CN102449740A - 激光退火方法及激光退火装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光退火方法及激光退火装置。在沿着被设定成矩阵状的TFT形成区域的纵横方向的任一排列方向搬送基板的同时利用拍摄机构对基板表面进行拍摄，并基于该拍摄图像检测在基板表面预先设定的对准基准位置；将与多个TFT形成区域对应地沿着与基板的搬送方向交叉的方向配置有多个透镜的至少一列透镜阵列，沿着与基板的搬送方向交叉的方向移动，以对准基准位置为基准对透镜阵列的透镜和基板的TFT形成区域进行对位；当基板移动而使TFT形成区域到达透镜阵列的对应透镜的正下方时，向透镜阵列照射激光，从而利用多个透镜使激光聚光以对各TFT形成区域的非晶硅膜进行退火处理。由此，可以跟踪被搬送的基板的移动而使微透镜阵列移动，从而可以提高激光的照射位置精度。

Description

激光退火方法及激光退火装置
技术领域
本发明涉及利用微透镜阵列对激光进行聚光以仅对非晶硅膜的薄膜晶体管形成区域进行退火的激光退火方法，详细而言，涉及跟踪被搬送的基板的移动而移动微透镜阵列以提高激光的照射位置精度的激光退火方法及激光退火装置。
背景技术
现有的激光退火方法如下：利用微透镜阵列形成多条激光束，并且，对应每条光束形成焦点，将该光束的各焦点转印到非晶硅膜表面侧以使其成像，通过朝向非晶硅膜表面照射光束来进行激光处理，从而使薄膜晶体管(以下称为“TFT”)形成区域的非晶硅膜多晶硅化(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-311906号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，对于上述现有的激光退火方法而言，由于该方法为利用微透镜阵列汇聚激光以便仅对多个TFT形成区域的非晶硅膜进行退火处理，因此，具有激光的利用效率增高的优点，但上述方法并未公开如下技术：跟踪在弯弯曲曲地行进的同时被搬送的基板的移动而使微透镜阵列移动，并且将微透镜阵列的各透镜定位于各TFT形成区域并照射激光。因此，在搬送一边长为1m以上的大型基板的同时进行退火时，当利用搬送机构的机械精度使基板弯弯曲曲地行进的同时对其进行搬送时，恐怕无法仅对各TFT形成区域可靠地进行退火处理。
于是，本发明的目的在于为解决上述问题而提供一种跟踪被搬送的基板的移动而使微透镜阵列移动以提高激光的照射位置精度的激光退火方法及激光退火装置。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明提供一种激光退火方法，利用透镜阵列的多个透镜将激光聚光到在基板上以规定的排列间距设定成矩阵状的多个薄膜晶体管(以下称为“TFT”)形成区域，以对各所述TFT形成区域的非晶硅膜进行退火处理，所述激光退火方法的特征在于，在沿着被设定成所述矩阵状的TFT形成区域的纵横方向的任一排列方向搬送所述基板的同时利用拍摄机构对所述基板表面进行拍摄，并基于该拍摄图像检测在基板表面预先设定的对准基准位置；将与多个所述TFT形成区域对应地沿着与所述基板的搬送方向交叉的方向配置有多个透镜的至少一列透镜阵列，沿着与所述基板的搬送方向交叉的方向移动，以所述对准基准位置为基准对所述透镜阵列的透镜和所述基板的TFT形成区域进行对位；当所述基板移动而使所述TFT形成区域到达所述透镜阵列的对应透镜的正下方时，向所述透镜阵列照射所述激光。
