JPH1197382A - Laser annealer - Google Patents

Laser annealer

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JPH1197382A
JPH1197382A JP27339297A JP27339297A JPH1197382A JP H1197382 A JPH1197382 A JP H1197382A JP 27339297 A JP27339297 A JP 27339297A JP 27339297 A JP27339297 A JP 27339297A JP H1197382 A JPH1197382 A JP H1197382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
annealing
heater
processed
moving
Prior art date
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Pending
Application number
JP27339297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Isotani
嘉彦 磯谷
Yoshiki Sawai
美喜 澤井
Yuji Maruki
祐治 丸木
Kazuyuki Kawahara
和之 川原
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.)
Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Steel Works Ltd filed Critical Japan Steel Works Ltd
Priority to JP27339297A priority Critical patent/JPH1197382A/en
Publication of JPH1197382A publication Critical patent/JPH1197382A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect an object to be treated against temperature drop or disturbance of temperature distribution at the time of transfer by providing a moving space tar passing the object at a part coupling a preheating chamber and an annealing chamber and transferring the object from the preheating chamber to the annealing chamber through the moving space. SOLUTION: A preheating chamber 2 provided with a gate valve 2a is coupled with an annealing chamber 3 provided with a gate valve 3a through a coupling part comprising a wall face and a moving space, i.e., a thin groove 5, is made at the coupling part. A moving passage 16 for a transfer hand 15 is secured to the side wall of each chamber from the annealing chamber 3 to the preheating chamber 2 such that the moving passage 16 passes through the thin groove 5. The transfer hand 15 is fixed movably to the moving passage 16 such that an object 1 to be treated is moved from the preheating chamber 2 to the annealing chamber 3 through the thin groove 5 by means of the transfer hand 15 and a driver 17 for transfer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質物にレーザ
光を照射して、この非晶質物をアニールするレーザアニ
ール処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser annealing apparatus for irradiating an amorphous material with a laser beam and annealing the amorphous material.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶ディスプレイ等の透明電極の多くに
は、安価なアモルファス材料(アモルファスシリコン
等)が使用されているが、最近では、高画質化等の観点
から多結晶薄膜の使用が増大している。この多結晶薄膜
は、CVD等により形成されたアモルファス薄膜を10
00℃以上に加熱することにより得ることもできるが、
その他の方法として、アモルファス薄膜にレーザ光を照
射してアニールすることによって得ることができる。上
記アニールに際しては、被処理体全体を1000℃を越
えるような高温に加熱する必要はなく、被処理体全体を
200〜400℃程度に加熱した状態でレーザ光を走査
しつつ照射することによって良好なアニールが効率的に
なされる。
2. Description of the Related Art Inexpensive amorphous materials (such as amorphous silicon) are used for many transparent electrodes of liquid crystal displays and the like. Recently, however, the use of polycrystalline thin films has been increasing from the viewpoint of improving image quality. ing. This polycrystalline thin film is made up of an amorphous thin film formed by CVD or the like.
Although it can be obtained by heating to 00 ° C or more,
As another method, it can be obtained by irradiating the amorphous thin film with laser light and annealing. At the time of the above annealing, it is not necessary to heat the entire object to be processed to a high temperature exceeding 1000 ° C., and it is preferable to irradiate while scanning the laser beam while heating the entire object to be heated to about 200 to 400 ° C. Annealing is performed efficiently.

【0003】ところで、上記アニール処理に用いられる
処理装置では、スループット(処理時間)短縮のため、
アニール室で処理する前に、被処理体を予備的に加熱し
ており、この予備加熱は、アニール室とは別室の予備加
熱室で行っている。この従来のレーザアニール処理装置
を図6〜図9に基づいて説明すると、連なって配置され
る予備加熱室20とアニール室21とは隔壁22によっ
て隔てられており、それぞれの室内に被処理体1を所定
温度に加熱するヒータ20a、21aが配置されてい
る。また各室前面壁には、被処理体1を出し入れする、
開閉自在な搬出入口20bおよび21bが設けられてお
り、これらの前方位置に被処理体搬送装置23が配置さ
れている。また、アニール室21の外部には図示しない
レーザ出力装置が配置されており、この出力装置から発
せられたレーザ光は、適当な光学系を経てアニール室2
1の導入窓から室内に入射される。
[0003] By the way, in the processing apparatus used for the annealing process, in order to reduce the throughput (processing time),
Before being processed in the annealing chamber, the object to be processed is preliminarily heated, and the preheating is performed in a preheating chamber separate from the annealing chamber. This conventional laser annealing apparatus will be described with reference to FIGS. 6 to 9. The preheating chamber 20 and the annealing chamber 21 which are arranged continuously are separated by a partition wall 22, and the object 1 to be processed is provided in each chamber. Heaters 20a and 21a for heating the heater to a predetermined temperature are arranged. In addition, the processing object 1 is put in and out of the front wall of each room.
Openable opening / closing entrances 20b and 21b are provided, and a workpiece transfer device 23 is disposed in front of these entrances and exits. A laser output device (not shown) is provided outside the annealing chamber 21. The laser beam emitted from this output device is passed through an appropriate optical system to the annealing chamber 2.
The light enters the room through one of the introduction windows.

