CN109643649A - 激光照射装置、激光照射方法以及半导体器件制造方法 - Google Patents

激光照射装置、激光照射方法以及半导体器件制造方法 Download PDF

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Abstract

一种实施方式的激光照射装置(1)在通过使用浮起单元(10)使工件(16)浮起的状态下传送该工件(16)的同时，以激光束(15)照射该工件(16)。该浮起单元(10)包括高精度浮起区域(11a，11b)和低精度浮起区域(13a～13j)。所述高精度浮起区域(11a，11b)设置为通过喷气和吸气使所述工件(16)浮起，而所述低精度浮起区域设置为通过喷气但不吸气的方式使所述工件(16)浮起。

Description

激光照射装置、激光照射方法以及半导体器件制造方法
技术领域
本发明涉及激光照射装置、激光照射方法以及半导体器件制造方法。举例而言，本发明涉及一种设有在使工件浮起的同时传送该工件的浮起单元的激光照射装置，激光照射方法以及半导体器件制造方法。
背景技术
一种已知激光退火装置通过以激光束照射形成于硅片、玻璃基板等物之上的非晶膜而使该非晶膜结晶化。专利文献1公开一种激光退火装置，该装置在利用气浮装置使基板浮起并传送该基板的同时，以激光束照射该基板。
引用列表
专利文献
专利文献1：公开号为2002-280321的日本未审查专利申请
发明内容
技术问题
在如同专利文献1所公开的激光退火装置一样，在通过向基板吹气而使工件浮起的同时传送工件的激光退火装置中，如果吹向工件的气体变得不均匀，则将增大传送过程中工件的挠曲量，从而导致工件脱离激光束焦深(DOF)的问题。
根据本发明的描述以及附图，其他待解决问题及新颖特征将变得容易理解。
解决问题的技术手段
一种实施方式的激光照射装置包括设有第一区域和第二区域的浮起单元。所述第一区域设置为通过喷气和吸气使工件浮起，而所述第二区域设置为通过喷气但不吸气的方式使所述工件浮起。
在一种实施方式的激光照射方法中，当通过使用设有第一区域和第二区域的浮起单元传送工件时：该第一区域在通过喷气和吸气使所述工件浮起的同时，对该工件进行传送；而所述第二区域在通过喷气但不吸气的方式使所述工件浮起的同时，对该工件进行传送。
一种实施方式的半导体器件制造方法包括：(a)在基板上形成非晶膜的步骤；以及(b)以激光束照射所述非晶膜以使得该非晶膜结晶化的步骤。在步骤(b)中，当通过使用设有第一区域和第二区域的浮起单元传送工件时：该第一区域在通过喷气和吸气使所述工件浮起的同时，对该工件进行传送；而所述第二区域在通过喷气但不吸气的方式使所述工件浮起的同时，对该工件进行传送。
本发明的有益效果
上述实施方式可实现可减少传送过程中工件挠曲的激光照射装置、激光照射方法及半导体器件制造方法。
附图说明
图1为第一实施方式激光照射装置的平面图。
图2为图1所示激光照射装置沿切割线II-II截取的剖视图。
图3为说明浮起单元平坦度与工件挠度之间关系的剖视图。
图4为工件在被第一实施方式激光照射装置传送状态下的剖视图。
图5为第二实施方式激光照射装置平面图。
图6为图5所示激光照射装置沿切割线V-V的剖视图。
图7为高精度浮起单元例示构造的剖视图。
图8为高精度浮起单元例示构造的平面图。
图9为工件在被高精度浮起单元传送状态下的剖视图。
图10为低精度浮起单元例示构造的剖视图。
图11为低精度浮起单元例示构造的平面图。
图12为工件在被低精度浮起单元传送状态下的剖视图。
图13为低精度浮起单元例示管道系统(进气系统)的框图。
图14为高精度浮起单元和中等精度浮起单元例示管道系统(进气系统)的框图。
图15为高精度浮起单元和中等精度浮起单元例示管道系统(排气系统)的框图。
图16为工件在被第二实施方式激光照射装置传送状态下的剖视图。
图17为高精度浮起单元、中等精度浮起单元和低精度浮起单元的例示设置方式平面图。
图18为高精度浮起单元、中等精度浮起单元和低精度浮起单元的例示设置方式平面图。
图19为高精度浮起单元、中等精度浮起单元和低精度浮起单元的例示设置方式平面图。
图20为高精度浮起单元、中等精度浮起单元和低精度浮起单元的例示设置方式平面图。
图21为高精度浮起单元、中等精度浮起单元和低精度浮起单元的例示设置方式平面图。
图22为中等精度浮起单元另一例示构造的平面图。
图23为高精度浮起单元另一例示构造的剖视图。
图24为高精度浮起单元另一例示构造的剖视图。
图25为激光照射装置所含浮起单元的另一例示构造的剖视图。
图26为半导体器件制造方法剖视图。
图27为有机EL显示器概略剖视图。
附图标记列表
1，2 激光照射装置
10 浮起单元
11，11a，11b 高精度浮起单元
12，12a～12d 中等精度浮起单元
13，13a～13f 低精度浮起单元
15 激光束，激光照射位置
16 工件
18 保持装置
21 基座
22 多孔部件
24_1，24_2 进气口
25_1，25_2 排气口
26 流动通道
27 进气孔
31 基座
32 多孔部件
34_1，34_2 进气口
具体实施方式
第一实施方式
下文中，参考附图对第一实施方式激光照射装置进行描述。图1为第一实施方式激光照射装置的平面图。图2为图1所示激光照射装置沿切割线II-II截取的剖视图。
(激光照射装置结构)
如图1和图2所示，激光照射装置1包括浮起单元10。浮起单元10在使得工件16浮起的同时，对工件16进行传送。具体而言，激光照射装置1在将工件16保持于保持装置18(见图1)上并通过浮起单元10将工件16浮起的同时，沿传送方向(X轴方向)传送工件16。在传送工件16的过程中，浮起单元10对浮起量进行调节，以使得工件16不与设于工件16上方的其他机构(未图示)接触。
吸盘式真空吸附机构或具有多孔部件的真空吸附机构可例如用于保持装置18。保持装置18连接于排气口(未图示)，该排气口进一步连接于喷射器、真空泵等装置。因此，进气口将产生可吸入气体的负压。该结构使得保持装置18的真空吸附机构被吸附至工件16上。保持装置18在将工件16保持于其上的同时，被保持装置18的驱动机构传送，从而实现工件16的传送。工件16的传送速度可通过调节保持装置18驱动机构的传送速度得到控制。举例而言，工件16浮在浮起单元10上方时以均一的速度传送，从而使得工件16匀速通过激光束的照射位置。