根据如上所述的构成，在沿着被设定成矩阵状的TFT形成区域的纵横方向的任一排列方向搬送基板的同时利用拍摄机构对基板表面进行拍摄，并基于该拍摄图像检测在基板表面预先设定的对准基准位置；将与多个TFT形成区域对应地沿着与基板的搬送方向交叉的方向配置有多个透镜的至少一列透镜阵列，沿着与基板的搬送方向交叉的方向移动，以对准基准位置为基准对透镜阵列的透镜和基板的TFT形成区域进行对位；当基板移动而使TFT形成区域到达透镜阵列的对应透镜的正下方时，向透镜阵列照射所述激光，从而利用多个透镜使激光聚光以对各TFT形成区域的非晶硅膜进行退火处理。
另外，所述透镜阵列由在与所述基板的搬送方向交叉的方向上按照该方向的所述TFT形成区域的排列间距的两倍以上的整数倍间距并列设置透镜而得到的多列透镜列构成，并且所述透镜阵列具有如下结构：将后续的透镜列沿着多个所述透镜的所述并列设置方向错开预先确定的尺寸而形成，以便对位于所述基板的搬送方向前头侧的所述透镜列的各透镜间进行增补。由此，可以利用如下的透镜阵列，即由在与基板的搬送方向交叉的方向上按照该方向的TFT形成区域的排列间距的两倍以上的整数倍间距并列设置透镜而得到的多列透镜列构成，并且具有如下结构：将后续的透镜列沿着多个透镜的并列设置方向错开预先确定的尺寸而形成，以便对位于基板的搬送方向前头侧的透镜列的各透镜间进行增补。利用如上所述的透镜阵列可以将激光聚光到各TFT形成区域的非晶硅膜上。
并且，所述基板是在纵横方向上形成有配线且在该纵横方向的配线的交叉部设定有所述TFT形成区域的TFT基板，所述对准基准位置设定在与所述TFT基板的搬送方向平行的配线的缘部。由此，以在与TFT基板的搬送方向平行的配线的缘部设定的对准基准位置为基准，对透镜阵列的透镜和TFT基板的TFT形成区域进行对位，所述TFT基板为在纵横方向的配线的交叉部设定有所述TFT形成区域的基板。
另外，本发明提供一种激光退火装置，利用透镜阵列的多个透镜将激光聚光到在基板上以规定的排列间距设定成矩阵状的多个TFT形成区域，以对各所述TFT形成区域的非晶硅膜进行退火处理，所述激光退火装置的特征在于，具有：搬送机构，其沿着被设定成所述矩阵状的TFT形成区域的纵横方向的任一排列方向以一定速度搬送所述基板；激光光源，其发射所述激光；透镜阵列，其由在平行于所述基板面的面内且在与所述基板的搬送方向交叉的方向上，与该方向的多个所述TFT形成区域对应地并列设置的至少一列的多个聚光透镜构成；拍摄机构，其将相对于激光利用所述透镜阵列进行聚光的聚光位置朝与所述基板的搬送方向相反的方向离开一定距离后所处的位置作为拍摄位置，对所述基板表面进行拍摄；对准机构，其使所述透镜阵列沿着与所述基板的搬送方向交叉的方向移动以对所述透镜阵列的透镜和所述基板的TFT形成区域进行对位；以及控制机构，其对各所述构成部件进行驱动控制，所述控制机构如下进行控制：对拍摄搬送过程中的所述基板表面并自所述拍摄机构依次输入的图像进行处理，以检测出在所述基板表面预先设定的对准基准位置，并以该对准基准位置为基准，进行所述透镜阵列的透镜和所述基板的TFT形成区域的对位，当所述基板移动而使所述TFT形成区域到达所述透镜阵列的对应透镜的正下方时，自所述激光光源朝向所述透镜阵列发射激光。
根据如上所述的结构，利用控制机构如下进行控制：对拍摄搬送过程中的所述基板表面并自拍摄机构依次输入的图像进行处理，以检测出在基板表面预先设定的对准基准位置，驱动控制对准机构以使透镜阵列沿着与基板的搬送方向交叉的方向移动，并以该对准基准位置为基准，进行透镜阵列的透镜和基板的TFT形成区域的对位，当利用搬送机构移动基板而使TFT形成区域到达透镜阵列的对应透镜的正下方时，自激光光源朝向透镜阵列发射激光，从而可以利用透镜阵列的多个透镜将激光聚光到在基板上以规定的排列间距设定成矩阵状的多个TFT形成区域，以对各TFT形成区域的非晶硅膜进行退火处理。
