が完全には揃っていないためである。またレンズ
内を光を透過する影響が存在するためでもある。
はっきりとした強弱を示さないが、これはレーザー光線
の波長が完全には揃っていないためである。またレンズ
内を光を透過する影響が存在するためでもある。
【００４０】このような干渉縞を消すために、本発明人
は図５に見られるような光学系を用意した。この光学系
の図４と比較して異なる点は、ビーム入射側のシリンド
リカルレンズ群５０１で分割されたレーザービームが、
後続のシリンドリカルレンズ５０２により平行光線に加
工されることである。
は図５に見られるような光学系を用意した。この光学系
の図４と比較して異なる点は、ビーム入射側のシリンド
リカルレンズ群５０１で分割されたレーザービームが、
後続のシリンドリカルレンズ５０２により平行光線に加
工されることである。
【００４１】このような光学系は図４の前方のシリンド
リカルレンズ群４０１と後方のシリンドリカルレンズ４
０２との間の距離を適当に選ぶことにより簡単に得られ
る。
リカルレンズ群４０１と後方のシリンドリカルレンズ４
０２との間の距離を適当に選ぶことにより簡単に得られ
る。
【００４２】このような構造としたのは、ビームのどの
部分でも光干渉のピークがくるようにすれば、干渉縞の
発生を抑えられるのではと考えたからである。
部分でも光干渉のピークがくるようにすれば、干渉縞の
発生を抑えられるのではと考えたからである。
【００４３】ところが、実際に本光学系により加工され
たビームを使用しても、あいかわらず図１ｂに示すよう
な縦縞が形成された。即ち、線状ビームの幅方向に延在
する縞が観察された。
たビームを使用しても、あいかわらず図１ｂに示すよう
な縦縞が形成された。即ち、線状ビームの幅方向に延在
する縞が観察された。
【００４４】しかしながら、図５に示す光学系を採用す
ることにより、若干ではるが、縞の強さ（強弱といって
もよい）は緩和された。
ることにより、若干ではるが、縞の強さ（強弱といって
もよい）は緩和された。
【００４５】この縞模様はレンズの厚みによりビームの
各点で微妙に干渉の仕方が変わることに要因があると解
釈するのが妥当である。
各点で微妙に干渉の仕方が変わることに要因があると解
釈するのが妥当である。
【００４６】レンズの厚みを消すことは不可能であるか
ら、該ビーム内の光干渉を完全に消すことは不可能であ
る。
ら、該ビーム内の光干渉を完全に消すことは不可能であ
る。
【００４７】線状のレーザービームを照射するシステム
は、例えば図２に示すような構成を有している。この構
成では、線状ビームの長手方向にビームを分割するシリ
ドリカルレンズ２０３とそれに直交する方向にビームを
分割するシリンドリカルレンズ群２０２とが配置されて
いる。
は、例えば図２に示すような構成を有している。この構
成では、線状ビームの長手方向にビームを分割するシリ
ドリカルレンズ２０３とそれに直交する方向にビームを
分割するシリンドリカルレンズ群２０２とが配置されて
いる。
【００４８】ところで、図２において、シリンドリカル
レンズ群２０２とシリンドリカルレンズ２０４との組合
せは、シリンドリカルレンズ群２０３とシリンドリカル
レンズ２０５との組合せと全く同様の作用をレーザービ
ームに与えるものである。
レンズ群２０２とシリンドリカルレンズ２０４との組合
せは、シリンドリカルレンズ群２０３とシリンドリカル
レンズ２０５との組合せと全く同様の作用をレーザービ
ームに与えるものである。
【００４９】従って、線状レーザービーム内のビーム巾
方向にも図３に示すような光干渉が起きていることが結
論される。
方向にも図３に示すような光干渉が起きていることが結
論される。
【００５０】以上の考察から、図２のような光学系を採
用した場合、図６に示すように線状レーザービーム６０
１のビーム内には、格子状に干渉のピーク６０２（丸印
で表記）が分布することが結論される。
用した場合、図６に示すように線状レーザービーム６０
１のビーム内には、格子状に干渉のピーク６０２（丸印
で表記）が分布することが結論される。
【００５１】一般に線状のレーザービームの幅は、１ｍ
ｍ以下であり、幅方向の干渉点は観察されない。他方、
長手方向には、１０ｃｍ以上の長さに渡り引き延ばされ
るので、長手方向の干渉点は観察されてしまう。これ
が、図１ｂに示す縦縞として観察される。
ｍ以下であり、幅方向の干渉点は観察されない。他方、
長手方向には、１０ｃｍ以上の長さに渡り引き延ばされ
るので、長手方向の干渉点は観察されてしまう。これ
が、図１ｂに示す縦縞として観察される。
【００５２】線状のレーザービームをそれ単体として見
た場合、図６に示すような干渉は存在してしまう。
た場合、図６に示すような干渉は存在してしまう。
【００５３】他方、実際のレーザーアニールに際には、
線状のレーザービームは少しづつ重ね合わされるように
して照射される。よって、レーザービームを走査するに
従って、上述した線状レーザービーム単体に存在する干
渉もやはり重ね合わされていくことになる。
線状のレーザービームは少しづつ重ね合わされるように
して照射される。よって、レーザービームを走査するに
従って、上述した線状レーザービーム単体に存在する干
渉もやはり重ね合わされていくことになる。
【００５４】これは、干渉に起因するレーザーアニール
のむらをさらに助長するものと言える。
のむらをさらに助長するものと言える。
【００５５】即ち、図７に示すように線状レーザービー
ム７０１はその長手方向に光干渉に起因する周期的エネ
ルギーの強弱が見られる。（すでに述べたように線状レ
ーザービームは、その巾方向にも光干渉による周期的エ
ネルギーの強弱が見られるが、本発明にあまり影響しな
い。）
ム７０１はその長手方向に光干渉に起因する周期的エネ
ルギーの強弱が見られる。（すでに述べたように線状レ
ーザービームは、その巾方向にも光干渉による周期的エ
ネルギーの強弱が見られるが、本発明にあまり影響しな
い。）
【００５６】これらを図７に示すように重ね合わせると
縞が強調されてしまう。
縞が強調されてしまう。
【００５７】
【発明が解決しようとする課題】本明細書で開示する発
明は、線状のレーザービームを走査しながら照射する際
に生じてしまう線状ビームの長手方向に生じる縞状の処
理ムラを是正する技術を提供することを課題とする。
明は、線状のレーザービームを走査しながら照射する際
に生じてしまう線状ビームの長手方向に生じる縞状の処
理ムラを是正する技術を提供することを課題とする。
【００５８】
【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
においては、図６に示すような干渉点を多数有する線状
のレーザービームを走査しながた照射する際に、その干
渉点が重ならないようにすることで、照射効果に干渉の
影響が表れることを抑制する。
においては、図６に示すような干渉点を多数有する線状
のレーザービームを走査しながた照射する際に、その干
渉点が重ならないようにすることで、照射効果に干渉の
影響が表れることを抑制する。
【００５９】例えば、パルス発振型の線状レーザービー
ムの走査方向を従来の方向からやや斜めの方向に変更す
る。
ムの走査方向を従来の方向からやや斜めの方向に変更す
る。
【００６０】この際、パルス毎に微妙に照射位置がずれ
て、また隣合うパルスは一部が重なるようにする。こう
すると、干渉点は一部では重なるが完全には重ならず、
分散された状態となる。
て、また隣合うパルスは一部が重なるようにする。こう
すると、干渉点は一部では重なるが完全には重ならず、
分散された状態となる。
【００６１】そして干渉に起因する照射効果のむらが是
正される。具体的には、図１ｂに示すような縞模様の形
成が是正される。
正される。具体的には、図１ｂに示すような縞模様の形
成が是正される。
【００６２】本明細書で開示する発明の一つは、レーザ
ビームを分割、再結合させて形成するレーザービーム発
生手段と、前記分割された方向に直角な方向に対して、
所定の角度θ（θ≠０°）を有した方向にレーザービー
ムを走査して照射する手段と、を有し、前記レーザービ
ームは、パルス発振型であり、前記レーザービームのパ
ルスは、被照射領域において、一部が重ねられて照射さ
れることを特徴とする。
ビームを分割、再結合させて形成するレーザービーム発
生手段と、前記分割された方向に直角な方向に対して、
所定の角度θ（θ≠０°）を有した方向にレーザービー
ムを走査して照射する手段と、を有し、前記レーザービ
ームは、パルス発振型であり、前記レーザービームのパ
ルスは、被照射領域において、一部が重ねられて照射さ
れることを特徴とする。
【００６３】また、上記構成において、レーザービーム
発生手段に起因してレーザービーム内には、分割された
方向に周期的に変化した強度分布が存在することを特徴
とする。
発生手段に起因してレーザービーム内には、分割された
方向に周期的に変化した強度分布が存在することを特徴
とする。
【００６４】上記のような構成とすることにより、光学
系において生じた干渉のピークが重ならないようにする
ことができる。
系において生じた干渉のピークが重ならないようにする
ことができる。
【００６５】他の発明の構成は、線状のレーザービーム
を照射する手段と、前記線状のレーザービームの幅方向
に対して、所定の角度θ（θ≠０°）を有した方向にレ
ーザービームを走査して照射する手段と、を有し、前記
レーザービームは、その長手方向において周期的に変化
した強度分布を有し、前記レーザービームは、パルス発
振型であり、前記レーザービームのパルスは、被照射領
域において、一部が重ねられて照射されることを特徴と
する。
を照射する手段と、前記線状のレーザービームの幅方向
に対して、所定の角度θ（θ≠０°）を有した方向にレ
ーザービームを走査して照射する手段と、を有し、前記
レーザービームは、その長手方向において周期的に変化
した強度分布を有し、前記レーザービームは、パルス発
振型であり、前記レーザービームのパルスは、被照射領
域において、一部が重ねられて照射されることを特徴と
する。
【００６６】他の発明の構成は、線状のレーザービーム
を照射する手段と、前記線状のレーザービームの幅方向