工件16由激光束15(下文中，该激光束的照射位置也以数字15指代)照射。所述激光照射装置例如为激光退火装置。在该情况下，准分子激光器等激光器可用作激光生成装置14。光学系统(未图示)将激光生成装置14提供的激光束变成线形，而且具体而言，对工件16进行照射的该线形激光束15(线光束)具有沿Y轴方向延伸的焦点。该工件例如为形成于基板上的非晶膜。通过激光束15的照射，该非晶膜得到退火，从而实现结晶化。
如图1和2所示，浮起单元10由高精度浮起单元11a，11b以及低精度浮起单元13a～13j构成。下文中，组成高精度浮起单元11a，11b的区域也分别称为高精度浮起区域11a，11b；组成低精度浮起单元13a～13j的区域也分别称为低精度浮起区域13a～13j。
高精度浮起单元11a，11b设于含所述激光束照射位置15的区域(高精度浮起区域)。低精度浮起单元13a～13e设于高精度浮起单元11a，11b在工件16传送方向上的上游(即-X轴方向一侧)。低精度浮起单元13f～13j设于高精度浮起单元11a，11b在工件16传送方向上的下游(即+X轴方向一侧)。如图1和2所示，高精度浮起单元11a，11b和低精度浮起单元13a～13j当中的每一个均例如为沿Y轴方向延伸的矩形单元，而且这些浮起单元沿所述传送方向(X轴方向)排列。工件16在传送过程中依次通过低精度浮起单元13a～13e、高精度浮起单元11a，11b以及低精度浮起单元13f～13j。每一浮起单元的形状不限于矩形。举例而言，每一浮起单元的形状可以为正方形。
换句话说，高精度浮起区域11a，11b的设置方式使得，在平面视角下，激光束15的焦点(对应于激光束的照射位置15，下同)叠加于高精度浮起区域11a，11b上。低精度浮起单元13a～13j的设置方式使得激光束15的焦点不叠加于低精度浮起区域13a～13j上。此处，“在平面视角下”是指如图1所示沿Z轴方向观察浮起单元10的情形。
高精度浮起单元11a，11b在使得工件16以高精度浮起的同时，传送工件16。高精度浮起单元11a，11b设置为能够使工件16在传送过程中保持小挠曲量的同时，对工件16进行传送。高精度浮起单元11a和111b例如以高精度对用于使工件16浮起的气体的喷射量进行控制。举例而言，高精度浮起区域(高精度浮起单元)11a，11b设置为通过喷气和吸气使工件16浮起。以下，参考图7至图9，对高精度浮起单元11a，11b的详细结构进行具体描述。
低精度浮起单元13a～13j在使得工件16浮起的同时，对工件16进行传送。由于工件16只需在传送过程中不与低精度浮起单元13a～13j接触即可，因此低精度浮起单元13a～13j无需以与高精度浮起单元11a，11b相同高的精度对用于使工件16浮起的气体喷射量进行控制。因此，工件16在低精度浮起单元13a～13j上方通过时工件16的挠曲量大于工件16在高精度浮起单元11a，11b上方通过时工件16的挠曲量。举例而言，低精度浮起区域(低精度浮起单元)13a～13j设置为通过喷气但不吸气的方式使工件16浮起。以下，参考图10至图12，对低精度浮起单元13a～13j的详细结构进行具体描述。
高精度浮起单元11a，11b设置为能够在传送过程中使得工件16保持较小挠曲量的同时，对工件16进行传送。因此，每一高精度浮起单元11a，11b均比用于仅通过喷气传送工件16的低精度浮起单元13a～13j具有更为精密的结构，因此，高精度浮起单元11a，11b更为昂贵。出于这一原因，在第一实施方式激光照射装置10中，高精度浮起单元11a，11b仅设置于含激光束照射位置15的区域，而制造费用可低于该高精度浮起单元的低精度浮起单元13a～13j设于其余区域。
在本实施方式中，高精度浮起单元11a，11b面向工件16的表面的平坦度小于低精度浮起单元13a～13j面向工件16的表面的平坦度。例如，高精度浮起单元11a，11b的平坦度不大于20μm，而低精度浮起单元13a～13j的平坦度不大于75μm。下文中，高精度浮起单元11a，11b也可称为高精度浮起单元11，低精度浮起单元13a～13j也可称为低精度浮起单元13。
举例而言，高精度浮起单元11的平坦度可由工件16浮起于高精度浮起单元11上方的浮起量(浮起高度)以及工件16的挠曲量定义。可想到的是，工件16的挠度受工件16的浮起量和浮起单元表面平坦度的影响。还可想到的是，工件16的浮起量受处于工件16和浮起单元之间的气体所导致的压力的影响。
图3为说明浮起单元平坦度与工件挠度之间关系的剖视图。如图3所示，浮起单元平坦度可由作为浮起单元最低部分的参考点S1与作为浮起单元最高部分的参考点T1之间的距离定义。工件16的挠度可由作为工件16最低部分的参考点S2与作为工件16最高部分的参考点T2之间的距离定义。
在低精度浮起单元13中，工件16边缘部分的浮起量最小。因此，为了防止工件16与低精度浮起单元13发生碰撞，低精度浮起单元13的表面平坦度需要设置为小至一定程度。如图3所示，工件16因浮起而不与浮起单元发生碰撞。然而，由于工件16浮起于浮起单元表面之上的浮起量作为高度零点，因此除非低精度浮起单元的表面平坦度设置值也较小，否则工件16和该低精度浮起单元彼此之间可能会发生碰撞。也就是说，为了使浮起单元的最高点T1不与工件16的最低部分S2发生碰撞，需要将低精度浮起单元的表面平坦度设为低于一定程度。
在高精度浮起单元11中，工件16的浮起量小于其在低精度浮起单元13中的浮起量，而且工件16边缘部分的浮起量最小。因此，需要采取措施，以防止工件16与浮起单元发生碰撞。举例而言，当工件16的挠度或浮起量发生与图4B所示低精度浮起单元13e和高精度浮起单元11a间边界附近处类似的急剧变化时，将增大对激光照射部分的影响。当未能保证高精度浮起单元11具有足够的平坦度时，工件16挠度的变化将对激光照射效果产生不利影响。出于这一原因，高精度浮起单元11的平坦度需要具有较小的设置值。
由于高精度浮起单元11的平坦度需要小于低精度浮起单元13的平坦度，为了保持高精度浮起单元11的平坦度，每一高精度浮起单元的上表面面积优选设置为小于低精度浮起单元的上表面面积。同时，为了在使工件16处于浮起的状态下传送工件16的过程中不与浮起单元发生碰撞，低精度浮起单元13的上表面面积可大于高精度浮起单元11的上表面面积。