并且，所述透镜阵列由在与所述基板的搬送方向交叉的方向上按照该方向的所述TFT形成区域的排列间距的两倍以上的整数倍间距并列设置透镜而得到的多列透镜列构成，并且所述透镜阵列具有如下结构：将后续的透镜列沿着多个所述透镜的所述并列设置方向错开预先确定的尺寸而形成，以便对位于所述基板的搬送方向前头侧的所述透镜列的各透镜间进行增补。由此，可以利用如下的透镜阵列，即由在与基板的搬送方向交叉的方向上按照该方向的TFT形成区域的排列间距的两倍以上的整数倍间距并列设置透镜而得到的多列透镜列构成，并且具有如下结构：将后续的透镜列沿着多个透镜的并列设置方向错开预先确定的尺寸而形成，以便对位于基板的搬送方向前头侧的透镜列的各透镜间进行增补。利用如上所述的透镜阵列可以将激光聚光到各TFT形成区域的非晶硅膜上。
而且，所述基板是在纵横方向上形成有多条配线且在该多条配线的交叉部设定有所述TFT形成区域的TFT基板，所述对准基准位置设定在与所述TFT基板的搬送方向平行的配线的一侧的缘部。由此，以在与TFT基板的搬送方向平行的配线的缘部设定的对准基准位置为基准，对透镜阵列的透镜和TFT基板的TFT形成区域进行对位，所述TFT基板为在纵横方向的配线的交叉部设定有所述TFT形成区域的基板。
发明效果
根据第一方面或第四方面的发明，可以跟踪被搬送的基板的移动来移动微透镜阵列，从而可以提高激光的照射位置精度。因此，在搬送一边长为1m以上的大型基板的同时进行退火时，当利用搬送机构的机械精度使基板弯弯曲曲地行进的同时对其进行搬送时，也能够仅对各TFT形成区域可靠地进行退火处理。
另外，根据第二方面或第五方面的发明，可以增大透镜阵列的各透镜的形状以增大激光的取入量，从而可以增大朝向非晶硅膜照射的激光的照射能量。因此，可以减轻发射激光的激光光源的负担，并可以提高装置的可靠性。
另外，根据第三方面或第六方面的发明，在搬送基板的同时，能够以设于液晶显示面板或有机EL显示面板的TFT基板的沿基板搬送方向连续延伸的配线的缘部为基准始终进行透镜和TFT形成区域的对位，从而能够进一步提高透镜和TFT形成区域的对位精度。
附图说明
图1是表示本发明的激光退火装置的实施方式的简略图。
图2是表示本发明的激光退火装置所使用的TFT基板的俯视图。
图3是表示构成本发明的激光退火装置的微透镜阵列的一构成例且表示其与拍摄机构的位置关系的说明图。
图4是表示构成本发明的激光退火装置的控制机构的一构成例的框图。
图5是表示对上述TFT基板的栅极线的缘部进行检测的说明图。
图6是表示本发明的激光退火方法的流程图。
图7是表示上述TFT基板的所有TFT形成区域利用微透镜阵列依次进行激光退火的形态的说明图。
图8是用于说明利用上述微透镜阵列对TFT基板的TFT形成区域进行退火处理的剖面图。
图9是用于说明将利用本发明的激光退火方法退火而形成的多晶硅膜蚀刻成一定形状的工序的剖面图。
具体实施方式
以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的激光退火装置的实施方式的简略图。该激光退火装置利用微透镜阵列对激光进行聚光，以便仅对在基板上成膜的非晶硅膜的TFT形成区域进行退火，所述激光退火装置具有：搬送机构1、激光光源2、微透镜阵列3、拍摄机构4、对准机构5、控制机构6。
在此，如图2所示，上述基板是在纵横方向上形成有多条数据线7及栅极线8且在该数据线7和栅极线8的交叉部在栅极电极30(参照图8)上设定有TFT形成区域9的TFT基板10，多个TFT形成区域9按照与像素11的排列间距相同的排列间距(朝向箭头A方向，横向间距为W、纵向间距L)设定成矩阵状。而且，在TFT基板10上，成为TFT形成区域9与后述微透镜阵列3的微透镜15的对位基准的对准基准位置被设定在与基板搬送方向(箭头A方向)平行的例如数据线7的缘部。具体而言，在本实施方式中，上述对准基准位置被设定在朝向基板搬送方向(箭头A方向)而位于左端的数据线7的右侧缘部。此时，数据线7的右侧缘部和TFT形成区域9的中心之间的水平距离由设计值来确定。