に対して、所定の角度θ（θ≠０°）を有した方向にレ
ーザービームを走査して照射する手段と、を有し、前記
レーザービームは、その長手方向において周期的に変化
した強度分布を有し、前記レーザービームは、パルス発
振型であり、前記レーザービームのパルスは、被照射領
域において、一部が重ねられて照射され、前記角度θ
は、前記周期的な強度分布のピークが重ならない範囲か
ら選択されることを特徴とする。
を照射する手段と、前記線状のレーザービームの幅方向
に対して、所定の角度θ（θ≠０°）を有した方向にレ
ーザービームを走査して照射する手段と、を有し、前記
レーザービームは、その長手方向において周期的に変化
した強度分布を有し、前記レーザービームは、パルス発
振型であり、前記レーザービームのパルスは、被照射領
域において、一部が重ねられて照射され、前記角度θ
は、前記周期的な強度分布のピークが重ならない範囲か
ら選択されることを特徴とする。
【００６７】上記構成において、角度θは、0.01≦｜ta
n θ｜≦0.３を満たす範囲から選択されることを特徴と
する。
n θ｜≦0.３を満たす範囲から選択されることを特徴と
する。
【００６８】他の発明の構成は、長手方向において周期
的に変化した強度分布を有した線状のパルス発振型のレ
ーザービームを照射する方法であって、前記線状のレー
ザービームの幅方向に対して、所定の角度θ（θ≠０
°）を有した方向にレーザービームを走査して、レーザ
ービームのパルスを被照射領域において一部を重ねつつ
照射することを特徴とする。
的に変化した強度分布を有した線状のパルス発振型のレ
ーザービームを照射する方法であって、前記線状のレー
ザービームの幅方向に対して、所定の角度θ（θ≠０
°）を有した方向にレーザービームを走査して、レーザ
ービームのパルスを被照射領域において一部を重ねつつ
照射することを特徴とする。
【００６９】また上記構成において、角度θは、周期的
な強度分布のピークが重ならない範囲から選択されるこ
とを特徴とする。
な強度分布のピークが重ならない範囲から選択されるこ
とを特徴とする。
【請求項７】また、上記構成において、角度θは、0.01
≦｜tan θ｜≦0.３を満たす範囲から選択されることを
特徴とする。
≦｜tan θ｜≦0.３を満たす範囲から選択されることを
特徴とする。
【００７０】なお、線状のレーザービームを被照射面に
重ね合わせない場合には、発明の効果は得られない。
重ね合わせない場合には、発明の効果は得られない。
【００７１】この場合、ビームの重ね合わせを行わなく
ても干渉点の存在が顕在化する分けであるから、レーザ
ービームを走査していっても干渉点が走査方向に延在す
る状態となるだけである。
ても干渉点の存在が顕在化する分けであるから、レーザ
ービームを走査していっても干渉点が走査方向に延在す
る状態となるだけである。
【００７２】〔作用〕線状のレーザービームを照射する
際に、その長手方向の直角方向に対して所定の角度を有
した方向に走査することにより、線状のレーザービーム
の長手方向に観察される照射エネルギー密度の強弱の周
期的繰り返しを完全に重ならないようにすることがで
き、干渉縞が表れることを抑制することができる。
際に、その長手方向の直角方向に対して所定の角度を有
した方向に走査することにより、線状のレーザービーム
の長手方向に観察される照射エネルギー密度の強弱の周
期的繰り返しを完全に重ならないようにすることがで
き、干渉縞が表れることを抑制することができる。
【００７３】即ち、線状レーザービームの走査方向をか
えてやることにより、該ビーム内のエネルギーの最大の
部分または最少の部分が繰り返しが半導体膜の同じ部分
に完全に当たらないようにする。（即ち、少しづつずれ
て照射されるようにする）
えてやることにより、該ビーム内のエネルギーの最大の
部分または最少の部分が繰り返しが半導体膜の同じ部分
に完全に当たらないようにする。（即ち、少しづつずれ
て照射されるようにする）
【００７４】このようにすれば、線状レーザービーム内
のエネルギー分布が半導体膜内で分散化されて、より一
様にレーザーアニールを行うことができる。
のエネルギー分布が半導体膜内で分散化されて、より一
様にレーザーアニールを行うことができる。
【００７５】
【発明の実施の形態】発明を実施する場合は、線状のレ
ーザービームをその幅方向に対して若干斜めにして走査
して照射する。
ーザービームをその幅方向に対して若干斜めにして走査
して照射する。
【００７６】例えば、以下のような条件でレーザーアニ
ールをする場合を挙げる。 ・線状レーザービームの長手方向の長さが135mm 、幅が
0.4mm 。 ・干渉のピークの間隔（縞の間隔）が0.1 ｍｍ程度。 ・発振周波数２９Ｈｚ。 ・走査速度1.2 mm/sec
ールをする場合を挙げる。 ・線状レーザービームの長手方向の長さが135mm 、幅が
0.4mm 。 ・干渉のピークの間隔（縞の間隔）が0.1 ｍｍ程度。 ・発振周波数２９Ｈｚ。 ・走査速度1.2 mm/sec
【００７７】図１１に一つのレーザーパルスの断面を模
式的に示す。レーザービームは、線状の幅方向（ビーム
幅方向）に対して、θの角度を有した方向に走査する。
θは、tan θ＝0.25を満足する値である。
式的に示す。レーザービームは、線状の幅方向（ビーム
幅方向）に対して、θの角度を有した方向に走査する。
θは、tan θ＝0.25を満足する値である。
【００７８】上記の走査方法を実現するには、100 ｍｍ
基板を走査すると線状レーザービームが横に25ｍｍ程度
ずれるように走査方向を設定すればよい。
基板を走査すると線状レーザービームが横に25ｍｍ程度
ずれるように走査方向を設定すればよい。
【００７９】図１１に示すようなレーザービームの走査
を実現するのは、レーザー光学系を固定し、試料をｘ−
ｙステージに載せ、ｘ−ｙステージをｘ方向に0.29mm/
s、ｙ方向に1.16mm/Sの速度で試料を移動させ、それを
ベクトル合成させればよい。
を実現するのは、レーザー光学系を固定し、試料をｘ−
ｙステージに載せ、ｘ−ｙステージをｘ方向に0.29mm/
s、ｙ方向に1.16mm/Sの速度で試料を移動させ、それを
ベクトル合成させればよい。
【００８０】上記の条件で照射を行うと、次のパルスが
照射されるまでに試料が1.16mm/29＝0.04mmだけ移動す
る。即ち、隣合うパルスの間隔は0.04mmとなる。
照射されるまでに試料が1.16mm/29＝0.04mmだけ移動す
る。即ち、隣合うパルスの間隔は0.04mmとなる。
【００８１】このような照射方法を採用した場合、図１
２に示すように、隣合うパルスにおいて、干渉のピーク
は0.01mmシフト（平行移動）したものとなる。
２に示すように、隣合うパルスにおいて、干渉のピーク
は0.01mmシフト（平行移動）したものとなる。
【００８２】これは、隣合うレーザーパルスは、ｙ方向
に(1.16/29)mm ＝0.04mm離れたものになるのと同時にx
方向に(0.29/29)mm ＝0.01mm離れたものとなるからであ
る。
に(1.16/29)mm ＝0.04mm離れたものになるのと同時にx
方向に(0.29/29)mm ＝0.01mm離れたものとなるからであ
る。
【００８３】この場合、隣合う線状のレーザーパルス
は、その幅方向において、９０％重ねられた状態とな
る。即ち、0.4mm のビーム幅の内、0.36mmの部分が重ね
られた状態となる。
は、その幅方向において、９０％重ねられた状態とな
る。即ち、0.4mm のビーム幅の内、0.36mmの部分が重ね
られた状態となる。
【００８４】しかしながら、隣合う線状レーザーパルス
において、干渉ピークの位置は微妙にずれた状態とな
る。即ち、図１２に示すように干渉のピークは0.01mmず
れたものとなる。
において、干渉ピークの位置は微妙にずれた状態とな
る。即ち、図１２に示すように干渉のピークは0.01mmず
れたものとなる。
【００８５】このような照射方法で１０パルス照射した
場合の状態を図１３に示す。図１３は、レーザービーム
を0.04mm×10＝0.4mm 走査した状態を示すものである。
場合の状態を図１３に示す。図１３は、レーザービーム
を0.04mm×10＝0.4mm 走査した状態を示すものである。
【００８６】この場合、１パルス目の被照射領域におけ
る干渉ピークと１１パルス目の被照射領域における干渉
ピークとがビームの幅方向において丁度並ぶ状態とな
る。
る干渉ピークと１１パルス目の被照射領域における干渉
ピークとがビームの幅方向において丁度並ぶ状態とな
る。
【００８７】図１４には、さらに２０パルスを照射した
場合における干渉ピークの分布の状態を示す。図１４
は、レーザービームを0.04mm×20＝0.8mm 走査した状態
を示すものである。
場合における干渉ピークの分布の状態を示す。図１４
は、レーザービームを0.04mm×20＝0.8mm 走査した状態
を示すものである。
【００８８】図１４に示すように、 ・線状レーザービームの幅 ・干渉ピークの間隔 ・走査方向 ・走査速度 ・ビーム幅 ・発振周波数 の組み合わせを適時設定することにより、図１４に示す
ようにビーム内に存在する干渉のピークが被照射領域に
おいて重ならないようにすることができる。
ようにビーム内に存在する干渉のピークが被照射領域に
おいて重ならないようにすることができる。
【００８９】このようにすることで、被照射領域におけ
る照射むらやアニールむらを是正することができる。
る照射むらやアニールむらを是正することができる。
【００９０】即ち、図１に示すような干渉ピークの重な
りに起因する縞模様の発生を抑制することができる。
りに起因する縞模様の発生を抑制することができる。
【００９１】実際には、光学系の調整のズレ、設計パラ
メータの設定の違い、レーザーの発振強度の違い、試料
の違い等々のパラメータがあるので、干渉のピークの分
散が上述した説明のように理屈通り行われることは限ら
ない。
メータの設定の違い、レーザーの発振強度の違い、試料
の違い等々のパラメータがあるので、干渉のピークの分
散が上述した説明のように理屈通り行われることは限ら
ない。
【００９２】従って、実施に当たっては、特に目立つピ