上文中给出了每一浮起单元上表面面积的一例。作为替代方案，高精度浮起单元11a，11b和低精度浮起单元13a～13j的上表面可具有相同面积。在本实施方式中(见图1)，出于简化描述的目的，各浮起单元的上表面面积相同。
图4为工件16在被激光照射装置1传送状态下的剖视图。如图4A所示，当工件16在低精度浮起单元13a～13e上方通过时，工件16的挠曲量较大。其原因在于，由于工件16只需在传送过程中不与低精度浮起单元13a～13e接触即可，因此在利用低精度浮起单元13a～13e传送工件16时，未对气体喷射量进行高精度控制。
在此之后，工件16继续传送，而且如图4B所示，当工件16通过高精度浮起单元11a，11b上方时，工件16的挠曲量小于工件16通过低精度浮起单元13a～13e上方时的挠曲量。因此，此时可以激光束15对挠曲程度较小的工件16进行照射。
随后，工件16继续传送，而且如图4C所示，当工件16通过低精度浮起单元13f～13j上方时，工件16的挠曲量较大。其原因在于，由于工件16只需在传送过程中不与低精度浮起单元13f～13j接触即可，因此在利用低精度浮起单元13f～13j传送工件16时，未对气体喷射量进行高精度控制。
通过这种方式，在第一实施方式激光照射装置1中，高精度浮起单元11a，11b设于含激光束照射位置15的区域，以减小工件16在其中的挠曲量。如此，可以防止工件16脱离照射激光束的焦深(DOF)之外。
此外，在第一实施方式激光照射装置1中，高精度浮起单元11a，11b仅设置于含激光束照射位置15的区域，而制造费用可低于该高精度浮起单元的低精度浮起单元13a～13j设于其余区域。如此，可降低激光照射装置1的成本。另外，由于可将需要精确控制的区域限于设置高精度浮起单元11a，11b的区域，因此可以简化激光照射装置1的控制。
第二实施方式
以下，将对第二实施方式激光照射装置进行描述。图5为第二实施方式激光照射装置平面图。图6为图5所示激光照射装置沿切割线V-V的剖视图。在工件16被浮起单元10浮起的状态下对工件16进行传送的过程中，激光照射装置1以激光束15对工件16进行照射。
(激光照射装置结构)
如图5和图6所示，激光照射装置1包括浮起单元10。浮起单元10在使得工件16浮起的同时，对工件16进行传送。具体而言，激光照射装置1在将工件16保持于保持装置18(见图5)上并通过浮起单元10将工件16浮起的同时，沿传送方向(X轴方向)传送工件16。在传送工件16的过程中，浮起单元10对浮起量进行调节，以使得工件16不与设于工件16上方的其他机构(未图示)接触。
吸盘式真空吸附机构或具有多孔部件的真空吸附机构可例如用于保持装置18。保持装置18连接于排气口(未图示)，该排气口进一步连接于喷射器、真空泵等装置。因此，进气口将产生可吸入气体的负压。该结构使得保持装置18的真空吸附机构被吸附至工件16上。保持装置18在将工件16保持于其上的同时，被保持装置18的驱动机构传送，从而实现工件16的传送。工件16的传送速度可通过调节保持装置18驱动机构的传送速度得到控制。举例而言，工件16在浮在浮起单元10上方的同时以均一的速度传送，从而使得工件16匀速通过激光束的照射位置。
工件16由激光束15(下文中，该激光束的照射位置也以数字15指代)照射。所述激光照射装置例如为激光退火装置。在该情况下，准分子激光器等激光器可用作激光生成装置14。光学系统(未图示)将激光生成装置14提供的激光束变成线形，而且具体而言，对工件16进行照射的该线形激光束15(线光束)具有沿Y轴方向延伸的焦点。该工件例如为形成于基板上的非晶膜。通过激光束15的照射，该非晶膜得到退火，从而实现结晶化。
如图5和6所示，浮起单元10由高精度浮起单元11a，11b、中等精度浮起单元12a～12d以及低精度浮起单元13a～13f构成。下文中，组成高精度浮起单元11a，11b的区域也分别称为高精度浮起区域11a，11b；组成中等精度浮起单元12a～12d的区域也分别称为中等精度浮起区域12a～12d；组成低精度浮起单元13a～13f的区域也分别称为低精度浮起区域13a～13f。
高精度浮起单元11a，11b设于含所述激光束照射位置15的区域(高精度浮起区域)。中等精度浮起单元12a，12b与高精度浮起单元11a，11b相邻，而且设于高精度浮起单元11a，11b在工件16传送方向上的上游(即-X轴方向一侧)。低精度浮起单元13a～13c与中等精度浮起单元12a，12b相邻，设于中等精度浮起单元12a，12b在工件16传送方向上的上游(即-X轴方向一侧)。
中等精度浮起单元12c，12d与高精度浮起单元11a，11b相邻，而且设于高精度浮起单元11a，11b在工件16传送方向上的下游(即+X轴方向一侧)。低精度浮起单元13d～13f与中等精度浮起单元12c，12d相邻，而且设于中等精度浮起单元12c，12d在工件16传送方向上的下游(即+X轴方向一侧)。
换句话说，高精度浮起区域11a，11b的设置方式使得，在平面视角下，激光束15的焦点叠加于高精度浮起区域11a，11b上。低精度浮起单元13a～13f的设置方式使得激光束15的焦点不叠加于低精度浮起区域13a～13f上。此处，“在平面视角下”是指如图5所示沿Z轴方向观察浮起单元10的情形。中等精度浮起单元12a，12b设于高精度浮起区域11a，11b和低精度浮起区域13a～13c之间。中等精度浮起单元12c，12d设于高精度浮起区域11a，11b和低精度浮起区域13d～13f之间。
如图5和6所示，高精度浮起单元11a，11b、中等精度浮起单元12a～12d以及低精度浮起单元13a～13f当中的每一个均例如为沿Y轴方向延伸的矩形单元，而且这些浮起单元沿所述传送方向(X轴方向)排列。工件16在传送过程中依次通过低精度浮起单元13a～13c、中等精度浮起单元12a，12b、高精度浮起单元11a，11b、中等精度浮起单元12c，12d以及低精度浮起单元13d～13f。每一浮起单元的形状不限于矩形。举例而言，每一浮起单元的形状可以为正方形。
高精度浮起单元11a，11b在使得工件16以高精度浮起的同时，传送工件16。高精度浮起单元11a，11b设置为能够使工件16在传送过程中保持小挠曲量的同时，对工件16进行传送。高精度浮起单元11a和111b例如以高精度对用于使工件16浮起的气体的喷射量进行控制。举例而言，高精度浮起区域(高精度浮起单元)11a，11b设置为通过喷气和吸气使工件16浮起。