【0004】上記アニール処理装置の使用例について説
明すると、CVD等によって基板にアモルファス薄膜を
形成した被処理体1を被処理体搬送装置23によって室
外から予備加熱室20内に搬入し、ヒータ20aによっ
て所定温度に迄加熱する。加熱された被処理体1は、搬
送装置23によって搬出入口20bから予備加熱室20
外に運び出し、搬出入口21b近くにまで移動した後、
この搬出入口21bからアニール室21内に搬入する。
アニール室21内では、ヒータ21aによって被処理体
1を所定温度に加熱しつつレーザ光を照射して、被処理
体1のアモルファス薄膜を多結晶化する。アニール処理
を終えた被処理体1は、再度、搬出入口21bを通して
搬送装置23によってアニール処理室外に取り出され、
所望場所に移動される。
A description will be given of an example of use of the above annealing apparatus. The object 1 having an amorphous thin film formed on a substrate by CVD or the like is carried into the preheating chamber 20 from outside by an object transfer device 23, and is heated by a heater 20a. Heat to a predetermined temperature. The heated object 1 is transferred from the carry-in / out port 20b by the transfer device 23 to the pre-heating chamber 20.
After carrying it out and moving it near the loading / unloading entrance 21b,
The material is carried into the annealing chamber 21 through the carry-in / out entrance 21b.
In the annealing chamber 21, the object 1 is irradiated with laser light while being heated to a predetermined temperature by the heater 21a, so that the amorphous thin film of the object 1 is polycrystallized. The object 1 after the annealing is again taken out of the annealing chamber by the transfer device 23 through the carry-in / out opening 21b.
Moved to the desired location.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記レーザア
ニール処理装置では、被処理体1を予備加熱室20から
アニール室21に搬送する際に、加熱された被処理体1
が外気に晒されることにより温度が低下してしまう。し
かも、搬送に際しては図8、9に示すようなU形または
I形の搬送用ハンド25、26に被処理体1を載せて移
動するので、予備加熱された被処理体の温度分布がハン
ド形状に従ってくずれてしまう。このためアニール処理
を行うには、再び基板を加熱したり、温度低下分を見込
んでアニール時の温度よりも高い温度で予備加熱する必
要があり(例えばアニール処理時の加熱温度を200℃
とする場合に、温度低下が70℃見込まれれば、予備加
熱温度を270℃とする)、エネルギ効率が悪いという
問題がある。さらに、全体の温度管理だけでなく被処理
体の温度分布をアニール用ヒータにより修正する作業が
必要になり、処理時間が長くかかりスループットが低下
するという問題がある。本発明は、上記事情を背景とし
てなされたものであり、搬送時の被処理体の温度低下及
び温度分布の乱れを防止して、効率的にアニール処理す
ることができるレーザアニール処理装置を提供すること
を目的とする。
However, in the laser annealing apparatus, when the object 1 is transferred from the preheating chamber 20 to the annealing chamber 21, the heated object 1 is heated.
When exposed to the outside air, the temperature decreases. In addition, since the workpiece 1 is placed on the U-shaped or I-shaped transporting hands 25 and 26 as shown in FIGS. 8 and 9 during the transport, the temperature distribution of the preheated workpiece is shaped like a hand. According to. Therefore, in order to perform the annealing process, it is necessary to heat the substrate again, or to preliminarily heat the substrate at a temperature higher than the annealing temperature in anticipation of the temperature decrease (for example, by setting the heating temperature during the annealing process to 200 ° C.).
In this case, if a temperature decrease is expected to be 70 ° C., the preheating temperature is set to 270 ° C.), and there is a problem that energy efficiency is poor. Further, not only the overall temperature control but also the work of correcting the temperature distribution of the object to be processed by the annealing heater is required, which causes a problem that the processing time is long and the throughput is reduced. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a laser annealing processing apparatus capable of preventing a temperature drop and a disturbance in a temperature distribution of a processing target at the time of conveyance and performing efficient annealing processing. The purpose is to:

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のレーザアニール処理装置のうち第1の発明
は、非晶質物を含む被処理体を予備加熱する予備加熱室
と、予備加熱された被処理体にレーザ光を照射して非晶
質物をアニールするアニール室とを有するレーザアニー
ル処理装置において、上記予備加熱室とアニール室とが
気密な連結部を介して連結されているとともに、該連結
部には被処理体が通過する移動用スペースが確保されて
おり、この移動用スペースを通して被処理体を予備加熱
室からアニール室へと移動させる被処理体搬送装置を有
することを特徴とする。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, a first aspect of the laser annealing apparatus of the present invention comprises a preheating chamber for preheating an object to be processed containing an amorphous material, A laser annealing apparatus having an annealing chamber for irradiating a laser beam to the processed object to anneal the amorphous material, wherein the preheating chamber and the annealing chamber are connected via an air-tight connecting portion. A moving space through which the object passes is secured in the connecting portion, and an object conveying device that moves the object from the preheating chamber to the annealing chamber through the moving space is provided. And

