JPH11111641A - レーザアニール装置 - Google Patents

レーザアニール装置

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JPH11111641A
JPH11111641A JP27277597A JP27277597A JPH11111641A JP H11111641 A JPH11111641 A JP H11111641A JP 27277597 A JP27277597 A JP 27277597A JP 27277597 A JP27277597 A JP 27277597A JP H11111641 A JPH11111641 A JP H11111641A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
enclosure
inert gas
output mirror
mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP27277597A
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English (en)
Inventor
Takashi Kuwabara
隆 桑原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ発振器の光学系を被うカバーを設け外
気と遮断することによりアニール装置のクリーニングサ
イクルを延長する。 【解決手段】 レーザ光を発生させるレーザ発振器11
内にレーザ光を発生させるレーザ管21、放電用電極2
2、光学窓23、反射鏡24と出力鏡25とを具備し、
光学窓23及び反射鏡24と出力鏡25を被うカバー2
8を設けて静室29を構成する。静室29内部に不活性
ガスを供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜半導体装置の
製造装置に関し、特に絶縁基板上に形成したシリコン膜
を加熱することを目的としたレーザアニール装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置等では、ガラスなどの絶縁
基板の上に形成したシリコン膜を多結晶化し、多結晶化
したシリコン膜を活性層として構成したTFT(Thin
FilmTransistor)を液晶駆動素子及びその周辺回路素子
として用いることが試作的に行われている。そして、前
記シリコン膜を多結晶化する1つの方法としてエキシマ
レーザアニール法が試作的に用いられている。このレー
ザアニール法は、ガラス基板上に形成した非晶質のシリ
コン膜にエキシマレーザ光を照射して加熱・溶融・冷却
して再結晶化するものあり、ガラス基板の温度を400
度以下の低温で処理することができるので、ガラス基板
として安価なノンアルカリガラスを用いることができる
ほか、多結晶シリコン膜の結晶粒径を大型化してTFT
素子の高性能化を図ることができる。
【0003】この様な処理に用いられるレーザアニール
装置は(例えば、特開平8−316169号)、図2に
示すように、エキシマレーザを発生させるレーザ発振器
1と、レーザ発振器1から主射されたレーザ光を整形す
るためのビーム整形器2と、ビーム整形器で整形された
レーザ光を内部に導入する気密性のチャンバ3と、チャ
ンバ3内に設置されその表面に被処理基板4を載置する
載置台5と、を具備しており、レーザ発振器1内部に
は、発光ガスを封入したレーザ管6と、レーザ管の両端
に設置した光学窓7と、同じくレーザ管の両端に設けた
共振器ミラー8とが設置されており、これらを被う本体
カバー9内はクリーンルーム内の外気が導入されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、薄膜半
導体装置の製造現場においては作業者が発するアンモニ
ア、サルファー、水分等が外気中に蒸気の状態で霧散し
ており、更には製造工程で用いられる多種多様の化学薬
品が同じく蒸気の状態で霧散している。その為、これら
の化学物質がレーザ発振器1の光学窓7および共振器ミ
ラー8表面に付着し、レーザ光が照射される箇所だけに
何らかの光CVD反応によって生成物が徐々に付着して
くる。この様な”白い汚れ”が付着すると、レーザ光の
透過率及び反射率を低下させて、薄膜半導体装置製造上
のばらつきの要因となっていた。これらの”白い汚れ”
は、人体から発するアンモニア等を要因とする硫酸アン
モニウム、薄膜半導体層値製造において用いられる薬品
(シリコン系接着剤等)を要因とするシリコン酸化物や
低分子シロキサン等で構成されている。
【0005】通常は、前記汚れを除去するために月に数
回のクリーニング処理を行うが、クリーニングの都度製
造ラインをストップさせるので、これが装置の実稼働時
間を短縮させていたという欠点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題に
鑑み成されたもので、レーザ発振器、ビーム整形器、レ
ーザ光を透過窓を通して内部に導入するチャンバー、チ
ャンバー内で被処理基板を固定、移動するための載置
台、を具備するレーザアニール装置において、前記レー
ザ発振器内の光学窓及び共振器ミラーをカバーで被い、
該カバー内に不活性ガスを導入可能ならしめて原因環境
から遮断することを骨子とするものである。
【0007】本発明によれば、レーザ光が通過する光学
系を全て外気から遮断することにより、光CVD反応の
発生を防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態を
詳細に説明する。図1は、本発明のレーザアニール装置
の概略を示す図である。同図において、レーザアニール
装置は、パルスレーザを発生させるレーザ発振器11
と、レーザ発振器から主射されたレーザ光を整形するた
めのビーム整形器12と、ビーム整形器で整形されたレ
ーザ光を内部に導入する気密性のチャンバ13と、チャ
ンバ13内に設置されその表面に被処理基板14を載置
する載置台15と、載置台15上方のチャンバ13の一
部に設けられ、レーザ光16を透過する透過窓17と、
レーザ発振器11とビーム整形器12間のレーザ光の通
路を被うカバー18、及びビーム整形器12とチャンバ
13間のレーザ光の通路を被うカバー19、とを概略具
備している。
【0009】ここで載置台5は、XY軸方向に移動可能
な載置台駆動機構に固定され、更には設置したガラス基
板を400度程度に予備加熱するためのヒータを具備し
ている。チャンバ13は、ステンレスなどの頑丈な筐体
から成り、内部を真空に排気し且つ内部に窒素などの不
活性ガスを導入するためのガス供給排気機構を備えてい