低精度浮起单元13a～13f在使得工件16浮起的同时，对工件16进行传送。由于工件16只需在传送过程中不与低精度浮起单元13a～13j接触即可，因此低精度浮起单元13a～13f无需以与高精度浮起单元11a，11b相同高的精度对用于使工件16浮起的气体喷射量进行控制。因此，工件16在低精度浮起单元13a～13f上方通过时工件16的挠曲量大于工件16在高精度浮起单元11a，11b上方通过时工件16的挠曲量。举例而言，低精度浮起区域(低精度浮起单元)13a～13f设置为通过喷气但不吸气的方式使工件16浮起。
中等精度浮起单元12a，12b设置为能够使工件16从低精度浮起单元13a～13c传送至高精度浮起单元11a，11b时工件16的挠曲量平稳变化的方式对工件16进行传送。中等精度浮起单元12c，12d设置为能够使工件16从高精度浮起单元11a，11b传送至低精度浮起单元13d～13f时工件16的挠曲量平稳变化的方式对工件16进行传送。举例而言，中等精度浮起单元12a～12d设置为其工件16浮起精度处于高精度浮起单元11a，11b的工件16浮起精度与低精度浮起单元13a～13f的工件16浮起精度之间。中等精度浮起区域(高精度浮起单元)12a～12d设置为通过喷气和吸气使工件16浮起。
工件16通过高精度浮起单元11a，11b上方时工件16的挠曲量例如为工件16通过低精度浮起单元13a～13c上方时工件16的挠曲量的十分之一至二十分之一。中等精度浮起单元12a，12b以使工件16从低精度浮起单元13a～13c传送至高精度浮起单元11a，11b时工件16的挠曲量平稳变化的方式对工件16进行传送。换句话说，中等精度浮起单元12a，12b以使得中等精度浮起单元12a，12b吸收工件16在低精度浮起单元13a～13c上方时的挠曲量与工件16在高精度浮起单元11a，11b上方时的挠曲量之间的差异的方式对工件16进行传送。
类似地，工件16通过高精度浮起单元11a，11b上方时工件16的挠曲量例如为工件16通过低精度浮起单元13d～13f上方时工件16的挠曲量的十分之一至二十分之一。中等精度浮起单元12c，12d以使工件16从高精度浮起单元11a，11b传送至低精度浮起单元13d～13f时工件16的挠曲量平稳变化的方式对工件16进行传送。换句话说，中等精度浮起单元12c，12d以使得中等精度浮起单元12c，12d吸收工件16在高精度浮起单元11a，11b上方时的挠曲量与工件16在低精度浮起单元13d～13f上方时的挠曲量之间的差异的方式对工件16进行传送。
(高精度浮起单元例示构造)
图7和图8分别为高精度浮起单元11例示构造的剖视图和平面图。下文中，高精度浮起单元11a，11b也统称为高精度浮起单元11。中等精度浮起单元12和低精度浮起单元13与此相同。以下，将对高精度浮起单元11的例示构造进行描述，中等精度浮起单元12的结构与高精度浮起单元11的结构基本相似。
如图7所示，高精度浮起单元11包括基座21和多孔部件22。多孔部件22设于基座21顶面上，并用作气体喷射单元。如图8平面图所示，多孔部件22与进气口24_1，24_2连接，而且压缩气体经进气口24_1，24_2供应至多孔部件22。进气口24_1，24_2例如设置于高精度浮起单元11的下部。在图7所示剖视图中，因进气口24_1，24_2的位置与排气口25_1，25_2的位置叠加，因此未绘出进气口24_1，24_2。供应至多孔部件22的压缩气体通过多孔部件22的内部后，从多孔部件22的上表面喷出，从而将工件16浮起。
多孔部件22内形成有多个进气孔27。进气孔27可通过在多孔部件22内形成通孔的方式形成。如图8所示，进气孔27均匀设置于多孔部件22的上表面(即面向工件16的表面)上。进气孔27将处于工件16和高精度浮起单元11之间的气体吸入(见图9)。进气孔27经流动通道26与排气口25_1，25_2连接。排气口25_1，25_2例如设于高精度浮起单元11下部。排气口25_1，25_2连接有喷射器、真空泵等装置，而且通过喷射器、真空泵等装置经排气口25_1，25_2抽吸(即在该处形成负压)可使得高精度浮起单元11上表面上的气体经进气孔27吸入。
图9为工件16在被高精度浮起单元11传送状态下的剖视图。如图9所示，高精度浮起单元11的多孔部件22向上喷射气体。因此，当工件16传送至高精度浮起单元11上方空间时，上述气体与工件16的下表面碰撞，以将工件16浮起，从而形成高精度浮起单元11不与工件16相互接触的状态。此时，工件16和高精度浮起单元11之间的空间，即工件16的浮起量可通过调节供应至进气口24_1，24_2的气体量得到控制。也就是说，可通过调节多孔部件22喷出的气体量，控制工件16的浮起量。
此外，还可通过经进气孔27吸入处于工件16和高精度浮起单元11之间的气体(即气体蓄积(见图12中的附图标记35))的方式，减小工件16的挠度。换句话说，可将工件16平坦化。工件16的挠曲量可通过调节供应至进气口24_1，24_2的气体量与经排气口25_1，25_2排出的气体量之间的平衡得到控制。
(低精度浮起单元例示构造)
以下，将对低精度浮起单元13a～13f的例示构造进行描述。图10和图11分别为低精度浮起单元13例示构造的剖视图和平面图。如图10所示，低精度浮起单元13包括基座31和多孔部件32。多孔部件32设于基座31顶面上，并用作气体喷射单元。多孔部件32与进气口34_1，34_2连接，而且压缩气体经进气口34_1，34_2供应至多孔部件32。进气口34_1，34_2例如设置于低精度浮起单元13的下部。供应至多孔部件32的压缩气体通过多孔部件32的内部后，从多孔部件32的上表面喷出，从而将工件16浮起。
图12为工件16在被低精度浮起单元13传送状态下的剖视图。如图12所示，低精度浮起单元13的多孔部件32向上喷射气体。因此，当工件16传送至低精度浮起单元13上方空间时，上述气体与工件16的下表面碰撞，以将工件16浮起，从而形成低精度浮起单元13不与工件16相互接触的状态。此时，工件16和低精度浮起单元13之间形成气体蓄积35。因此，工件16在低精度浮起单元13上方时挠曲量较大。