【0007】第2の発明は、第1の発明において、被処
理体搬送装置が連結部を通って予備加熱室とアニール室
との間を移動する搬送機構を有することを特徴とする。
第3の発明は、第1または第2の発明において、予備加
熱室内に被処理体を多段に設置して加熱する多段ヒータ
が設けられており、該多段ヒータを上下方向に移動させ
るヒータ駆動装置が予備加熱室外に設けられていること
を特徴とする。第4の発明は、第3の発明において、被
処理体を多段ヒータに補充する際に、多段ヒータにおけ
る被処理体の設置箇所の内、空きのある箇所に被処理体
を取り入れられるように多段ヒータを所定の位置に上下
移動させるとともに、被処理体を多段ヒータから被処理
体搬送装置へ受け渡す際に、加熱が適当になされた被処
理体を選択し、この被処理体を取り出せるように多段ヒ
ータを所定の位置に上下移動させる制御部を有すること
を特徴とする。
A second invention is characterized in that, in the first invention, the object transfer apparatus has a transfer mechanism for moving between the preheating chamber and the annealing chamber through the connecting portion.
According to a third aspect, in the first or second aspect, a multi-stage heater is provided for heating the multi-stage heater by setting the object to be processed in the pre-heating chamber in multiple stages, and the heater driving device moves the multi-stage heater in a vertical direction. Is provided outside the preheating chamber. According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, when the object to be processed is refilled into the multi-stage heater, the multi-stage heater is provided so that the object to be processed can be introduced into a vacant portion among the installation positions of the object in the multi-stage heater. When the heater is moved up and down to a predetermined position, and when the workpiece is transferred from the multi-stage heater to the workpiece transporting device, a properly heated workpiece is selected and the workpiece can be taken out. The multi-stage heater has a control unit for moving the heater up and down to a predetermined position.

【0008】なお、本発明で処理の対象となる被処理体
としては、前述したように液晶装置の透明電極用材料を
例示できるが、本発明としては、その適用例が具体的に
上記に限定されるものではなく、レーザ光を照射してア
ニールするあらゆる用途材への適用が可能である。次
に、本発明の処理装置で用いられるレーザ光としては、
常法によりレーザ出力部より出力されたものであればよ
く、本発明としてはレーザ光の発生形態やビーム形状は
限定されない。ただし、透明電極に対する吸収率の高い
波長を持つエキシマレーザ光が望ましい。レーザ光は適
当な光学系(レンズ、ミラー、伝送路、レーザ光導入窓
等)を介して被処理体に照射される。また、予備加熱室
およびアニール室には被処理体を加熱するためのヒータ
が設けられているが、その構成は特に限定されるもので
はなく、抵抗加熱装置、誘導加熱装置、マイクロ波加熱
装置等のように、被処理体を加熱することができるあら
ゆる加熱手段をヒータとして採用することができる。な
お、各室での加熱温度は任意に設定することができる。
As the object to be treated in the present invention, the material for a transparent electrode of a liquid crystal device can be exemplified as described above, but in the present invention, the application examples are specifically limited to the above. However, the present invention can be applied to any application material that anneals by irradiating a laser beam. Next, as the laser beam used in the processing apparatus of the present invention,
What is necessary is just to output from a laser output part by a conventional method, and the present invention is not limited to the generation form or beam shape of laser light. However, an excimer laser beam having a wavelength with a high absorptivity for the transparent electrode is desirable. The laser light is applied to the object to be processed via an appropriate optical system (a lens, a mirror, a transmission path, a laser light introduction window, and the like). Further, a heater for heating the object to be processed is provided in the preheating chamber and the annealing chamber, but the configuration is not particularly limited, and a resistance heating device, an induction heating device, a microwave heating device, and the like are provided. As described above, any heating means capable of heating the object can be employed as the heater. In addition, the heating temperature in each chamber can be set arbitrarily.

【0009】上記予備加熱室とアニール室とは、気密な
連結部を介して連結されており、連結部において外気と
接触することが防止される。この気密の程度は、外気と
の接触によって内部の温度が外気温の影響を受けること
が避けられればよく、さらにその他には予備加熱室やア
ニール室の調整された雰囲気を損なわない程度に気密性
を確保するという観点を含めて定めることもできる。ま
た、連結部には、被処理体が通過するための移動用スペ
ースが確保されており、このスペースは、移動に必要な
最小限のものであればよく、必要以上に大きなスペース
を確保する必要はない。このスペースは常時開放されて
いてもよいが、被処理体が通過する際など、必要な時に
のみ開くように開閉扉を設けることも可能である。上記
移動用スペースを通して被処理体を移動させる被処理体
搬送装置の構成は特に限定されないが、一部の搬送機構
が上記スペースを介して予備加熱室とアニール室間で移
動するものが望ましい。この構成により比較的高温の両
室に複雑な装置を配置することなく、簡易な構造の装置
によって被処理体の搬送が可能になる。しかも搬送機構
は、常に高温の両室または移動用スペースに位置してい
るので、搬送ハンド等の部材も昇温しており、これに被
処理体を接触させた際の温度分布変化を極力小さくする
ことができる。
[0009] The preheating chamber and the annealing chamber are connected via an air-tight connecting portion, so that the connecting portion is prevented from coming into contact with outside air. The degree of airtightness should be such that the internal temperature is not affected by the outside air temperature due to contact with the outside air, and the airtightness should be such that the adjusted atmosphere of the preheating chamber and the annealing chamber is not impaired. It can also be determined from the viewpoint of securing In addition, the connecting portion is provided with a space for moving the object to be processed, and this space may be a minimum space necessary for movement, and it is necessary to secure an unnecessarily large space. There is no. This space may be open at all times, but it is also possible to provide an opening / closing door so that the space is opened only when necessary, such as when the object passes. There is no particular limitation on the configuration of the object transfer device that moves the object through the moving space, but it is desirable that a part of the transfer mechanism be moved between the preheating chamber and the annealing chamber via the space. With this configuration, the object to be processed can be transported by a device having a simple structure without disposing a complicated device in both the relatively high-temperature chambers. In addition, since the transfer mechanism is always located in both high-temperature chambers or the space for movement, the temperature of the members such as the transfer hand also rises, and the change in the temperature distribution when the workpiece is brought into contact with it is minimized. can do.