上述搬送机构1构成为，将TFT基板10载置于上表面并沿着上述TFT形成区域9的纵横方向的任一排列方向例如图2所示的箭头A方向以一定速度进行搬送。所述搬送机构1将多个单元载置台12沿着TFT基板10的搬送方向(以下称为“基板搬送方向”)并列设置，所述单元载置台12在上表面具有喷出气体的多个喷出孔和吸引气体的多个吸引孔。所述搬送机构1以根据气体的喷出和吸引之间的平衡而使TFT基板10在多个单元载置台12上浮起一定量的状态，利用搬送辊13对TFT基板10的两端缘部进行支承并将其搬送。
在上述搬送机构1的上方设置有激光光源2。该激光光源2是例如以50Hz的重复周期发射例如波长为308nm或353nm的激光14的准分子激光器。
在自上述激光光源2发射的激光14的光路上，设置有微透镜阵列3。该微透镜阵列3将激光14聚光到在TFT基板10上设定的多个TFT形成区域9，如图3(a)所示，该微透镜阵列3具有如下结构：将在与TFT基板10表面平行的面内按照所设定的多个TFT形成区域9的排列间距W的两倍以上的整数倍间距(在图3中用2W表示)与基板搬送方向(图2所示的箭头A方向)交叉地并列设置微透镜15而构成的例如6列透镜列，彼此离开距离L地平行配置，并且，具有如下结构：将后续的3列透镜列(以下称为“第二透镜群17”)沿着微透镜15的并列设置方向错开规定尺寸(在图3中用W表示)而形成，以便对位于基板搬送方向前头侧的3列透镜列(以下称为“第一透镜群16”)的各透镜间进行增补。
微透镜阵列3的具体构成例如图3(b)所示，在透明的基板34的一表面形成有多个微透镜15，在另一表面形成有与微透镜15对应地具有开口部的不透明的遮光膜35。并且，在遮光膜35上，朝与第二透镜群17的基板搬送方向相反的方向离开一定距离地形成有平行于透镜列的细长状开口窗36。而且，在该开口窗36内设置有N形的对准标记37。该对准标记37用于与TFT基板10进行对位，使倾斜的细线37a的平行于基板搬送方向的中心线与第一或第二透镜群16、17中的任一透镜群的微透镜15的中心一致，并将左右的平行的细线37b配置成与基板搬送方向平行。由此，微透镜阵列3的各微透镜15相对于对准标记37的中心构成一定的位置关系。即，各微透镜15在与基板搬送方向垂直的方向上距对准标记37中心的水平距离构成nW(n为1以上的整数)的关系。
在上述搬送机构1的邻接的单元载置台12之间，对应于上述微透镜阵列3的开口窗36而设置有拍摄机构4。该拍摄机构4将相对于由微透镜阵列3得到的激光14的聚光位置向与基板搬送方向相反的方向离开一定距离后所处的位置作为拍摄位置，自TFT基板10的背面侧透过基板对形成于表面上的配线图案及微透镜阵列3的对准标记37同时进行拍摄。所述拍摄机构4为具有与在图3中用箭头A表示的基板搬送方向交叉地呈一直线状排列的多个受光元件的线阵相机(线阵CCD)，使线状受光面的长轴的中心线和微透镜阵列3的对准标记37的与基板搬送方向交叉的中心线一致，并且，相对于微透镜阵列3的例如第二透镜群17的位于基板搬送方向前头侧的透镜列17a隔着距离D而设置。