ークの間隔やその平均値を参考して、ピークとピークと
が重ならないようにθの値を設定し、該設定された角度
θの付近で実際にレーザーを照射して、最も縞が目立た
なくなる角度を設定すればよい。
ークの間隔やその平均値を参考して、ピークとピークと
が重ならないようにθの値を設定し、該設定された角度
θの付近で実際にレーザーを照射して、最も縞が目立た
なくなる角度を設定すればよい。
【００９３】上述した説明から明らかなように、本明細
書で開示する発明は、レーザービームのパルスを一部重
ねながら走査して照射する場合に有効となるものであ
る。その有効性は、パルス同士の重なりが多い程高いも
のとなる。
書で開示する発明は、レーザービームのパルスを一部重
ねながら走査して照射する場合に有効となるものであ
る。その有効性は、パルス同士の重なりが多い程高いも
のとなる。
【００９４】本明細書で開示する発明を利用した場合、
100 ｍｍの基板走査で、1 ｍｍビームが横にずれる程度
の角度でも効果がある。これは、走査方向を少し斜めに
するだけで、基板の或る一点に干渉のピークが何度も当
たることを防ぐことが出来るからである。
100 ｍｍの基板走査で、1 ｍｍビームが横にずれる程度
の角度でも効果がある。これは、走査方向を少し斜めに
するだけで、基板の或る一点に干渉のピークが何度も当
たることを防ぐことが出来るからである。
【００９５】
〔実施例１〕以下の実施例の作製工程では、レーザーア
ニールによって、結晶性珪素膜を得る場合について示
す。まず、アーニル対象となる３種類の膜の作製方法を
示す。本明細書で開示する発明は、いずれの膜に対して
も効果的である。
ニールによって、結晶性珪素膜を得る場合について示
す。まず、アーニル対象となる３種類の膜の作製方法を
示す。本明細書で開示する発明は、いずれの膜に対して
も効果的である。
【００９６】まず、３種類いずれの膜も、基板として、
１２７ｍｍ角のコーニング１７３７ガラス基板上に形成
する。
１２７ｍｍ角のコーニング１７３７ガラス基板上に形成
する。
【００９７】まず、当該ガラス基板上に、下地膜として
の酸化珪素膜を２０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で
成膜する。次に下地膜上に非晶質珪素膜を５００Åの厚
さにプラズマＣＶＤ法で成膜する。この非晶質珪素膜を
出発膜と呼ぶ。
の酸化珪素膜を２０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で
成膜する。次に下地膜上に非晶質珪素膜を５００Åの厚
さにプラズマＣＶＤ法で成膜する。この非晶質珪素膜を
出発膜と呼ぶ。
【００９８】（膜Ａの作製手順）まず、出発膜に対し
て、４５０℃、１時間の加熱処理を施す。本工程は非晶
質珪素膜中の水素濃度を減らすための工程である。膜中
の水素が多すぎると膜がレーザー光の照射の際、膜中か
ら水素が吹き出し、膜の表面が荒れてしまうのでこの工
程が必要とされる。
て、４５０℃、１時間の加熱処理を施す。本工程は非晶
質珪素膜中の水素濃度を減らすための工程である。膜中
の水素が多すぎると膜がレーザー光の照射の際、膜中か
ら水素が吹き出し、膜の表面が荒れてしまうのでこの工
程が必要とされる。
【００９９】上記工程の後における膜中の水素の密度は
１０20atoms/cm3 台とすることが適当である。この膜を
非単結晶珪素膜Ａと呼ぶ。
１０20atoms/cm3 台とすることが適当である。この膜を
非単結晶珪素膜Ａと呼ぶ。
【０１００】（膜Ｂの作製手順）まず出発膜を成膜す
る。その上に極薄い酸化膜を成膜する。この酸化膜は、
酸素雰囲気中において、ＵＶ光を照射することによって
成膜する。
る。その上に極薄い酸化膜を成膜する。この酸化膜は、
酸素雰囲気中において、ＵＶ光を照射することによって
成膜する。
【０１０１】次に１０ｐｐｍの濃度（重量換算）でニッ
ケル元素を含んだ酢酸ニッケル水溶液をスピンコート法
により塗布する。この際、先の酸化膜が溶液の濡れ性を
良くするために機能する。
ケル元素を含んだ酢酸ニッケル水溶液をスピンコート法
により塗布する。この際、先の酸化膜が溶液の濡れ性を
良くするために機能する。
【０１０２】この状態で出発膜（非晶質珪素膜）上にニ
ッケルが均一に接して保持された状態となる。
ッケルが均一に接して保持された状態となる。
【０１０３】次に６００℃で４時間の加熱処理を施す
る。この工程において、非晶質珪素膜が結晶化する。こ
の結晶化は、ニッケル元素の作用によるものである。
（一般に非晶質珪素膜に対して、６００℃、４時間の加
熱処理を加えた場合、結晶化はしない）
る。この工程において、非晶質珪素膜が結晶化する。こ
の結晶化は、ニッケル元素の作用によるものである。
（一般に非晶質珪素膜に対して、６００℃、４時間の加
熱処理を加えた場合、結晶化はしない）
【０１０４】こうして、ニッケルの作用により結晶化さ
れた非単結晶珪素膜Ｂが得られる。
れた非単結晶珪素膜Ｂが得られる。
【０１０５】なお、ニッケルの機能による。詳細につい
ては、特開平６−２４４１０４号に記載されている。
ては、特開平６−２４４１０４号に記載されている。
【０１０６】（膜Ｃの作製手順）出発膜の上にさらに酸
化珪素膜を７００Åの厚さに成膜する。成膜方法はプラ
ズマＣＶＤ法を用いる。
化珪素膜を７００Åの厚さに成膜する。成膜方法はプラ
ズマＣＶＤ法を用いる。
【０１０７】次に該酸化珪素膜の一部をフォトリソパタ
ーニング工程によって除去し、開口部を形成する。この
開口部は、線状（スリット状）を有したものとする。
ーニング工程によって除去し、開口部を形成する。この
開口部は、線状（スリット状）を有したものとする。
【０１０８】次に開口部に薄い酸化膜を形成するために
酸素雰囲気中でUV光を５分間照射する。この薄い酸化膜
は、後に導入するニッケル水溶液に対する上記開口部の
濡れ性改善のために形成される。
酸素雰囲気中でUV光を５分間照射する。この薄い酸化膜
は、後に導入するニッケル水溶液に対する上記開口部の
濡れ性改善のために形成される。
【０１０９】次に１００ｐｐｍの酢酸ニッケル水溶液
が、スピンコート法により塗布する。この状態で、酢酸
ニッケルが上記開口部分に入る。そして、開口部におい
て露呈している非晶質珪素膜（その表面にはＵＶ酸化膜
が成膜されている）の表面にニッケル元素が接して保持
された状態を得る。
が、スピンコート法により塗布する。この状態で、酢酸
ニッケルが上記開口部分に入る。そして、開口部におい
て露呈している非晶質珪素膜（その表面にはＵＶ酸化膜
が成膜されている）の表面にニッケル元素が接して保持
された状態を得る。
【０１１０】次に、６００℃で８時間の熱アニールを施
す。この工程において、ニッケル導入部分から横方向
（基板に平行な方向／膜面に平行な方向）に結晶が成長
してゆく。
す。この工程において、ニッケル導入部分から横方向
（基板に平行な方向／膜面に平行な方向）に結晶が成長
してゆく。
【０１１１】このとき、ニッケルが果たす役割は膜Ｂと
同様のものである。上記の条件では横成長量として４０
μｍ程度が得られる。
同様のものである。上記の条件では横成長量として４０
μｍ程度が得られる。
【０１１２】この成長量は、出発膜の膜質、膜厚、酢酸
ニッケル水溶液の塗布条件等、アニール条件等々によっ
て変化する。
ニッケル水溶液の塗布条件等、アニール条件等々によっ
て変化する。
【０１１３】結晶化が終了したら、結晶性珪素膜上の酸
化珪素膜をバッファーフッ酸を用い剥離除去する。
化珪素膜をバッファーフッ酸を用い剥離除去する。
【０１１４】このようにして非晶質珪素膜が結晶化し、
結晶化した非単結晶珪素膜Ｃが得られる。
結晶化した非単結晶珪素膜Ｃが得られる。
【０１１５】このようにして得られる非単結晶珪素膜
Ａ、Ｂ、Ｃに対してレーザーアニールを施す。この場
合、試料Ａに対するものは、結晶化のためのレーザーア
ニールとなる。また、試料Ｂ及び試料Ｃに対するもの
は、結晶化した結晶性珪素膜の結晶性をさらに改善する
ためのレーザーアニールとなる。
Ａ、Ｂ、Ｃに対してレーザーアニールを施す。この場
合、試料Ａに対するものは、結晶化のためのレーザーア
ニールとなる。また、試料Ｂ及び試料Ｃに対するもの
は、結晶化した結晶性珪素膜の結晶性をさらに改善する
ためのレーザーアニールとなる。
【０１１６】図９に、実施例におけるレーザー照射シス
テムの概要を示す。
テムの概要を示す。
【０１１７】図９に示すレーザー照射システムは、レー
ザー発振装置２０１から出力され、光学系９０１により
断面形状が線状に加工される。
ザー発振装置２０１から出力され、光学系９０１により
断面形状が線状に加工される。
【０１１８】光学系によってビーム成形されたパルスレ
ーザービームは、ミラー２０６で反射され、シリンドリ
カルレンズ２０７にて集光されつつ、被処理基板９０２
に照射される。
ーザービームは、ミラー２０６で反射され、シリンドリ
カルレンズ２０７にて集光されつつ、被処理基板９０２
に照射される。
【０１１９】光学系９０１は、図２に示すシリンドリカ
ルレンズ群２０２、２０３、シリンドリカルレンズ２０
４、２０５でもって構成される。また、ミラー２０６、
及びシリンドリカルレンズ２０７は図２に示されてい
る。
ルレンズ群２０２、２０３、シリンドリカルレンズ２０
４、２０５でもって構成される。また、ミラー２０６、
及びシリンドリカルレンズ２０７は図２に示されてい
る。
【０１２０】図２に示すような光学系を用いるのは、光
学系に入射する前のビームのエネルギー不均質を分割後
重ね合わせることにより平均化しつつ、ビーム形状を線
状に加工することが出来るからである。線状ビーム面内
のエネルギー分布のバラツキは±５％以内程度となる。
学系に入射する前のビームのエネルギー不均質を分割後
重ね合わせることにより平均化しつつ、ビーム形状を線
状に加工することが出来るからである。線状ビーム面内
のエネルギー分布のバラツキは±５％以内程度となる。
【０１２１】図２に示すようなタイプのレンズ群の役割
を以下に記述する。
を以下に記述する。
【０１２２】シリンドリカルレンズ群２０２、２０３は
ビームを縦横に分割する役割を果たしている。分割され