【0010】また、予備加熱室側では、ヒータとして複
数の被処理体を多段に設置して加熱する多段ヒータを用
いるのが望ましく、これにより複数の被処理体を効率的
に加熱することができる。さらに、この多段ヒータを上
下方向に移動させるヒータ駆動装置を予備加熱室外に設
ければ、ヒータへの被処理体の搬入およびヒータからの
被処理体の搬出を円滑に行うことができ、また搬送装置
の運動機構に対する負担が軽減され、搬送装置の構造を
簡略化することができる。しかも、ヒータ駆動装置は予
備加熱室外に置かれるので、高温の室内に複雑な機構を
配置する必要がなく、装置の低コスト化および高寿命化
が達成される。上記多段ヒータとを設置する際に、搬送
ハンドとして、互いに左右に遠近移動可能な2つの支持
片と、各支持片に内向きに設けられた複数の支持突片と
を有するものを用いることができる。この搬送ハンド
は、被処理体の搬送に際し、支持突片のみに被処理体を
載せることができ、被処理体と搬送ハンドとの接触面積
を極力小さくして被処理体の温度分布への影響を軽減す
ることができる。さらに、搬送ハンドに被処理体を載せ
たり降ろしたりする際には、支持片同士を遠近移動させ
ることにより容易に上記作業を行うことができ、しか
も、これにより搬送ハンドを複雑に運動させる必要がな
く、搬送装置の構造を簡略化できる。
On the preheating chamber side, it is desirable to use a multi-stage heater for heating a plurality of objects to be set in multiple stages as a heater, so that the plurality of objects to be processed can be efficiently heated. . Further, if a heater driving device for moving the multi-stage heater in the vertical direction is provided outside the preheating chamber, it is possible to smoothly carry in and carry out the object to and from the heater. The load on the movement mechanism of the device is reduced, and the structure of the transport device can be simplified. In addition, since the heater driving device is placed outside the preheating chamber, there is no need to arrange a complicated mechanism in a high-temperature room, and the cost and life of the device can be reduced. When installing the multi-stage heater, it is possible to use, as the transfer hand, a transfer hand having two support pieces that can be moved to and away from each other left and right, and a plurality of support protrusions provided inward on each support piece. it can. This transport hand can place the workpiece only on the support projection when transporting the workpiece, and minimizes the contact area between the workpiece and the transport hand to affect the temperature distribution of the workpiece. Can be reduced. Further, when placing and lowering the object to be processed on the transport hand, the above-mentioned work can be easily performed by moving the support pieces far and near. In addition, it is necessary to move the transport hand in a complicated manner. Therefore, the structure of the transfer device can be simplified.

【0011】本発明によれば、予備加熱室で加熱された
被処理体は、連結部の移動用スペースを通ってアニール
処理室に移動されるので、温度変化が少なく、高いエネ
ルギ効率により作業を行うことができ、また、被処理体
の温度分布への影響も軽減されるので、加熱負担が軽減
され、処理効率が向上する。また、上記構成において、
連結部を通って予備加熱室とアニール室との間を移動す
る搬送機構や、ヒータ駆動装置が予備加熱室外に設けら
れた多段ヒータを組み合わせれば、搬送装置が簡易化さ
れるとともに複雑な機構を高温な室内に設置することが
避けられるので、搬送機構の製造コストおよびランニン
グコストを低減できるとともに搬送装置の損傷を少なく
して寿命を長くすることができる。
According to the present invention, the object heated in the preheating chamber is moved to the annealing processing chamber through the moving space of the connecting portion, so that the temperature change is small and the work can be performed with high energy efficiency. In addition, the influence on the temperature distribution of the object is reduced, so that the heating load is reduced and the processing efficiency is improved. In the above configuration,
By combining a transfer mechanism that moves between the pre-heating chamber and the annealing chamber through the connecting portion, and a multi-stage heater in which the heater driving device is provided outside the pre-heating chamber, the transfer device can be simplified and a complicated mechanism can be used. Can be avoided in a high-temperature room, so that the manufacturing cost and running cost of the transport mechanism can be reduced, the damage to the transport device can be reduced, and the life can be prolonged.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、図1〜5に基づいて本発
明の一実施形態を説明する。被処理体1を搬入するため
のゲートバルブ2aを設けた予備加熱室2と、被処理体
1を搬出するためのゲートバルブ3aを設けたアニール
室3とが壁面からなる連結部4によって連結されてお
り、該連結部4には、移動用スペースとして細溝5が形
成されている。上記予備加熱室2内には、多段ヒータ6
が配置されており、該多段ヒータ6には、上下方向に間
隔を置いて多数配置されたヒータ6a…6aを有してお
り、各ヒータ6a…6aは、ヒータ支持枠6bに固定さ
れている。また、ヒータ6a、6a間には、同じくヒー
タ支持枠6bに固定された被処理体載置台7がそれぞれ
配置されており、各被処理体載置台7の上面には、被処
理体1を支持する複数の支持突部7a…7aが形成され
ている。なお、上記ヒータ支持枠6bには、予備加熱室
2の天井部に突出する支持棒6cが固定されており、該
支持棒6cは、予備加熱室2の外部に配置したヒータ駆
動装置10に接続されており、該ヒータ駆動装置10に
よって支持棒6c、支持枠6bを介して多段ヒータ6が
上下動するように構成されている。なお、ヒータ駆動装
置10には、駆動装置10の上下移動を制御する制御部
11が接続されている。一方、アニール室3内には被処
理体固定台13が配置されており、該被処理体固定台1
3は上面に被処理体を支持する複数の支持突部13a…
13aが設けられているとともに、被処理体1を加熱す
るヒータ14を内蔵しており、さらに、アニール室3内
で図示しない駆動装置によってスライド移動できるよう
に構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. A preheating chamber 2 provided with a gate valve 2a for carrying in the object 1 and an annealing chamber 3 provided with a gate valve 3a for carrying out the object 1 are connected by a connecting portion 4 composed of a wall surface. A narrow groove 5 is formed in the connecting portion 4 as a space for movement. In the preheating chamber 2, a multi-stage heater 6 is provided.
. The multi-stage heater 6 has a large number of heaters 6a... 6a arranged at intervals in the vertical direction, and each heater 6a... 6a is fixed to a heater support frame 6b. . Further, between the heaters 6a, 6a, there are disposed workpiece mounts 7, which are also fixed to the heater support frame 6b, and the upper surface of each workpiece support 7 supports the workpiece 1. A plurality of supporting protrusions 7a... 7a are formed. A support rod 6c protruding from the ceiling of the preheating chamber 2 is fixed to the heater support frame 6b. The support rod 6c is connected to a heater driving device 10 disposed outside the preheating chamber 2. The multistage heater 6 is configured to move up and down by the heater driving device 10 via the support rod 6c and the support frame 6b. The heater driving device 10 is connected to a control unit 11 that controls the vertical movement of the driving device 10. On the other hand, in the annealing chamber 3, a processing object fixing table 13 is disposed, and the processing object fixing table 1 is provided.
Reference numeral 3 denotes a plurality of support protrusions 13a for supporting the object on the upper surface.
The annealing chamber 13a is provided, a heater 14 for heating the object 1 is built in, and the apparatus is configured to be slidable in the annealing chamber 3 by a driving device (not shown).