设置有能够使上述微透镜阵列3沿着与基板搬送方向交叉的方向移动的对准机构5。该对准机构5使微透镜阵列3移动，以使预先设定于TFT基板10的数据线7的对准基准位置(以下称为“基板侧对准基准位置”)和微透镜阵列3的对准标记37的倾斜细线37a的中心位置(以下称为“透镜侧对准基准位置”)之间的距离达到预先确定的值，所述对准机构5用于进行微透镜阵列3的各微透镜15和TFT基板10的TFT形成区域9的对位，例如具有使微透镜阵列3沿与基板搬送方向(箭头A方向)交叉的方向移动的载置台及电动机。另外，根据需要，也可以具有使微透镜阵列3以其光轴为中心在一定的角度范围内旋转的其他电动机。
需要说明的是，在图1中，附图标记18表示使自激光光源2发射的激光14的横截面内强度分布均匀化的均化器，附图标记19表示使激光14形成为平行光并照射到微透镜阵列3的聚焦透镜。另外，附图标记20表示对拍摄机构4的拍摄位置进行照明的照明用光源。
以接线到上述搬送机构1、激光光源2、拍摄机构4及对准机构5的方式设置有控制机构6。该控制机构6如下进行控制：对利用拍摄机构4同时拍摄的基板表面及微透镜阵列3的对准标记37的一维图像实时处理，对设定于TFT基板10的数据线7的基板侧对准基准位置及微透镜阵列3的透镜侧对准基准位置进行检测，驱动对准机构5使微透镜阵列3沿与基板搬送方向交叉的方向移动以使上述基板侧对准基准位置和透镜侧对准基准位置之间的距离达到预先确定的值，进行微透镜阵列3的各微透镜15和TFT基板10的TFT形成区域9的对位，当基于拍摄机构4的拍摄图像检测到TFT基板10的栅极线8的缘部与对准标记37的中心一致后，使TFT基板10移动一定距离或者经过一定时间，当使TFT形成区域9到达微透镜阵列3的对应透镜的正下方时，使激光光源2点亮一定时间以使激光14照射到微透镜阵列3。如图4所示，该控制机构6具有：图像处理部21、存储器22、运算部23、搬送机构驱动控制器24、对准机构驱动控制器25、激光光源驱动控制器26、控制部27。
在此，图像处理部21对利用拍摄机构4拍摄的一维图像实时处理并检测拍摄机构4的多个受光元件的排列方向(长轴方向)上的亮度变化，检测设定于TFT基板10的数据线7的基板侧对准基准位置及微透镜阵列3的透镜侧对准基准位置，并且基于拍摄机构4的拍摄图像检测TFT基板10的栅极线8的缘部是否与对准标记37的中心一致。
另外，存储器22例如存储如下数值：微透镜阵列3的第二透镜群17的位于基板搬送方向前头侧的透镜列17a和拍摄机构4之间的距离D；微透镜阵列3的第一透镜群16及第二透镜群17各自的位于基板搬送方向前头侧的透镜列16a、17a之间的距离(例如，在图3中为3L)；用于进行TFT基板10和微透镜阵列3的对位的对准基准值；以及自检测到TFT基板10的栅极线8的缘部开始至使激光光源2点亮这期间TFT基板10移动的距离或经过时间等。
并且，运算部23用于运算由图像处理部21检测到的TFT基板10的基板侧对准基准位置和微透镜阵列3的透镜侧对准基准位置之间的位置偏移量。
另外，搬送机构驱动控制器24根据一定周期的脉冲来控制搬送机构的驱动以便按照一定速度搬送TFT基板10。
另外，对准机构驱动控制器25将由运算部23算出的TFT基板10的基板侧对准基准位置和微透镜阵列3的透镜侧对准基准位置之间的位置偏移量与自存储器22读出的对准基准值进行比较，驱动对准机构5使微透镜阵列3沿与基板搬送方向交叉的方向移动，以使上述位置偏移量与对准基准值一致。
并且，激光光源驱动控制器26用于控制激光光源2的点亮及熄灭。另外，控制部27对整体进行综合控制以使上述各构成部件适当地工作。
接下来，对如上所述构成的激光退火装置的工作进行说明。
首先，操作0到9的数字键等输入机构，在存储器22中存储：微透镜阵列3的第二透镜群17的位于基板搬送方向前头侧的透镜列17a和拍摄机构4之间的距离D；微透镜阵列3的第一透镜群16及第二透镜群17各自的位于基板搬送方向前头侧的透镜列16a、17a之间的距离3L；用于进行TFT基板10和微透镜阵列3的对位的对准基准值；以及自检测到TFT基板10的栅极线8的缘部开始至使激光光源2点亮这期间TFT基板10移动的距离或经过时间等。