た光束は、シリンドリカルレンズ２０４、２０５によっ
て収束され、さらにシリンドリカルレンズ２０７を介す
ることにより、線状のレーザービームとして、被照射領
域に照射される。
ビームを縦横に分割する役割を果たしている。分割され
た光束は、シリンドリカルレンズ２０４、２０５によっ
て収束され、さらにシリンドリカルレンズ２０７を介す
ることにより、線状のレーザービームとして、被照射領
域に照射される。
【０１２３】本実施例では、シリンドリカルレンズ群２
０２を７つのシリンドリカルレンズによって構成する。
また、シリンドリカルレンズ群２０３を５つのシリンド
リカルレンズによって構成する。
０２を７つのシリンドリカルレンズによって構成する。
また、シリンドリカルレンズ群２０３を５つのシリンド
リカルレンズによって構成する。
【０１２４】従って、元のレーザービームを横に５分
割、縦に７分割することになる。この状態は、元のレー
ザービームを３５分割することになる。そして、この３
５分割されたレーザービームが重ね合わせられ、ビーム
内におけるエネルギー分布が平均化される。
割、縦に７分割することになる。この状態は、元のレー
ザービームを３５分割することになる。そして、この３
５分割されたレーザービームが重ね合わせられ、ビーム
内におけるエネルギー分布が平均化される。
【０１２５】ビームの縦横の長さの比はレンズ群の構造
上自在に変えられるので、本光学系により、正方形状か
ら線状に到るまであらゆるビームを形成できる。ただ
し、レンズの大きさ、焦点距離の組合せにより、造りや
すいビーム形状は制限される。
上自在に変えられるので、本光学系により、正方形状か
ら線状に到るまであらゆるビームを形成できる。ただ
し、レンズの大きさ、焦点距離の組合せにより、造りや
すいビーム形状は制限される。
【０１２６】具体的には、図４に示すような配置でレン
ズ群を配置すれば、長方形状のビームの一辺の長さをシ
リンドリカルレンズ群４０１とシリンドリカルレンズ４
０２との距離を変えることにより変化させることが出来
る。
ズ群を配置すれば、長方形状のビームの一辺の長さをシ
リンドリカルレンズ群４０１とシリンドリカルレンズ４
０２との距離を変えることにより変化させることが出来
る。
【０１２７】しかしながら、図５のような光路を持つレ
ーザービームを形成しようとすると、シリンドリカルレ
ンズ群５０１とシリンドリカルレンズ５０２間の距離は
両者の焦点距離により規定されてしまうため、長方形状
のビームの一辺の長さも固定されてしまう。
ーザービームを形成しようとすると、シリンドリカルレ
ンズ群５０１とシリンドリカルレンズ５０２間の距離は
両者の焦点距離により規定されてしまうため、長方形状
のビームの一辺の長さも固定されてしまう。
【０１２８】よって、図５のような光路のレーザービー
ムを形成するためには予め所望のビームサイズを決定し
てからレンズ群を設計しなければならない。
ムを形成するためには予め所望のビームサイズを決定し
てからレンズ群を設計しなければならない。
【０１２９】本実施例は、図４あるいは図５、何れの記
載の配置のレンズ群を用いても効果がある。
載の配置のレンズ群を用いても効果がある。
【０１３０】なお、シリンドリカルレンズ群２０２、２
０３は凸レンズ群であるが、凹レンズ群もしくは、凹凸
混合のレンズ群を用いることもできる。
０３は凸レンズ群であるが、凹レンズ群もしくは、凹凸
混合のレンズ群を用いることもできる。
【０１３１】レーザー発振装置２０１は、ここでは、Ｘ
ｅＣｌエキシマレーザー（波長３０８ｎｍ）を発振する
ものを用いる。他に、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２
４８ｎｍ）等を用いてもよい。
ｅＣｌエキシマレーザー（波長３０８ｎｍ）を発振する
ものを用いる。他に、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２
４８ｎｍ）等を用いてもよい。
【０１３２】レーザーアニール装置の全体の概要を図１
０に示す。
０に示す。
【０１３３】レーザーアニールを行うに際しては、被処
理基板９０２は、台９０３上に配置される。（図９参
照）
理基板９０２は、台９０３上に配置される。（図９参
照）
【０１３４】そして、台９０３は、移動機構１００７に
よって、線状レーザービームの線方向に対して直角より
ややずれた角度方向（線状レーザービームを含む平面を
含む面において）に真っ直ぐに移動され、被処理基板９
０２上面に対しレーザービームを走査しながら照射す
る。なお、前記角度は微調整が可能な構造とする。
よって、線状レーザービームの線方向に対して直角より
ややずれた角度方向（線状レーザービームを含む平面を
含む面において）に真っ直ぐに移動され、被処理基板９
０２上面に対しレーザービームを走査しながら照射す
る。なお、前記角度は微調整が可能な構造とする。
【０１３５】図１０に示す装置の説明をする。１００５
は、ロード／アンロード室である。被処理基板９０２は
多数枚、例えば２０枚がカセット１００３に収納された
状態でロード／アンロード室１００５に収納される。
は、ロード／アンロード室である。被処理基板９０２は
多数枚、例えば２０枚がカセット１００３に収納された
状態でロード／アンロード室１００５に収納される。
【０１３６】動作に当たっては、ロボットアーム１００
５により、カセット１００３から一枚の基板がアライメ
ント室に移動される。
５により、カセット１００３から一枚の基板がアライメ
ント室に移動される。
【０１３７】アライメント室１００２には、被処理基板
９０２とロボットアーム１００４との位置関係を修正す
るための、アライメント機構が配置されている。アライ
メント室１００２は、ロード／アンロード室１００５と
接続されている。
９０２とロボットアーム１００４との位置関係を修正す
るための、アライメント機構が配置されている。アライ
メント室１００２は、ロード／アンロード室１００５と
接続されている。
【０１３８】基板は、ロボットアーム１００４によって
基板搬送室１００１に運ばれ、さらにロボットアーム１
００４によって、レーザー照射室１００６に移送され
る。
基板搬送室１００１に運ばれ、さらにロボットアーム１
００４によって、レーザー照射室１００６に移送され
る。
【０１３９】図９において、被処理基板９０２上に照射
される線状レーザービームは、幅０．４ｍｍ×長さ１３
５ｍｍとする。本ビームは図４記載のレンズ配置で形成
されている。
される線状レーザービームは、幅０．４ｍｍ×長さ１３
５ｍｍとする。本ビームは図４記載のレンズ配置で形成
されている。
【０１４０】レーザービームの寸法は、レンズ系の設計
によって、さらに大きくすることも可能である。
によって、さらに大きくすることも可能である。
【０１４１】被照射面におけるレーザービームのエネル
ギー密度は、１００ｍＪ／ｃｍ2 〜５００ｍＪ／ｃｍ2
の範囲から選択する。ここでは、３００ｍＪ／ｃｍ2 と
する。
ギー密度は、１００ｍＪ／ｃｍ2 〜５００ｍＪ／ｃｍ2
の範囲から選択する。ここでは、３００ｍＪ／ｃｍ2 と
する。
【０１４２】照射条件を以下に示す。 ・線状レーザービームの長手方向の長さが135mm 、幅が
0.4mm 。 ・干渉のピークの間隔（縞の間隔）が0.1 ｍｍ程度。 ・発振周波数２９Ｈｚ。 ・走査速度1.2 mm/sec
0.4mm 。 ・干渉のピークの間隔（縞の間隔）が0.1 ｍｍ程度。 ・発振周波数２９Ｈｚ。 ・走査速度1.2 mm/sec
【０１４３】この場合、図１３に示すように、被照射領
域の一点に注目すると、１０ショットのレーザービーム
が照射される。前記ショット数は５ショットから５０シ
ョットの範囲から選択することが適当である。
域の一点に注目すると、１０ショットのレーザービーム
が照射される。前記ショット数は５ショットから５０シ
ョットの範囲から選択することが適当である。
【０１４４】レーザー照射終了後、被処理基板９０２は
ロボットアーム１００４によって基板搬送室１００２に
引き戻される。
ロボットアーム１００４によって基板搬送室１００２に
引き戻される。
【０１４５】被処理基板９０２は、ロボットアーム１０
０４によって、ロード／アンロード室１００５に移送さ
れ、カセット１００３に収納される。
０４によって、ロード／アンロード室１００５に移送さ
れ、カセット１００３に収納される。
【０１４６】こうして、レーザーアニール工程が終了す
る。このようにして、上記工程を繰り返すことにより、
多数の基板に対して、連続的に一枚づつ処理できる。
る。このようにして、上記工程を繰り返すことにより、
多数の基板に対して、連続的に一枚づつ処理できる。
【０１４７】本実施例は線状レーザーを用いたが、線状
から正方形状にいたるまでいずれのビーム形状を本発明
に使用しても発明が特徴とする効果がある。
から正方形状にいたるまでいずれのビーム形状を本発明
に使用しても発明が特徴とする効果がある。
【０１４８】
【発明の効果】本明細書に開示する発明を利用すること
により、分割再結合によりレーザービームを均質化した
レーザービームによるレーザーアニールの効果の面内均
質性を大幅に向上させることができる。
により、分割再結合によりレーザービームを均質化した
レーザービームによるレーザーアニールの効果の面内均
質性を大幅に向上させることができる。
【図１】 線状レーザーによりレーザー結晶化された珪
素膜の表面の写真。
素膜の表面の写真。
【図２】 実施例における線状レーザーを形成する光学
系。
系。
【図３】 多数による光干渉の図解。
【図４】 線状レーザーを形成する光学系により、ビー
ムを分割、再結合させるときの光路。
ムを分割、再結合させるときの光路。
【図５】 線状レーザーを形成する光学系により、ビー
ムを分割、再結合させるときの光路。
ムを分割、再結合させるときの光路。
【図６】 実施例におけるレーザー照射室を示す図。
【図７】 光干渉を強調するレーザー照射の様子を示す
図。
図。
【図８】 光干渉を目立たなくするするレーザー照射の
様子を示す図。
様子を示す図。
【図９】 実施例におけるレーザー照射システムを示す
図。
図。
【図１０】実施例におけるレーザーアニール装置の上面
図。
図。