る。また、チャンバ13には外部に置かれた被処理基板
14を内部の載置台15上に載置し、処理済みの被処理
基板14を外部に排出する為の搬送機構が接続されてい
る。透過窓17は、チャンバ13上部の被処理基板14
と対向する部分に配置されており、これはチャンバ13
と共にチャンバ内部を気密状態に保つ隔壁として機能す
る。透過窓17自体は大きさが縦40cm×横20cm
×厚さ1cm程度の石英ガラスから成る。
【0010】さらにレーザ発振器11は、全体が本体カ
バー20で被われており、その内部には発光ガスを封入
したレーザ管21、レーザ管21内部に設置された一対
の放電用電極22、レーザ管21の両端部に設置されレ
ーザ管21内部の気密を保つ光学窓23、光学窓23の
更に外側に設けられた反射鏡24と出力鏡25から成る
共振器ミラーが設置されている。尚、26は本体に設け
られたシャッターである。
【0011】レーザ管21の内部には図示せぬガス供給
系からハロゲンガスと希釈ガスから成るレーザガスが供
給され、放電用電極22で放電させることにより発光さ
せ、発光させた光を反射鏡24と出力鏡25との間で共
振器内を往復させることによって増幅し、パルス状のエ
キシマレーザ光27としてビーム整形器12に出力す
る。出力するときはシャッター26が開けられる。
【0012】例えば希ガスとしてキセノン、ネオン、ハ
ロゲンガスとしてHClを用いた場合は、発振波長30
8nmのエキシマレーザ27を発生する。発生したレー
ザ光は、中央付近でエネルギー強度が高い2×3cm程
度の矩形の形状であるが、これをビーム整形器12によ
って短辺が0.4〜1.0mm、長辺が10〜30cm
の細長い、且つ強度分布が平坦な線状のレーザ光16に
加工される。レーザ光16を線状とするのは、例えば3
0×60cmもの大型ガラス基板に対して均等な処理を
行うためである。
【0013】而して、レーザ発振器11内部の光学窓2
3、及び反射鏡24と出力鏡25は、例えばステンレス
系の頑丈な筐体からなるカバー28で被われ、カバー2
8がレーザ管21と一体になって静室29を形成する。
静室29内部には不活性ガスとしてN2ガスが図示せぬ
給排気機構から供給され、光学窓23、及び反射鏡24
と出力鏡25を外気から遮断している。出力鏡25側の
カバー28にはレーザ光27が通過する箇所に開口部3
0が設けられており、少なくとも出力鏡25側のカバー
28内には常時外気圧よりも気圧が高くなるように前記
不活性ガスを供給し続けている。更に、本体カバー20
内部にはケミカルフィルター31を通して、アンモニ
ア、サルファー等を除去したエアーを供給するようにな
っている。
【0014】以上の本発明によれば、光学系を構成する
光学窓23、反射鏡24及び出力鏡25を外気から遮断
したので、光CVD反応の発生を防止することができ
る。更に、本体カバー20内部にケミカルフィルター3
1を通して化学的に清浄な空気を送り込むことによっ
て、上記の光CVD反応をより一層防止することが可能
となる。これによって、従来は月に数回程度光学系のク
リーニングが必要であったものが、本発明により、クリ
ーニングサイクルを従来の5倍程度に引き延ばすことが
できた。
【0015】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は、レーザ発振器21の光学系のクリーニング回数を
減らし、これによって装置の実稼働時間を大幅に延ばす
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレーザアニール装置の概略構成を示す
図である。
【図2】従来のレーザアニール装置の概略構成を示す図
である。
【符号の説明】
11 レーザ発振器 12 ビーム整形器 13 チャンバ 15 載置台 21 レーザ管 23 光学窓 24 共振器ミラーの反射鏡 25 共振器ミラーの出力鏡 27 レーザ光 28 カバー 29 静室 31 ケミカルフィルタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ管の両端に光学窓及び共振器ミラ
    ーを設置したレーザ発振器からレーザ光を発生させ、前
    記レーザ発振器から出射されたレーザ光をビーム整形器
    で整形し、整形されたレーザ光をチャンバー内部に設置
    した被処理基板に照射するレーザアニール装置におい
    て、 前記レーザ発振器の両端に、前記光学窓及び共振器ミラ
    ーを被うカバーを設置し、前記カバー内に不活性ガスを
    供給可能としたことを特徴とするレーザアニール装置。
  2. 【請求項2】 前記レーザ発振器と前記共振器ミラーと
    が本体カバー内に設置され、該本体カバー内の給気機構
    にケミカルフィルターを設置したことを特徴とする請求
    項1記載のレーザアニール装置。
JP27277597A 1997-10-06 1997-10-06 レーザアニール装置 Pending JPH11111641A (ja)

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JP27277597A JPH11111641A (ja) 1997-10-06 1997-10-06 レーザアニール装置

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JPH11111641A true JPH11111641A (ja) 1999-04-23

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JP27277597A Pending JPH11111641A (ja) 1997-10-06 1997-10-06 レーザアニール装置

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JP (1) JPH11111641A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013157376A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Japan Display Central Co Ltd レーザアニール装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013157376A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Japan Display Central Co Ltd レーザアニール装置

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