【0013】また、該アニール室3から予備加熱室2に
かけて、上記細溝5を通るように、搬送ハンド15用の
移動路16が各室の側壁に固定されており、該移動路1
6に搬送ハンド15が移動可能に取り付けられている。
上記移動路16には、アニール室3の外部に配置した搬
送用駆動装置17が接続されており、該駆動装置17に
よって搬送ハンド15が移動路16に沿って移動するよ
うに構成されている。上記搬送ハンド15は、予備加熱
室2とアニール室3との間を移動する搬送機構を構成し
ており、さらに、搬送ハンド15、移動路16、搬送用
駆動装置17によって被処理体搬送装置が構成されてい
る。例えば、上記移動路16としてはボールネジを用
い、搬送ハンド15をこのボールネジに螺合するととも
に駆動装置17をモータ等で構成し、この駆動装置17
によって上記ボールネジを回転させる構成により搬送ハ
ンド15を移動路16に沿って移動させることができ
る。なお、搬送ハンド15は、移動路16に取り付けら
れるハンド基台部15aと、該ハンド基台部15aに左
右方向にスライドできるように取り付けられた2つの支
持片15b、15bとからなり、各支持片15b、15
bには、それぞれ内向きに4つの支持突片15c…15
cが設けられている。上記支持片15b、15bは、上
記したようにハンド基台部15aをベースとしてスライ
ド移動して互いの距離を変えることができる。
A moving path 16 for the transfer hand 15 is fixed to the side wall of each chamber from the annealing chamber 3 to the preheating chamber 2 so as to pass through the narrow groove 5.
6, a transfer hand 15 is movably attached.
The transfer path 16 is connected to a transfer drive device 17 disposed outside the annealing chamber 3, and the transfer device 15 is configured to move the transfer hand 15 along the transfer path 16. The transfer hand 15 constitutes a transfer mechanism that moves between the preheating chamber 2 and the annealing chamber 3, and the transfer object 15 is further moved by the transfer hand 15, the movement path 16, and the transfer driving device 17. It is configured. For example, a ball screw is used as the moving path 16, the transfer hand 15 is screwed into the ball screw, and a driving device 17 is configured by a motor or the like.
Thus, the transport hand 15 can be moved along the moving path 16 by the configuration in which the ball screw is rotated. The transport hand 15 includes a hand base 15a attached to the moving path 16 and two support pieces 15b, 15b attached to the hand base 15a so as to be slidable in the left-right direction. Pieces 15b, 15
b have four support projections 15c.
c is provided. As described above, the support pieces 15b, 15b can slide on the hand base 15a to change the distance therebetween.