【図１１】線状のレーザービームの断面の状態を示す
図。
図。
【図１２】線状のレーザービームを斜めに走査して照射
した場合におけるレーザービーム重なり具合を示す図。
した場合におけるレーザービーム重なり具合を示す図。
【図１３】線状のレーザービームを斜めに走査して１０
パルスを照射した場合におけるレーザービーム重なり具
合を示す図。
パルスを照射した場合におけるレーザービーム重なり具
合を示す図。
【図１４】線状のレーザービームを斜めに走査して２０
パルスを照射した場合におけるレーザービーム重なり具
合を示す図。
パルスを照射した場合におけるレーザービーム重なり具
合を示す図。
２０１ レーザー発振装置 ２０２ レーザー光分割のためのシリンドリカルレンズ
群 ２０３ レーザー光分割のためのシリンドリカルレンズ
群 ２０４ レーザー光、再結合のためのシリンドリカルレ
ンズ ２０５ レーザー光、再結合のためのシリンドリカルレ
ンズ ２０６ ミラー ２０７ 線状ビームを集光するためのシリンドリカルレ
ンズ ３０１ スリット ４０１ レーザー光分割のためのシリンドリカルレンズ
群 ４０２ レーザー光、再結合のためのシリンドリカルレ
ンズ ５０１ レーザー光分割のためのシリンドリカルレンズ
群 ５０２ レーザー光、再結合のためのシリンドリカルレ
ンズ ６０１ 線状レーザービーム ６０２ 干渉のピーク位置 ７０１ 線状レーザービーム ９０１ 光学系 ９０２ 被処理基板 ９０３ 台 １００１ 基板搬送室 １００２ アライメント室 １００３ カセット １００４ ロボットアーム １００５ ロード／アンロード室 １００６ レーザー照射室 １００７ 移動機構
群 ２０３ レーザー光分割のためのシリンドリカルレンズ
群 ２０４ レーザー光、再結合のためのシリンドリカルレ
ンズ ２０５ レーザー光、再結合のためのシリンドリカルレ
ンズ ２０６ ミラー ２０７ 線状ビームを集光するためのシリンドリカルレ
ンズ ３０１ スリット ４０１ レーザー光分割のためのシリンドリカルレンズ
群 ４０２ レーザー光、再結合のためのシリンドリカルレ
ンズ ５０１ レーザー光分割のためのシリンドリカルレンズ
群 ５０２ レーザー光、再結合のためのシリンドリカルレ
ンズ ６０１ 線状レーザービーム ６０２ 干渉のピーク位置 ７０１ 線状レーザービーム ９０１ 光学系 ９０２ 被処理基板 ９０３ 台 １００１ 基板搬送室 １００２ アライメント室 １００３ カセット １００４ ロボットアーム １００５ ロード／アンロード室 １００６ レーザー照射室 １００７ 移動機構
Claims (8)
- 【請求項１】レーザビームを分割、再結合させて形成す
るレーザービーム発生手段と、 前記分割された方向に直角な方向に対して、所定の角度
θ（θ≠０°）を有した方向にレーザービームを走査し
て照射する手段と、 を有し、 前記レーザービームは、パルス発振型であり、 前記レーザービームのパルスは、被照射領域において、
一部が重ねられて照射されることを特徴とするレーザ照
射装置。 - 【請求項２】請求項１において、 レーザービーム発生手段に起因してレーザービーム内に
は、分割された方向に周期的に変化した強度分布が存在
することを特徴とするレーザー照射装置。 - 【請求項３】線状のレーザービームを照射する手段と、 前記線状のレーザービームの幅方向に対して、所定の角
度θ（θ≠０°）を有した方向にレーザービームを走査
して照射する手段と、 を有し、 前記レーザービームは、その長手方向において周期的に
変化した強度分布を有し、 前記レーザービームは、パルス発振型であり、 前記レーザービームのパルスは、被照射領域において、
一部が重ねられて照射されることを特徴とするレーザ照
射装置。 - 【請求項４】線状のレーザービームを照射する手段と、 前記線状のレーザービームの幅方向に対して、所定の角
度θ（θ≠０°）を有した方向にレーザービームを走査
して照射する手段と、 を有し、 前記レーザービームは、その長手方向において周期的に
変化した強度分布を有し、 前記レーザービームは、パルス発振型であり、 前記レーザービームのパルスは、被照射領域において、
一部が重ねられて照射され、 前記角度θは、前記周期的な強度分布のピークが重なら
ない範囲から選択されることを特徴とするレーザー照射
装置。 - 【請求項５】請求項３または請求項４において、 角度θは、0.01≦｜tan θ｜≦0.３を満たす範囲から選
択されることを特徴とするレーザー照射装置。 - 【請求項６】長手方向において周期的に変化した強度分
布を有した線状のパルス発振型のレーザービームを照射
する方法であって、 前記線状のレーザービームの幅方向に対して、所定の角
度θ（θ≠０°）を有した方向にレーザービームを走査
して、レーザービームのパルスを被照射領域において一
部を重ねつつ照射することを特徴とするレーザー照射方
法。 - 【請求項７】請求項６において、 角度θは、周期的な強度分布のピークが重ならない範囲
から選択されることを特徴とするレーザー照射方法。 - 【請求項８】請求項５において、 角度θは、0.01≦｜tan θ｜≦0.３を満たす範囲から選
択されることを特徴とするレーザー照射方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06178197A JP4056577B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | レーザー照射方法 |
| TW087102403A TW382741B (en) | 1997-02-28 | 1998-02-20 | Apparatus and method for laser irradiation |
| KR10-1998-0006310A KR100500176B1 (ko) | 1997-02-28 | 1998-02-27 | 레이저조사장치및레이저조사방법 |
| US09/032,970 US6160827A (en) | 1997-02-28 | 1998-03-02 | Laser irradiating device and laser irradiating method |
| US09/704,386 US6516009B1 (en) | 1997-02-28 | 2000-10-31 | Laser irradiating device and laser irradiating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06178197A JP4056577B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | レーザー照射方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242073A true JPH10242073A (ja) | 1998-09-11 |
| JPH10242073A5 JPH10242073A5 (ja) | 2005-01-06 |
| JP4056577B2 JP4056577B2 (ja) | 2008-03-05 |
Family
ID=13180987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06178197A Expired - Lifetime JP4056577B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | レーザー照射方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6160827A (ja) |
| JP (1) | JP4056577B2 (ja) |
| KR (1) | KR100500176B1 (ja) |
| TW (1) | TW382741B (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000323428A (ja) * | 1999-03-08 | 2000-11-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ビームホモジナイザーおよびレーザー照射装置 |
| JP2001242413A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光学系およびレーザー照射装置 |
| US6393042B1 (en) | 1999-03-08 | 2002-05-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer and laser irradiation apparatus |
| JP2004349415A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Hitachi Ltd | アクティブ・マトリクス基板の製造方法およびこれを用いた画像表示装置 |
| DE102008047611A1 (de) | 2008-01-07 | 2009-07-09 | Ihi Corporation | Verfahren und Vorrichtung für das Laserglühen |
| US7910416B2 (en) | 1999-08-13 | 2011-03-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
| US8115137B2 (en) | 2008-06-12 | 2012-02-14 | Ihi Corporation | Laser annealing method and laser annealing apparatus |
| JP2017038035A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | レーザアニーリング装置、及びそれを利用したディスプレイ装置の製造方法 |