同时，在上述高精度浮起单元11中，由于工件16和高精度浮起单元11之间的气体蓄积通过进气孔27吸入，因此可减小工件16的挠曲量。
同样地，在低精度浮起单元13中，工件16和低精度浮起单元13之间的空间，即工件16的浮起量可通过调节供应至进气口34_1，34_2的气体量得到控制。也就是说，可通过调节多孔部件32喷出的气体量，控制工件16的浮起量。然而，在低精度浮起单元13中，由于工件16只需在传送过程中不与低精度浮起单元13接触即可，因此传送过程中的工件16挠曲量并不重要。也就是说，在低精度浮起单元13中，供应至进气口34_1，34_2的气体量的控制精度无需与高精度浮起单元11或中等精度浮起单元12一样高。
在本实施方式中，高精度浮起单元11a，11b面向工件16的表面的平坦度小于低精度浮起单元13a～13f面向工件16的表面的平坦度。此外，中等精度浮起单元12a～12d面向工件16的表面的平坦度大于高精度浮起单元11a，11b面向工件16的表面的平坦度，且小于低精度浮起单元13a～13f面向工件16的表面的平坦度。高精度浮起单元11、中等精度浮起单元12及低精度浮起单元13的平坦度例如为每一该浮起单元的多孔部件的上表面的平坦度。
高精度浮起单元11的平坦度例如可由浮起于高精度浮起单元11上方的工件16的浮起量(浮起高度)和工件16的挠曲量定义。浮起单元平坦度的测定方法与第一实施方式所述情形的方法类似，因此不再赘述。
(低精度浮起单元管道系统说明)
图13为低精度浮起单元13a～13f例示管道系统(进气系统)的框图。如图13所示，从气体供应源41供应至管道的压缩气体分为两支，并分别供应于过滤器42_1和过滤器42_2。压缩惰性气体(如压缩氮气)或压缩空气例如可用作所述压缩气体。
过滤器42_1去除气体供应源41所供应压缩气体内所含的水分和杂质。通过过滤器42_1的压缩气体分为三支，并分别供应于速度控制器(SC)43_1～43_3。速度控制器43_1～43_3对流经各个速度控制器43_1～43_3的压缩气体流量进行调节。调节后的压缩气体经流量传感器44_1～44_3分别供应至各个低精度浮起单元13a～13c的进气口34_1，34_2(见图11)。流量传感器44_1～44_3显示出供应至各个低精度浮起单元13a～13c的压缩气体流量。
过滤器42_2去除气体供应源41所供应压缩气体内所含的水分和杂质。通过过滤器42_2的压缩气体分为三支，并分别供应于速度控制器43_4～43_6。速度控制器43_4～43_6对流经各个速度控制器43_4～43_6的压缩气体流量进行调节。调节后的压缩气体经流量传感器44_4～44_6分别供应至各个低精度浮起单元13d～13f的进气口34_1，34_2(见图11)。流量传感器44_4～44_6显示出供应至各个低精度浮起单元13d～13f的压缩气体流量。
在图13所示例示管道系统中，示出了通过一个速度控制器对供应至一个低精度浮起单元的压缩气体进行控制的情形。作为替代方案，由于低精度浮起单元13a～13f只需保证在传送工件16时工件16不与低精度浮起单元13a～13f碰撞即可，因此无需对每一低精度浮起单元13a～13f进行分别独立控制。举例而言，在本实施方式中，也可通过一个速度控制器对供应至两个低精度浮起单元的压缩气体进行控制。
(高精度浮起单元和中等精度浮起单元管道系统(进气系统)说明)
图14为高精度浮起单元11a，11b和中等精度浮起单元12a～12d例示管道系统(进气系统)的框图。如图14所示，从气体供应源51供应至管道的压缩气体进一步供应至过滤器52。压缩惰性气体(如压缩氮气)或压缩空气例如可用作所述压缩气体。
过滤器52去除气体供应源51所供应压缩气体内所含的水分和杂质。通过过滤器52的压缩气体分为八支，并分别供应于流量控制器53_1～53_8。流量控制器53_1～53_8对流经各个流量控制器53_1～53_8的压缩气体流量进行调节。举例而言，具有用于流量调节的节流阀的流量传感器可用于流量控制器53_1～53_8。调节后的压缩气体分别供应至各个高精度浮起单元11a，11b和各个中等精度浮起单元12a～12d。
具体而言，流量由流量控制器53_1控制的压缩气体供应至高精度浮起单元11a的进气口1(对应于图8所示进气口24_1，下同)。流量由流量控制器53_2控制的压缩气体供应至高精度浮起单元11a的进气口2(对应于图8所示进气口24_2，下同)。流量由流量控制器53_3控制的压缩气体供应至高精度浮起单元11b的进气口1。流量由流量控制器53_4控制的压缩气体供应至高精度浮起单元11b的进气口2。
流量由流量控制器53_5控制的压缩气体供应至中等精度浮起单元12a的两个进气口1，2(对应于图8所示进气口24_1，24_2，下同)。流量由流量控制器53_6控制的压缩气体供应至中等精度浮起单元12b的两个进气口1，2。流量由流量控制器53_7控制的压缩气体供应至中等精度浮起单元12c的两个进气口1，2。流量由流量控制器53_8控制的压缩气体供应至中等精度浮起单元12d的两个进气口1，2。
通过这种方式，在中等精度浮起单元12a～12d中，通过一个流量控制器对一个中等精度浮起单元(具有两个进气口)内的压缩气体进行控制。与此相对，在高精度浮起单元11a，11b中，通过两个流量控制器对一个高精度浮起单元内的压缩气体进行控制。换句话说，流入高精度浮起单元一个进气口的压缩气体由一个流量控制器控制。因此，高精度浮起单元11a，11b的压缩气体流量控制精度高于中等精度浮起单元12a～12d。
(高精度浮起单元和中等精度浮起单元管道系统(排气系统)说明)
图15为高精度浮起单元11a，11b和中等精度浮起单元12a～12d例示管道系统(排气系统)的框图。如图15所示，从气体供应源61供应至管道的压缩气体分别供应于调节器62_1和调节器62_2。压缩空气或压缩惰性气体(如压缩氮气)例如可用作所述压缩气体。
调节器62_1设于高精度浮起单元11a，11b的系统内，并对气体供应源61所供应的压缩气体压力进行调节。通过调节器62_1的压缩气体供应至速度控制器63_1。速度控制器63_1对流经速度控制器63_1的压缩气体流量进行调节。调节后的压缩气体经喷射器64_1流入排气管线，从而在连接喷射器64_1和流量控制器65_1的管道内形成负压。在图15中，喷射器64_1～64_4附近的气流由箭头表示。流量控制器65_1和过滤器66_1设于喷射器64_1和高精度浮起单元11a的排气口1(对应于图8所示排气口35_1)之间，而且高精度浮起单元11a排气口1的排气量可由流量控制器65_1调节。