【0014】以下に、上記実施形態の動作について説明
する。基板にアモルファス薄膜が形成された被処理体1
を予備加熱すべく、ゲートバルブ2aを開けて上記被処
理体1を予備加熱室2内に搬入し、一方、制御部11の
命令によってヒータ駆動装置10を作動させ、多段ヒー
タ6を上下動させる。この上下動においては、被処理体
を載置する被処理体載置台7のうち空いている載置台7
に上記被処理体1を搬入、載置できるように多段アニー
ル6の移動方向および移動量を定める。このとき被処理
体1の搬入を行えるように支持枠6bの形状を工夫して
おいてもよく、また、ヒータ駆動装置10に回転機構を
設け、多段ヒータ6を回転させて被処理体1の搬入を補
助することも可能である。一方、多段ヒータ6から被処
理体1を取り出す際には、上記多段ヒータ6によって加
熱されている複数の被処理体1の中から、十分に加熱さ
れたものを選択し、この被処理体1を搬送するべき、制
御部11で多段ヒータ6の移動方向および移動量を決定
し、この決定命令に従ってヒータ駆動装置10を作動さ
せる。なお、上記被処理体1の選択においては、例え
ば、制御部11において各被処理体載置台7毎に被処理
体の搬入時期を記憶しておき、この記憶内容から最適の
被処理体を選択することができる。また、被処理体毎に
搬入時期と搬入位置(どの処理体載置台7であるか)を
記憶しておき、その内容から最適の被処理体を選択する
ことも可能である。
The operation of the above embodiment will be described below. Workpiece 1 with amorphous thin film formed on substrate
In order to preheat, the object 1 is carried into the preheating chamber 2 by opening the gate valve 2a, and the heater driving device 10 is operated by the instruction of the control unit 11 to move the multistage heater 6 up and down. . In this vertical movement, the vacant mounting table 7 of the processing object mounting tables 7 on which the processing object is mounted is mounted.
The moving direction and the moving amount of the multi-stage annealing 6 are determined so that the object 1 can be carried in and placed on the substrate. At this time, the shape of the support frame 6b may be devised so that the workpiece 1 can be carried in. Further, a rotating mechanism is provided in the heater driving device 10, and the multi-stage heater 6 is rotated to rotate the workpiece 1 It is also possible to assist in carrying in. On the other hand, when taking out the processing target 1 from the multi-stage heater 6, a sufficiently heated one is selected from the plurality of processing target 1 heated by the multi-stage heater 6, and the processing target 1 is selected. The controller 11 determines the direction and amount of movement of the multi-stage heater 6 to be conveyed, and operates the heater driving device 10 in accordance with this determination command. In the selection of the processing target 1, for example, the control unit 11 stores the loading timing of the processing target for each processing target mounting table 7, and selects the optimum processing target from the stored contents. can do. Further, it is also possible to store the carry-in time and carry-in position (that is, which work piece mounting table 7) for each work piece, and select an optimum work piece from the contents.

【0015】上記被処理体1の搬出に際しては、図5に
示すように、搬送ハンド15が搬送予定の被処理体1と
上方のヒータ6aとの間の高さに位置するように多段ヒ
ータ6を上下動させる。そして、搬送ハンド15を移動
路16に沿って移動させ、上記被処理体1とその上方の
ヒータ6aとの間に位置させる。この状態で搬送ハンド
15の支持片15b、15bを互いに開き、または予め
開いておき、その支持突片15cの内側に被処理体1が
位置するようにする。そして、搬送ハンド15は停止し
たままで多段ヒータ6を上昇させ、支持突片15bが、
被処理体1と被処理体載置台7との間に位置させ、支持
片15b、15b同士を接近させ、支持突片15c、1
5c上に被処理体1が位置するようにする。そして、多
段ヒータ6を僅かに下降させると、被処理体1は、搬送
ハンド15の支持突片15c、15cに支持された状態
で被処理体載置台7から離脱する。この搬送ハンド15
を移動路16に沿ってアニール室3側に移動させると、
搬送ハンド15は被処理体1とともに細溝5を通ってア
ニール室3に到達する。さらに、この搬送ハンド15を
移動させて、被処理体固定台13の直上に位置させる。
この際に、被処理体固定台13も移動させることもでき
る。そして、この位置で搬送ハンド15の支持片15
b、15bを開けると、被処理体1は、被処理体固定台
13上でその支持突部13a、13aによって支持され
る。上記被処理体1に対しては、ヒータ14で加熱しつ
つレーザ光を照射し、さらにこの最中に被処理固定台1
3を移動させることにより被処理体1のアモルファス膜
全面にレーザ光が照射され、アニールによって多結晶化
される。
At the time of unloading the object 1, as shown in FIG. 5, the multi-stage heater 6 is set so that the transfer hand 15 is located at a height between the object 1 to be transferred and the upper heater 6a. Move up and down. Then, the transfer hand 15 is moved along the moving path 16 and is positioned between the target object 1 and the heater 6a above the target object. In this state, the support pieces 15b, 15b of the transfer hand 15 are opened or opened in advance so that the object 1 is positioned inside the support protrusion 15c. Then, with the transport hand 15 stopped, the multi-stage heater 6 is raised, and the support projection 15b is
It is positioned between the processing target 1 and the processing target mounting table 7, and the support pieces 15b, 15b are brought close to each other,
The object to be processed 1 is positioned on 5c. Then, when the multi-stage heater 6 is slightly lowered, the workpiece 1 is detached from the workpiece mounting table 7 while being supported by the supporting protrusions 15c of the transport hand 15. This transfer hand 15
Is moved along the movement path 16 to the annealing chamber 3 side,
The transport hand 15 reaches the annealing chamber 3 through the narrow groove 5 together with the object 1 to be processed. Further, the transfer hand 15 is moved to be positioned immediately above the processing object fixing base 13.
At this time, the workpiece fixing base 13 can also be moved. Then, the support piece 15 of the transport hand 15 is
When b and 15b are opened, the processing target 1 is supported on the processing target fixing base 13 by the support protrusions 13a and 13a. The object 1 is irradiated with laser light while being heated by the heater 14, and during this time, the object 1 is fixed.
By moving 3, the entire surface of the amorphous film of the processing target 1 is irradiated with laser light, and is polycrystallized by annealing.