| DE102008029622B4 (de) * | 2008-06-23 | 2018-05-09 | Ihi Corporation | Laserglühverfahren und Laserglühvorrichtung |
| WO2022163783A1 (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 | 搬送装置、搬送方法、及び半導体装置の製造方法 |
| JPWO2023079648A1 (ja) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | ||
| WO2023199485A1 (ja) * | 2022-04-14 | 2023-10-19 | Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 | 搬送装置、移載方法、搬送方法、及び半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6444506B1 (en) * | 1995-10-25 | 2002-09-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing silicon thin film devices using laser annealing in a hydrogen mixture gas followed by nitride formation |
| JPH09234579A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー照射装置 |
| US6555449B1 (en) * | 1996-05-28 | 2003-04-29 | Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Methods for producing uniform large-grained and grain boundary location manipulated polycrystalline thin film semiconductors using sequential lateral solidfication |
| JP4086932B2 (ja) | 1997-04-17 | 2008-05-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザー照射装置及びレーザー処理方法 |
| JP3462053B2 (ja) | 1997-09-30 | 2003-11-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | ビームホモジェナイザーおよびレーザー照射装置およびレーザー照射方法および半導体デバイス |
| JPH11186189A (ja) * | 1997-12-17 | 1999-07-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー照射装置 |
| JP4663047B2 (ja) * | 1998-07-13 | 2011-03-30 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザー照射装置及び半導体装置の作製方法 |
| US6246524B1 (en) | 1998-07-13 | 2001-06-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing semiconductor device |
| JP2000058839A (ja) | 1998-08-05 | 2000-02-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体素子からなる半導体回路を備えた半導体装置およびその作製方法 |
| JP2001023918A (ja) * | 1999-07-08 | 2001-01-26 | Nec Corp | 半導体薄膜形成装置 |
| US6573162B2 (en) * | 1999-12-24 | 2003-06-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus and method of fabricating a semiconductor device |
| US6830993B1 (en) * | 2000-03-21 | 2004-12-14 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Surface planarization of thin silicon films during and after processing by the sequential lateral solidification method |
| TW523791B (en) | 2000-09-01 | 2003-03-11 | Semiconductor Energy Lab | Method of processing beam, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing semiconductor device |
| CN1404627A (zh) | 2000-10-10 | 2003-03-19 | 纽约市哥伦比亚大学托管会 | 处理薄金属层的方法与设备 |
| US6955956B2 (en) * | 2000-12-26 | 2005-10-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
| SG113399A1 (en) * | 2000-12-27 | 2005-08-29 | Semiconductor Energy Lab | Laser annealing method and semiconductor device fabricating method |
| US6830994B2 (en) * | 2001-03-09 | 2004-12-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device having a crystallized semiconductor film |
| TW552645B (en) | 2001-08-03 | 2003-09-11 | Semiconductor Energy Lab | Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device |
| KR100885904B1 (ko) * | 2001-08-10 | 2009-02-26 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 레이저 어닐링장치 및 반도체장치의 제작방법 |
| JP3977038B2 (ja) | 2001-08-27 | 2007-09-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザ照射装置およびレーザ照射方法 |
| JP4397571B2 (ja) | 2001-09-25 | 2010-01-13 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザ照射方法およびレーザ照射装置、並びに半導体装置の作製方法 |
| TWI289896B (en) | 2001-11-09 | 2007-11-11 | Semiconductor Energy Lab | Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing a semiconductor device |
| US7026227B2 (en) * | 2001-11-16 | 2006-04-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of irradiating a laser beam, and method of fabricating semiconductor devices |
| US7105048B2 (en) * | 2001-11-30 | 2006-09-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
| US6849825B2 (en) * | 2001-11-30 | 2005-02-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
| US7133737B2 (en) * | 2001-11-30 | 2006-11-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Program for controlling laser apparatus and recording medium for recording program for controlling laser apparatus and capable of being read out by computer |
| US6841434B2 (en) | 2002-03-26 | 2005-01-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor device |
| US6984573B2 (en) * | 2002-06-14 | 2006-01-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation method and apparatus |
| TWI378307B (en) | 2002-08-19 | 2012-12-01 | Univ Columbia | Process and system for laser crystallization processing of film regions on a substrate to minimize edge areas, and structure of such film regions |