类似地，以上描述也适用于设有速度控制器63_2、喷射器64_2、流量控制器65_2以及过滤器66_2的系统，而且高精度浮起单元11a排气口2(对应于图8所示排气口35_2)的排气量可由流量控制器65_2调节。虽然图15进行了省略，但上述结构同样适用于高精度浮起单元11b的管道系统。
调节器62_2设于中等精度浮起单元12a～12d的系统内，并对气体供应源61所供应的压缩气体压力进行调节。中等精度浮起单元12a～12d的系统结构类似于以上所述高精度浮起单元11a的系统结构，因此不再赘述。此外，虽然图15进行了省略，但上述结构同样适用于中等精度浮起单元12b～12d的管道系统。
在图15所示高精度浮起单元11a，11b和中等精度浮起单元12a～12d的例示管道系统(排气系统)中，每一高精度浮起单元11a，11b和每一中等精度浮起单元12a～12d的两个排气口中的每一排气口的排气量均可分别独立调节。因此，可实现每一浮起单元排气量的高精度调节。
如上所述，在本实施方式激光照射装置中，供应至高精度浮起单元11a，11b进气口的气体量以及供应至中等精度浮起单元12a～12d的气体量均可分别独立控制。此外，经高精度浮起单元11a，11b进气孔吸入的气体量(所述排气口的排气量)以及经中等精度浮起单元12a～12d进气孔吸入的气体量(所述排气口的排气量)可分别独立控制。
(工件传送状态说明)
图16为工件16在被本实施方式激光照射装置1传送状态下的剖视图。如图16A所示，当工件16通过低精度浮起单元13a～13c上方时，工件16的挠曲量较大。其原因在于，如图12所示，在工件16通过低精度浮起单元13a～13c上方时，工件16和低精度浮起单元13a～13c之间将发生气体蓄积35。
随后，工件16继续传送，而且如图16B所示，当工件16通过中等精度浮起单元12a，12b上方时，工件16的挠曲量小于工件16通过低精度浮起单元13a～13c上方时的挠曲量。其原因在于，通过经进气孔27(见图9)吸入处于工件16和中等精度浮起单元12a，12b之间的气体(即气体蓄积35(见图12))，可以减小工件16的挠度。
在此之后，工件16进一步传送，而且如图16C所示，当工件16通过高精度浮起单元11a，11b上方时，工件16的挠曲量小于工件16通过中等精度浮起单元12a，12b上方时的挠曲量。其原因在于，通过经进气孔27(见图9)吸入处于工件16和高精度浮起单元11a，11b之间的气体(即气体蓄积35(见图12))，可以减小工件16的挠度。此外，通过设置中等精度浮起单元12a，12b，可使工件16从低精度浮起单元13a～13c传送至高精度浮起单元11a，11b时工件16的挠曲量平稳变化。工件16在通过高精度浮起单元11a，11b上方的过程中，接受激光束15的照射。
随后，工件16进一步传送，而且如图16D所示，当工件16通过中等精度浮起单元12c，12d和低精度浮起单元13d～13f上方时，工件16的挠曲量按下述方式变化。具体而言，当工件16通过低精度浮起单元13d～13f上方时，工件16的挠曲量较大。其原因在于，如图12所示，在工件16通过低精度浮起单元13d～13f上方时，工件16和低精度浮起单元13d～13f之间将发生气体蓄积35。
此外，当工件16通过中等精度浮起单元12c，12d上方时，工件16的挠曲量小于工件16通过低精度浮起单元13d～13f上方时的挠曲量。其原因在于，通过经进气孔27(见图9)吸入处于工件16和中等精度浮起单元12c，12d之间的气体(即气体蓄积35(见图12))，可以减小工件16的挠度。同样地，在该情况下，通过设置中等精度浮起单元12c，12d，可使工件16从高精度浮起单元11a，11b传送至低精度浮起单元13d～13f时工件16的挠曲量平稳变化。
如上所述，在本实施方式激光照射装置1中，中等精度浮起单元12a，12b设于低精度浮起单元13a～13c和高精度浮起单元11a，11b之间。因此，在工件16从低精度浮起单元13a～13c传送至高精度浮起单元11a，11b的过程中，工件16的挠曲量可实现平稳变化。
具体而言，如图16C所示，在工件16从低精度浮起单元13c传送至中等精度浮起单元12a的过程中，工件16的挠曲量在位置19a处发生急剧变化。然而，在本实施方式激光照射装置1中，通过使用中等精度浮起单元12a，12b，工件16以使得工件16的挠曲量平稳变化的方式进行传送。因此，可以抑制工件16在位置19a处的挠度对工件16通过激光照射位置15时的影响。换句话说，通过设置中等精度浮起单元12a，12b，可增大激光照射位置15与工件16具有较大挠度位置19a之间的距离d1，从而与第一实施方式激光照射装置(见图4)相比，降低激光照射位置15处的工件16挠度。
此外，在本实施方式激光照射装置1中，中等精度浮起单元12c，12d设于高精度浮起单元11a，11b和低精度浮起单元13d～13f之间。因此，在工件16从高精度浮起单元11a，11b传送至低精度浮起单元13d～13f的过程中，工件16的挠曲量可实现平稳变化。
具体而言，如图16D所示，在工件16从中等精度浮起单元12d传送至低精度浮起单元13d的过程中，工件16的挠曲量在位置19b处发生急剧变化。然而，在本实施方式激光照射装置1中，通过使用中等精度浮起单元12c，12d，工件16以使得工件16的挠曲量平稳变化的方式进行传送。因此，可以抑制工件16在位置19b处的挠度对工件16通过激光照射位置15时的影响。换句话说，通过设置中等精度浮起单元12c，12d，可增大激光照射位置15与工件16具有较大挠度位置19b之间的距离d2，从而与第一实施方式激光照射装置(见图4)相比，降低激光照射位置15处的工件16挠度。
通过这种方式，在本实施方式激光照射装置1中，可降低激光照射位置15处工件16的挠度，从而防止工件16在激光照射位置15处脱离所述激光束的焦深(DOF)。