接下来，将覆盖整个表面地形成非晶硅膜而得到的TFT基板10，以使非晶硅膜处于上方并使数据线7与搬送方向平行的方式进行定位并载置于搬送机构1的上表面。
接着，在启动开关被开启时，在使TFT基板10在搬送机构1的上表面浮起一定量的状态下，利用搬送机构驱动控制器24对搬送机构1进行脉冲控制以便按照一定速度沿图1所示的箭头A方向搬送TFT基板10。
接下来，当TFT基板10到达拍摄机构4的上方时，利用拍摄机构4透过TFT基板10对形成于TFT基板10表面的数据线7及栅极线8以及微透镜阵列3的对准标记37同时进行拍摄。接着，利用图像处理部21对由拍摄机构4拍摄并依次输入的一维图像实时处理，如图5所示，当检测到TFT基板10的栅极线8的缘部8a与微透镜阵列3的对准标记37的中心一致时，以该检测时刻为基准，对例如搬送机构驱动控制器24的脉冲进行计数并开始计测TFT基板10的移动距离，或以上述检测时刻为基准开始计时经过时间。
在此，如图5所示，通过捕捉对准标记37两侧的平行细线37b之间的栅极线8的缘部8a中由倾斜的细线37a切断而得到的朝向基板搬送方向处于左右的尺寸8b、8c变得相等的瞬间，可以检测TFT基板10的栅极线8的缘部8a和微透镜阵列3的对准标记37中心的一致。
以下，参照图6的流程图说明本发明的激光退火方法。
首先，在步骤S1中，以图像处理部21对由拍摄机构4拍摄的一维图像实时处理，根据拍摄机构4的多个受光元件的排列方向(长轴方向)上的亮度变化，检测多条数据线7朝向基板搬送方向的右侧缘部的位置、及微透镜阵列3的对准标记37的倾斜细线37a的中心位置(透镜侧对准基准位置)。接着，自检测到的多条数据线7的右侧缘部中，例如将朝向基板搬送方向处于左端的数据线7的右侧缘部的位置作为基板侧对准基准位置而特定。
在步骤S2中，以运算部23运算上述特定的基板侧对准基准位置和上述透镜侧对准基准位置之间的位置偏移量，比较该位置偏移量和存储在存储器22中的对准基准值。接下来，利用对准机构驱动控制器25驱动对准机构5以使上述位置偏移量和对准基准值一致，使微透镜阵列3沿与基板搬送方向交叉的方向移动以进行微透镜15和TFT形成区域9的对位。
在步骤S3中，检测到位于搬送方向前头侧的栅极线8的缘部8a与对准标记37的中心一致后，使TFT基板10移动一定距离或经过一定时间，如图7(a)所示，若位于搬送方向前头侧的一列TFT形成区域9到达微透镜阵列3的第二透镜群17的搬送方向前头侧的透镜列17a的正下方，则激光光源驱动控制器26进行驱动以使激光光源2点亮一定时间，激光14照射到微透镜阵列3，从而对与第二透镜群17对应的TFT形成区域9的非晶硅膜进行退火。具体而言，如图8(a)所示，激光14利用微透镜15聚光到栅极电极30上的TFT形成区域9，对TFT形成区域9的非晶硅膜28进行退火。即，利用激光14的照射，如图8(b)所示，TFT形成区域9的非晶硅膜28熔融，此后在激光光源2熄灭的同时熔融的非晶硅膜28a急速冷却而再结晶，并形成多晶硅膜。此时，由第一透镜群16得到的激光14的照射位置处于像素11的形成区域外，成为所谓的无用照射(空打ち)。需要说明的是，在图8中，附图标记29表示玻璃基板，附图标记31表示SiN绝缘膜。