| US7718517B2 (en) * | 2002-08-19 | 2010-05-18 | Im James S | Single-shot semiconductor processing system and method having various irradiation patterns |
| JP4278940B2 (ja) | 2002-09-09 | 2009-06-17 | 株式会社 液晶先端技術開発センター | 結晶化装置および結晶化方法 |
| JP5164378B2 (ja) * | 2003-02-19 | 2013-03-21 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 逐次的横方向結晶化技術を用いて結晶化させた複数の半導体薄膜フィルムを処理するシステム及びプロセス |
| JP4152806B2 (ja) * | 2003-05-28 | 2008-09-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザ光照射装置 |
| WO2005029551A2 (en) | 2003-09-16 | 2005-03-31 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Processes and systems for laser crystallization processing of film regions on a substrate utilizing a line-type beam, and structures of such film regions |
| WO2005029549A2 (en) * | 2003-09-16 | 2005-03-31 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Method and system for facilitating bi-directional growth |
| US7318866B2 (en) | 2003-09-16 | 2008-01-15 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for inducing crystallization of thin films using multiple optical paths |
| US7364952B2 (en) * | 2003-09-16 | 2008-04-29 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for processing thin films |
| US7164152B2 (en) | 2003-09-16 | 2007-01-16 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Laser-irradiated thin films having variable thickness |
| WO2005029546A2 (en) * | 2003-09-16 | 2005-03-31 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Method and system for providing a continuous motion sequential lateral solidification for reducing or eliminating artifacts, and a mask for facilitating such artifact reduction/elimination |
| WO2005029547A2 (en) | 2003-09-16 | 2005-03-31 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Enhancing the width of polycrystalline grains with mask |
| WO2005034193A2 (en) | 2003-09-19 | 2005-04-14 | The Trustees Of Columbia University In The City Ofnew York | Single scan irradiation for crystallization of thin films |
| JP4579575B2 (ja) | 2004-05-14 | 2010-11-10 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザ照射方法及びレーザ照射装置 |
| US7645337B2 (en) * | 2004-11-18 | 2010-01-12 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for creating crystallographic-orientation controlled poly-silicon films |
| US8221544B2 (en) | 2005-04-06 | 2012-07-17 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Line scan sequential lateral solidification of thin films |
| JP2009505432A (ja) * | 2005-08-16 | 2009-02-05 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 薄膜のハイ・スループット結晶化 |
| WO2007049525A1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus and manufacturing method of semiconductor device |
| CN101617069B (zh) * | 2005-12-05 | 2012-05-23 | 纽约市哥伦比亚大学理事会 | 处理膜的系统和方法以及薄膜 |
| US7563661B2 (en) * | 2006-02-02 | 2009-07-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Crystallization method for semiconductor film, manufacturing method for semiconductor device, and laser irradiation apparatus |
| US8614471B2 (en) | 2007-09-21 | 2013-12-24 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Collections of laterally crystallized semiconductor islands for use in thin film transistors |
| WO2009042784A1 (en) | 2007-09-25 | 2009-04-02 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Methods of producing high uniformity in thin film transistor devices fabricated on laterally crystallized thin films |
| WO2009067688A1 (en) | 2007-11-21 | 2009-05-28 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for preparing epitaxially textured polycrystalline films |
| CN101919058B (zh) | 2007-11-21 | 2014-01-01 | 纽约市哥伦比亚大学理事会 | 用于制备外延纹理厚膜的系统和方法 |
| US8012861B2 (en) | 2007-11-21 | 2011-09-06 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for preparing epitaxially textured polycrystalline films |
| US8569155B2 (en) * | 2008-02-29 | 2013-10-29 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Flash lamp annealing crystallization for large area thin films |
| EP2248155A4 (en) * | 2008-02-29 | 2011-10-05 | Univ Columbia | FLASH ILLUSTRATION FOR THIN FILMS |
| KR20100132020A (ko) * | 2008-02-29 | 2010-12-16 | 더 트러스티이스 오브 콜롬비아 유니버시티 인 더 시티 오브 뉴욕 | 균일한 결정질 ｓｉ 막들을 제조하는 리소그래피 방법 |
| US8802580B2 (en) | 2008-11-14 | 2014-08-12 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for the crystallization of thin films |
| US8440581B2 (en) | 2009-11-24 | 2013-05-14 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for non-periodic pulse sequential lateral solidification |