在图5和图6所示情形中，高精度浮起区域由两个高精度浮起单元11a，11b组成，中等精度浮起区域由四个中等精度浮起单元12a～12d组成，低精度浮起区域由六个低精度浮起单元13a～13f组成。然而，在本实施方式激光照射装置1中，构成高精度浮起区域的高精度浮起单元11数目、构成中等精度浮起区域的中等精度浮起单元12数目以及构成低精度浮起区域的低精度浮起单元13数目可根据需要进行确定。上述高精度浮起单元11、中等精度浮起单元12及低精度浮起单元13的结构为例示结构，在本实施方式中，各浮起单元可具有与上述不同的结构。举例而言，由于低精度浮起单元13无需具有与高精度浮起单元11同样高的浮起精度，因此低精度浮起单元的单位面积可大于高精度浮起单元的单位面积。上述结构中，所述低精度浮起单元不设进气孔。作为替代方案，在本实施方式中，所述低精度浮起单元也可设有进气孔。
在上述结构中，中等精度浮起单元12a，12b和中等精度浮起单元12c，12d分别设于高精度浮起单元11a，11b两侧。作为替代方案，在本实施方式激光照射装置1中，中等精度浮起单元12只需设于高精度浮起单元11a，11b在工件16传送方向上的上游一侧和下游一侧当中的至少一侧即可。
(每一浮起单元的例示设置方式)
图17至图21为高精度浮起单元(高精度浮起区域)11、中等精度浮起单元(中等精度浮起区域)12和低精度浮起单元(低精度浮起区域)13的例示设置方式平面图。高精度浮起单元11、中等精度浮起单元12和低精度浮起单元13分别设置于图17至图21所示各激光照射装置1_1～1_5的平台上。工件16通过保持装置(未图示)浮于所述平台上，并沿箭头方向在该平台上方传送，从而实现工件16的处理。
在图17所示激光照射装置1_1中，激光照射位置15沿Y轴方向从所述平台中心部分延伸至该平台边缘部分。换句话说，在Y轴方向上，激光照射位置15的长度大约与工件16的长度相同，而且在工件16传送过程中，工件16的Y轴方向整个表面均被所述激光束照射。高精度浮起单元11设置为包含激光照射位置15。高精度浮起单元11的Y轴方向长度大约与激光照射位置15的Y轴方向长度相同。中等精度浮起单元12设于高精度浮起单元11的X轴方向两侧。低精度浮起单元13设于高精度浮起单元11和中等精度浮起单元12设置位置之外。在图17所示激光照射装置1_1中，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16多次通过激光照射位置15。也就是说，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16的给定部分由激光束多次照射。
在图18所示激光照射装置1_2中，激光照射位置15的Y轴方向长度大约为工件16的Y轴方向长度的一半。激光照射位置15的位置朝向所述平台中心部分，而且在工件16通过激光照射位置15的过程中，工件16在Y轴方向上的一半面积被激光束照射。在图18所示激光照射装置1_2中，工件16沿箭头方向在所述平台上方传送，而且工件16被激光束多次照射，从而可实现工件16整个表面的处理。高精度浮起单元11设置为包含激光照射位置15。中等精度浮起单元12设置为除所述平台中心部分，包围高精度浮起单元11。低精度浮起单元13设于高精度浮起单元11和中等精度浮起单元12设置位置之外。在图18所示激光照射装置1_2中，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16多次通过激光照射位置15。也就是说，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16的给定部分由激光束多次照射。
在图19所示激光照射装置1_3中，激光照射位置15的Y轴方向长度大约为工件16的Y轴方向长度的一半。激光照射位置15的位置朝向所述平台中心部分，而且在工件16通过激光照射位置15的过程中，工件16在Y轴方向上的一半面积被激光束照射。在图19所示激光照射装置1_3中，工件16沿箭头方向在所述平台上方传送，而且工件16被激光束多次照射，从而可实现工件16整个表面的处理。高精度浮起单元11设置为包含激光照射位置15。高精度浮起单元11在Y轴方向上的长度大约与激光照射位置15在Y轴方向上的长度相同。中等精度浮起单元12设于高精度浮起单元11的X轴方向两侧。低精度浮起单元13设于高精度浮起单元11和中等精度浮起单元12设置位置之外。在图19所示激光照射装置1_3中，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16多次通过激光照射位置15。也就是说，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16的给定部分由激光束多次照射。
在图20所示激光照射装置1_4中，激光照射位置15的Y轴方向长度大约为工件16的Y轴方向长度的一半。激光照射位置15的位置朝向所述平台边缘部分，而且在工件16通过激光照射位置15的过程中，工件16在Y轴方向上的一半面积被激光束照射。在图20所示激光照射装置1_4中，工件16沿箭头方向在所述平台上方传送，而且工件16被激光束多次照射，从而可实现工件16整个表面的处理。高精度浮起单元11设置为包含激光照射位置15。高精度浮起单元11在Y轴方向上的长度大于激光照射位置15在Y轴方向上的长度。也就是说，高精度浮起单元11设置为从所述平台中心部分沿Y轴方向延伸至该平台的边缘部分。中等精度浮起单元12设于高精度浮起单元11的X轴方向两侧。低精度浮起单元13设于高精度浮起单元11和中等精度浮起单元12设置位置之外。在图20所示激光照射装置1_4中，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16多次通过激光照射位置15。也就是说，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16的给定部分由激光束多次照射。
在图21所示激光照射装置1_5中，激光照射位置15的Y轴方向长度大约为工件16的Y轴方向长度的一半。激光照射位置15的位置朝向所述平台边缘部分，而且在工件16通过激光照射位置15的过程中，工件16在Y轴方向上的一半面积被激光束照射。在图21所示激光照射装置1_5中，工件16沿箭头方向在所述平台上方传送，而且工件16被激光束多次照射，从而可实现工件16整个表面的处理。高精度浮起单元11设置为包含激光照射位置15。高精度浮起单元11在Y轴方向上的长度大约与激光照射位置15在Y轴方向上的长度相同。中等精度浮起单元12设于高精度浮起单元11的X轴方向两侧。低精度浮起单元13设于高精度浮起单元11和中等精度浮起单元12设置位置之外。在图21所示激光照射装置1_5中，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16多次通过激光照射位置15。也就是说，工件16可在平台上方传送，从而使得工件16的给定部分由激光束多次照射。