【0016】上記アニールにおいては、予備加熱室2か
らアニール室3に至るまでの搬送経路が短く、被処理体
1の温度低下は少なく、予備加熱室2で必要以上に高温
に加熱する必要がなく、アニール室での再加熱の負担も
小さく、または再加熱自体を不要にできるのでエネルギ
効率に優れている。しかも、搬送中における被処理体の
温度分布の乱れも極めて小さいので、アニール室での加
熱調整の軽減または省略が可能になり、処理効率にも優
れている。アニールされた被処理体1は、アニール室3
のゲートバルブ3aを通して外部に搬出される。その後
は、多段ヒータ6で加熱された他の被処理体1を上記と
同様に搬送してアニール処理を行う。なお、多段ヒータ
6への被処理体の補充は、空きができたその都度に行っ
てもよく、また、複数個をもとめて補充することも可能
である。なお、上記実施形態では、予備加熱室2および
アニール室3の雰囲気については特に説明しなかった
が、所望により不活性ガス雰囲気や真空雰囲気等の適宜
の雰囲気に調整することができ、この場合には、搬送時
に、予備加熱室2およびアニール室3を開放する必要が
ないので、雰囲気調整の負担が軽減されるという効果も
ある。また、上記実施形態では、連結部の移動用スペー
スとして細溝を採用したが、移動用スペースに搬送に応
じて開閉する扉を設けることも可能である。
In the above-mentioned annealing, the transfer path from the preheating chamber 2 to the annealing chamber 3 is short, the temperature of the object 1 to be processed is small, and it is not necessary to heat the preheating chamber 2 to a higher temperature than necessary. In addition, the burden of reheating in the annealing chamber is small, or the reheating itself can be unnecessary, so that the energy efficiency is excellent. In addition, since the temperature distribution of the object to be processed during the transfer is very small, the heating adjustment in the annealing chamber can be reduced or omitted, and the processing efficiency is excellent. The annealed object 1 is placed in an annealing chamber 3
Through the gate valve 3a. Thereafter, the other object 1 heated by the multi-stage heater 6 is conveyed in the same manner as described above to perform the annealing process. The replenishment of the object to be processed into the multi-stage heater 6 may be performed each time an empty space is created, or a plurality of heaters may be replenished by retrieving a plurality of heaters. In the above embodiment, the atmospheres of the preheating chamber 2 and the annealing chamber 3 are not particularly described. However, the atmosphere can be adjusted to an appropriate atmosphere such as an inert gas atmosphere or a vacuum atmosphere if desired. Since it is not necessary to open the preheating chamber 2 and the annealing chamber 3 at the time of transport, there is also an effect that the burden of atmosphere adjustment is reduced. In the above embodiment, a narrow groove is used as a space for moving the connecting portion. However, a door that opens and closes according to the conveyance may be provided in the space for moving.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアニール
処理装置によれば、予備加熱室とアニール室とが気密な
連結部を介して連結されているとともに、該連結部には
被処理体が通過する移動用スペースが確保されており、
この移動用スペースを通して被処理体を予備加熱室から
アニール室へと移動させる被処理体搬送装置を設けたの
で、予備加熱室からアニール室に至る間の搬送経路を短
くでき、被処理体の温度低下や温度分布の乱れを小さく
して高いエネルギ効率および処理効率に従ってアニール
の処理を行うことができる。また、被処理体搬送装置
に、連結部を通って予備加熱室とアニール室との間を移
動する搬送機構を設ければ、装置構造の簡易化が可能に
なり、駆動部等を室外に配置することが可能になる。さ
らに、予備加熱室内に被処理体を多段に設置して加熱す
る多段ヒータを設け、該多段ヒータを上下方向に移動さ
せるヒータ駆動装置を予備加熱室外に設ければ、被処理
体を効率的に加熱できるとともに、搬送装置の構造の簡
易化が可能になり、装置のコストおよび耐久性を向上さ
せることができる。また、被処理体を多段ヒータに補充
する際に、多段ヒータにおける被処理体の設置箇所の
内、空きのある箇所に予備加熱室外部から被処理体を取
り入れるべく多段ヒータを所定の位置に上下移動させる
とともに、被処理体搬送装置への被処理体の受け渡しに
際し、加熱が適当になされた被処理体を選択し、この被
処理体を受け渡すべく多段ヒータを所定の位置に上下移
動させる制御部を設ければ、複数の被処理体を効率的に
処理することができる。
As described above, according to the annealing apparatus of the present invention, the preheating chamber and the annealing chamber are connected via the hermetic connection, and the object to be processed is connected to the connection. There is a space for movement through which
Since the workpiece transfer device for moving the workpiece from the pre-heating chamber to the annealing chamber through the moving space is provided, the transport path from the pre-heating chamber to the annealing chamber can be shortened, and the temperature of the workpiece can be reduced. Annealing can be performed in accordance with high energy efficiency and processing efficiency by reducing the decrease and the disturbance of the temperature distribution. In addition, if a transfer mechanism that moves between the preheating chamber and the annealing chamber through the connecting portion is provided in the object transfer apparatus, the structure of the apparatus can be simplified, and the drive unit and the like are disposed outside the chamber. It becomes possible to do. Further, if a multi-stage heater is provided in the pre-heating chamber for heating the multi-stage object by heating the multi-stage heater, and a heater driving device for moving the multi-stage heater in the vertical direction is provided outside the pre-heating chamber, the object to be processed can be efficiently disposed. In addition to heating, the structure of the transfer device can be simplified, and the cost and durability of the device can be improved. Also, when replenishing the object to be processed into the multi-stage heater, the multi-stage heater is moved up and down to a predetermined position so that the object to be processed can be taken from the outside of the preheating chamber into a vacant portion of the installation position of the object to be processed in the multi-stage heater. In addition to moving the object to be transferred to the object transfer device, the control unit selects a properly heated object and moves the multi-stage heater up and down to a predetermined position to deliver the object. By providing the unit, a plurality of objects to be processed can be efficiently processed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態を示す正面断面図であ
る。
FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】 同じく平面断面図である。FIG. 2 is a plan sectional view of the same.