| US9087696B2 (en) | 2009-11-03 | 2015-07-21 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for non-periodic pulse partial melt film processing |
| US9646831B2 (en) | 2009-11-03 | 2017-05-09 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Advanced excimer laser annealing for thin films |
| CN103870999A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-06-18 | 国家电网公司 | 一种基于旋转经验正交分解的辐照度区域划分方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5313976B1 (ja) * | 1969-08-04 | 1978-05-13 | ||
| US4309225A (en) * | 1979-09-13 | 1982-01-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Method of crystallizing amorphous material with a moving energy beam |
| US4475027A (en) * | 1981-11-17 | 1984-10-02 | Allied Corporation | Optical beam homogenizer |
| US4439245A (en) * | 1982-01-25 | 1984-03-27 | Rca Corporation | Electromagnetic radiation annealing of semiconductor material |
| JPS58147708A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 照明用光学装置 |
| US4769750A (en) * | 1985-10-18 | 1988-09-06 | Nippon Kogaku K. K. | Illumination optical system |
| US4733944A (en) * | 1986-01-24 | 1988-03-29 | Xmr, Inc. | Optical beam integration system |
| US5307207A (en) * | 1988-03-16 | 1994-04-26 | Nikon Corporation | Illuminating optical apparatus |
| JP2657957B2 (ja) * | 1990-04-27 | 1997-09-30 | キヤノン株式会社 | 投影装置及び光照射方法 |
| US5097291A (en) * | 1991-04-22 | 1992-03-17 | Nikon Corporation | Energy amount control device |
| JPH06232069A (ja) * | 1993-02-04 | 1994-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| JP3883592B2 (ja) * | 1995-08-07 | 2007-02-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザ照射方法および半導体作製方法および半導体装置の作製方法および液晶電気光学装置の作製方法 |
| JPH09260681A (ja) * | 1996-03-23 | 1997-10-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP06178197A patent/JP4056577B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-02-20 TW TW087102403A patent/TW382741B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-02-27 KR KR10-1998-0006310A patent/KR100500176B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-02 US US09/032,970 patent/US6160827A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-10-31 US US09/704,386 patent/US6516009B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6393042B1 (en) | 1999-03-08 | 2002-05-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer and laser irradiation apparatus |
| US6818568B2 (en) | 1999-03-08 | 2004-11-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of using beam homogenizer and laser irradiation apparatus |
| JP2000323428A (ja) * | 1999-03-08 | 2000-11-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ビームホモジナイザーおよびレーザー照射装置 |
| US7910416B2 (en) | 1999-08-13 | 2011-03-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
| JP2001242413A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光学系およびレーザー照射装置 |
| JP2004349415A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Hitachi Ltd | アクティブ・マトリクス基板の製造方法およびこれを用いた画像表示装置 |
| US7655950B2 (en) | 2003-05-21 | 2010-02-02 | Hitachi Displays, Ltd. | Method of manufacturing an active matrix substrate and an image display device using the same |
| KR100998777B1 (ko) * | 2003-05-21 | 2010-12-07 | 가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈 | 액티브 매트릭스 기판의 제조 방법 및 이것을 이용한 화상표시 장치 |
| US8170072B2 (en) | 2008-01-07 | 2012-05-01 | Ihi Corporation | Laser annealing method and apparatus |
| DE102008047611A1 (de) | 2008-01-07 | 2009-07-09 | Ihi Corporation | Verfahren und Vorrichtung für das Laserglühen |
| US8446924B2 (en) | 2008-01-07 | 2013-05-21 | Ihi Corporation | Laser annealing method and apparatus |
| US8115137B2 (en) | 2008-06-12 | 2012-02-14 | Ihi Corporation | Laser annealing method and laser annealing apparatus |
| DE102008029622B4 (de) * | 2008-06-23 | 2018-05-09 | Ihi Corporation | Laserglühverfahren und Laserglühvorrichtung |
| CN106449356B (zh) * | 2015-08-07 | 2022-02-08 | 三星显示有限公司 | 激光退火装置 |
| CN106449356A (zh) * | 2015-08-07 | 2017-02-22 | 三星显示有限公司 | 激光退火装置 |
| JP2017038035A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | レーザアニーリング装置、及びそれを利用したディスプレイ装置の製造方法 |
| WO2022163783A1 (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 | 搬送装置、搬送方法、及び半導体装置の製造方法 |
| JPWO2022163783A1 (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | ||
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| Publication number | Publication date |
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