在步骤S4中，利用搬送机构驱动控制器24对搬送机构1进行脉冲控制，每当TFT基板10移动与微透镜阵列3的第一透镜群16及第二透镜群17各自的位于基板搬送方向前头侧的透镜列16a、17a之间的距离3L相等的距离时，利用激光光源驱动控制器26驱动激光光源2以使其点亮一定时间。由此，设定于TFT基板10上的所有TFT形成区域9依次退火而多晶硅化，从而形成多晶硅膜32(参照图9)。另外，图7(b)表示自图7(a)的状态使TFT基板10移动距离3L后所处的状态，表示与第二透镜群17对应的TFT形成区域9之间的TFT形成区域9利用第一透镜群16被退火后的状态。
在本实施方式中，在TFT基板10的搬送过程中，始终进行上述步骤S3中的微透镜阵列3的微透镜15和TFT基板10的TFT形成区域9的对位。因此，即便TFT基板10一边左右摆动一边被搬送，也能够跟踪基板的移动使微透镜15处于TFT形成区域9上。由此，能够仅对TFT形成区域9的非晶硅膜28可靠地进行退火并形成多晶硅膜32。
当TFT基板10的退火结束时，如图9(a)所示，在栅极电极30上的多晶硅膜32上形成一定形状的抗蚀掩模33后，如图9(b)所示，抗蚀掩模33周边的非晶硅膜28及多晶硅膜32以及在它们下方形成的SiN绝缘膜31利用公知的蚀刻技术被蚀刻而除去。接着，通过除去抗蚀掩模33，如图9(c)所示，制成在栅极电极30上形成有具有一定形状的多晶硅膜32的TFT基板10。此后，若在多晶硅膜32上形成源极电极及漏极电极，则完成低温多晶硅薄膜晶体管基板。
另外，在上述实施方式中，对如下情况进行了说明，即对在整个面形成有非晶硅膜28的TFT基板10的TFT形成区域9进行退火以使其多晶硅化，此后，以剩下TFT形成区域9的规定形状的多晶硅膜32的方式将其周边的不需要的膜蚀刻，但本发明并不限于此，也能够以剩下TFT形成区域9的一定形状的非晶硅膜28的方式将其周边的不需要的膜除去后，对上述剩下的非晶硅膜28进行退火以使其多晶硅化。
另外，在上述实施方式中，对如下情况进行了说明，即在搬送机构侧设置拍摄机构4，自TFT基板10的背面侧透过基板对基板表面的数据线7及栅极线8以及微透镜阵列3的对准标记37进行拍摄，但本发明并不限于此，拍摄机构4也可以设置在搬送机构1的上方并自上方对基板表面的数据线7及栅极线8以及微透镜阵列3的对准标记37进行拍摄。
并且，在上述实施方式中，对如下情况进行了说明，即微透镜阵列3由在与基板搬送方向交叉的方向上以该方向的TFT形成区域9的排列间距W的2倍间距(2W)并列设置微透镜15而得到的多列透镜列构成，将后续的透镜列沿着多个微透镜15的上述并列设置方向错开W而形成，以便对位于基板搬送方向前头侧的透镜列的各微透镜15间进行增补，但本发明并不限于此，也可以由在与基板搬送方向交叉的方向上以与该方向的TFT形成区域9的排列间距W相同的间距W并列设置多个微透镜15而得到的至少一列透镜列构成。
另外，在上述实施方式中，说明了对准机构5使微透镜阵列3沿着与基板搬送方向交叉的方向移动的情况，但本发明并不限于此，也可以使微透镜阵列3和拍摄机构4一体地移动。
并且，在上述实施方式中，说明了微透镜阵列3由长度与TFT基板10在与基板搬送方向交叉的方向上的整个宽度大致相同的一个透镜阵列形成的情况，但本发明并不限于此，微透镜阵列3也可以构成为，将长度比TFT基板10的上述宽度短的多个单元透镜阵列彼此交错地排列并形成为与上述宽度大致相同的长度。在该情况下，对应于各单元透镜阵列分别设置一个拍摄机构4即可。
而且，在以上的说明中，论述了基板为TFT基板10的情况，但本发明并不限于此，也可以是半导体基板。
附图标记说明
1…搬送机构
2…激光光源
3…微透镜阵列
4…拍摄机构
5…对准机构
6…控制机构
7…数据线
8…栅极线
9…TFT形成区域
10…TFT基板
14…激光
15…微透镜
28…非晶硅膜

Claims (6)