【図3】 同じく搬送ハンドを示す拡大斜視図である。FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the transport hand.

【図4】 同じく被処理体を載せた状態の搬送ハンドを
示す拡大斜視図である。
FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the transfer hand in a state in which the object to be processed is similarly placed.

【図5】 同じく多段ヒータから被処理体を取り出す際
の工程図である。
FIG. 5 is a process chart when the object to be processed is taken out of the multi-stage heater.

【図6】 従来のレーザアニール処理装置を示す平面断
面図である。
FIG. 6 is a plan sectional view showing a conventional laser annealing apparatus.

【図7】 同じく正面断面図である。FIG. 7 is a front sectional view of the same.

【図8】 同じく被処理体を載せた搬送ハンドの拡大斜
視図である。
FIG. 8 is an enlarged perspective view of the transfer hand on which the object to be processed is placed.

【図9】 同じく被処理体を載せた他の搬送ハンドの拡
大斜視図である。
FIG. 9 is an enlarged perspective view of another transfer hand on which the object to be processed is similarly mounted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被処理体 2 予備加熱室 3 アニール室 4 連結部 5 細溝 6 多段ヒータ 6a ヒータ 10 ヒータ駆動装置 11 制御部 13 被処理体固定台 14 ヒータ 15 搬送ハンド 15b 支持片 15c 支持突片 16 移動路 17 駆動装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Workpiece 2 Preheating chamber 3 Annealing chamber 4 Connecting part 5 Narrow groove 6 Multi-stage heater 6a Heater 10 Heater driving device 11 Control part 13 Workpiece fixing base 14 Heater 15 Transport hand 15b Support piece 15c Support protrusion 16 Moving path 17 Drive

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川原 和之 神奈川県横浜市金沢区福浦2丁目2の1 株式会社日本製鋼所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazuyuki Kawahara 2-2-1, Fukuura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Japan Steel Works Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非晶質物を含む被処理体を予備加熱する
予備加熱室と、予備加熱された被処理体にレーザ光を照
射して非晶質物をアニールするアニール室とを有するレ
ーザアニール処理装置において、上記予備加熱室とアニ
ール室とが気密な連結部を介して連結されているととも
に、該連結部には被処理体が通過する移動用スペースが
確保されており、この移動用スペースを通して被処理体
を予備加熱室からアニール室へと移動させる被処理体搬
送装置を有することを特徴とするレーザアニール処理装
1. A laser annealing process comprising: a preheating chamber for preheating an object containing an amorphous material; and an annealing chamber for annealing the amorphous material by irradiating a laser beam to the preheated object. In the apparatus, the preheating chamber and the annealing chamber are connected via an air-tight connecting portion, and a space for moving the object to be processed is secured in the connecting portion, and the moving space is provided through the moving space. A laser annealing apparatus having a workpiece transfer device for moving a workpiece from a preheating chamber to an annealing chamber.
【請求項2】 被処理体搬送装置は、連結部を通って予
備加熱室とアニール室との間を移動する搬送機構を有す
ることを特徴とする請求項1記載のレーザアニール処理
装置
2. The laser annealing apparatus according to claim 1, wherein the object transfer apparatus has a transfer mechanism that moves between a preheating chamber and an annealing chamber through a connecting portion.
【請求項3】 予備加熱室内に被処理体を多段に設置し
て加熱する多段ヒータが設けられており、該多段ヒータ
を上下方向に移動させるヒータ駆動装置が予備加熱室外
に設けられていることを特徴とする請求項1または2に
記載のレーザアニール処理装置
3. A multi-stage heater for heating an object to be processed in multiple stages in a pre-heating chamber, and a heater driving device for moving the multi-stage heater in a vertical direction is provided outside the pre-heating chamber. The laser annealing treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 被処理体を多段ヒータに補充する際に、
多段ヒータにおける被処理体の設置箇所の内、空きのあ
る箇所に被処理体を取り入れられるように多段ヒータを
所定の位置に上下移動させるとともに、被処理体を多段
ヒータから被処理体搬送装置へ受け渡す際に、加熱が適
当になされた被処理体を選択し、この被処理体を取り出
せるように多段ヒータを所定の位置に上下移動させる制
御部を有することを特徴とする請求項3記載のレーザア
ニール処理装置
4. When replenishing an object to be processed into a multi-stage heater,
The multi-stage heater is moved up and down to a predetermined position so that the object to be processed can be taken into a vacant portion among the installation positions of the object to be processed in the multi-stage heater, and the object to be processed is transferred from the multi-stage heater to the object conveying device. 4. The method according to claim 3, further comprising the step of selecting an object to be heated, which is appropriately heated, and moving the multistage heater up and down to a predetermined position so that the object can be taken out. Laser annealing equipment
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