1.一种激光退火方法，利用透镜阵列的多个透镜将激光聚光到在基板上以规定的排列间距设定成矩阵状的多个薄膜晶体管(以下称为“TFT”)形成区域，以对各所述TFT形成区域的非晶硅膜进行退火处理，所述激光退火方法的特征在于，
在沿着被设定成所述矩阵状的TFT形成区域的纵横方向的任一排列方向搬送所述基板的同时利用拍摄机构对所述基板表面进行拍摄，并基于该拍摄图像检测在基板表面预先设定的对准基准位置；
将与多个所述TFT形成区域对应地沿着与所述基板的搬送方向交叉的方向配置有多个透镜的至少一列透镜阵列，沿着与所述基板的搬送方向交叉的方向移动，以所述对准基准位置为基准对所述透镜阵列的透镜和所述基板的TFT形成区域进行对位；
当所述基板移动而使所述TFT形成区域到达所述透镜阵列的对应透镜的正下方时，向所述透镜阵列照射所述激光。
2.如权利要求1所述的激光退火方法，其特征在于，
所述透镜阵列由在与所述基板的搬送方向交叉的方向上按照该方向的所述TFT形成区域的排列间距的两倍以上的整数倍间距并列设置透镜而得到的多列透镜列构成，并且所述透镜阵列具有如下结构：将后续的透镜列沿着多个所述透镜的所述并列设置方向错开预先确定的尺寸而形成，以便对位于所述基板的搬送方向前头侧的所述透镜列的各透镜间进行增补。
3.如权利要求1或2所述的激光退火方法，其特征在于，
所述基板是在纵横方向上形成有配线且在该纵横方向的配线的交叉部设定有所述TFT形成区域的TFT基板，
所述对准基准位置设定在与所述TFT基板的搬送方向平行的配线的缘部。
4.一种激光退火装置，利用透镜阵列的多个透镜将激光聚光到在基板上以规定的排列间距设定成矩阵状的多个TFT形成区域，以对各所述TFT形成区域的非晶硅膜进行退火处理，所述激光退火装置的特征在于，具有：
搬送机构，其沿着被设定成所述矩阵状的TFT形成区域的纵横方向的任一排列方向以一定速度搬送所述基板；
激光光源，其发射所述激光；
透镜阵列，其由在平行于所述基板面的面内且在与所述基板的搬送方向交叉的方向上，与该方向的多个所述TFT形成区域对应地并列设置的至少一列的多个聚光透镜构成；
拍摄机构，其将相对于激光利用所述透镜阵列进行聚光的聚光位置朝与所述基板的搬送方向相反的方向离开一定距离后所处的位置作为拍摄位置，对所述基板表面进行拍摄；
对准机构，其使所述透镜阵列沿着与所述基板的搬送方向交叉的方向移动以对所述透镜阵列的透镜和所述基板的TFT形成区域进行对位；以及
控制机构，其对各所述构成部件进行驱动控制，
所述控制机构如下进行控制：对拍摄搬送过程中的所述基板表面并自所述拍摄机构依次输入的图像进行处理，以检测出在所述基板表面预先设定的对准基准位置，并以该对准基准位置为基准，进行所述透镜阵列的透镜和所述基板的TFT形成区域的对位，当所述基板移动而使所述TFT形成区域到达所述透镜阵列的对应透镜的正下方时，自所述激光光源朝向所述透镜阵列发射激光。
5.如权利要求4所述的激光退火装置，其特征在于，
所述透镜阵列由在与所述基板的搬送方向交叉的方向上按照该方向的所述TFT形成区域的排列间距的两倍以上的整数倍间距并列设置透镜而得到的多列透镜列构成，并且所述透镜阵列具有如下结构：将后续的透镜列沿着多个所述透镜的所述并列设置方向错开预先确定的尺寸而形成，以便对位于所述基板的搬送方向前头侧的所述透镜列的各透镜间进行增补。
6.如权利要求4或5所述的激光退火装置，其特征在于，
所述基板是在纵横方向上形成有多条配线且在该多条配线的交叉部设定有所述TFT形成区域的TFT基板，
所述对准基准位置设定在与所述TFT基板的搬送方向平行的配线的一侧的缘部。
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