在图17至图21所示例示设置方式中，相对较为昂贵的高精度浮起单元11和中等精度浮起单元12仅设置于激光束照射位置15附近，而制造费用可较低的低精度浮起单元13设于其余区域中。也就是说，由于所述浮起单元的大部分由不太昂贵的低精度浮起单元13构成，因此可降低所述激光照射装置的成本。此外，由于可将需要精确控制的区域限制于高精度浮起单元11和中等精度浮起单元12的设置区域，因此使所述激光照射装置的控制简单化。
(中等精度浮起单元的另一例示构造)
以下，将对所述中等精度浮起单元的另一例示构造进行描述。图22为所述中等精度浮起单元另一例示构造的平面图。在图22所示例示构造中，低精度浮起单元13、中等精度浮起单元70和高精度浮起单元11沿传送方向排列。在低精度浮起单元13、中等精度浮起单元70和高精度浮起单元11上表面，即其面向工件16的表面，设有多孔部件。在图22所示低精度浮起单元13、中等精度浮起单元70和高精度浮起单元11中，压缩气体从所述多孔部件上表面朝上喷射，从而将工件16浮起。
中等精度浮起单元70和高精度浮起单元11分别包括多个进气孔71和27，用于吸入处于工件16和中等精度浮起单元70之间以及工件16和高精度浮起单元11之间的气体。在图22所示中等精度浮起单元70中，多个进气孔71在朝向高精度浮起单元11的部分中的密度大于在朝向低精度浮起单元13部分中的密度。在高精度浮起单元11中，进气孔27密集设置，而且其密度与中等精度浮起单元70朝向高精度浮起单元11部分中的进气孔71密度相近。
在该方式中，如图22所示，通过将中等精度浮起单元70的进气孔71设置为进气孔71密度从朝向低精度浮起单元13的部分至朝向高精度浮起单元11的部分逐渐增大，可使得工件16从低精度浮起单元13传送至高精度浮起单元11的过程中，工件16的挠曲量更加平稳地变化。
(高精度浮起单元的其他例示构造)
图23为高精度浮起单元另一例示构造的剖视图。图23所示高精度浮起单元由下方单元81a，81b和上方单元81c，81d构成。下方单元81a，81b和上方单元81c，81d也统称为高精度浮起单元81a～81d。
下方单元81a，81b与上述高精度浮起单元11a，11b相对应，并通过以设于下方单元81a，81b上表面上的多孔部件朝向喷气的方式，使工件16浮起。此外，下方单元81a，81b通过以经形成于下方单元81a，81b上表面的多个进气孔吸入处于工件16和下方单元81a，81b之间的气体的方式，减小工件16的挠度。
上方单元81c，81d分别设于下方单元81a，81b上方。也就是说，上方单元81c，81d设于使上方单元81c，81d分别与下方单元81a，81b相对的位置，而工件16处于其两者之间。在工件16传送过程中，上方单元81c，81d向工件16的上表面吹气，从而进一步减小工件16的挠度。上方单元81c和上方单元81d之间形成空间，而且密封气体85经该空间供应至工件16的表面上。密封气体85为氮气等惰性气体，从上方单元81c，81d吹出的气体也是氮气等惰性气体。如此，可通过氮气等惰性气体，将与激光束15照射位置对应的工件16表面部分密封。
通过在上方单元81c，81d上方设置激光位移传感器，并使得该激光位移传感器发出的测量激光通过上方单元81c和上方单元81d之间的空间，可实时测量激光束15照射位置处工件16的Z轴方向位移(挠曲量)。该激光位移传感器的测量值可用于对高精度浮起单元81a～81d和中等精度浮起单元12的气体喷射量或吸入量进行反馈控制。
在本实施方式中，图23所示上方单元81c，81d可由图24所示上方单元86a，86b替代。图24所示上方单元86a，86b分别设于下方单元81a，81b上方。也就是说，上方单元86a，86b设于使上方单元86a，86b分别与下方单元81a，81b相对的位置，而工件16处于其两者之间。图24所示上方单元86a，86b在工件16传送过程中并不向工件16的上表面吹出任何气体。图24所示高精度浮起单元利用下方单元81a，81b传送工件16。
上方单元86a和上方单元86b之间形成空间，而且密封气体85经该空间供应至工件16的表面上。密封气体85为氮气等惰性气体。如此，可通过氮气等惰性气体，将与激光束15照射位置对应的工件16表面部分密封。在图24所示高精度浮起单元中，上方单元86a的上游设有板状部件87a，上方单元86b的下游设有板状部件87b。其中，除了设置上方单元86a，86b，通过在下方单元81a，81b上方还进一步设置板状部件87a，87b，可以提高密封气体85的密封效果。上方单元86a，86b和板状部件87a，87b可例如由铝板制成。
(各浮起单元的另一例示构造)
图25为激光照射装置2所含每一浮起单元的另一例示构造剖视图。在图25所示激光照射装置2中，高精度浮起单元由下方单元91a，91b和上方单元91c，91d构成。下方单元91a，91b和上方单元91c，91d也统称为高精度浮起单元91a～91d。
下方单元91a，91b通过以设于下方单元91a，91b上表面上的多孔部件朝向喷气的方式，使工件16浮起。在图25所示激光照射装置中，下方单元91a，91b不设任何用于吸入工件16和下方单元91a，91b之间气体的进气孔(见图9)。
上方单元91c，91d分别设于下方单元91a，91b上方。也就是说，上方单元91c，91d设于使上方单元91c，91d分别与下方单元91a，91b相对的位置，而工件16处于其两者之间。在工件16传送过程中，上方单元91c，91d向工件16的上表面吹气。其中，通过将工件16设于下方单元91a，91b和上方单元91c，91d之间，并从上下两侧向工件16吹气，可以减小工件16传送过程中工件16的挠度。
从上方单元91c，91d吹出的气体为氮气等惰性气体。如此，可通过氮气等惰性气体，将与激光束15照射位置对应的工件16表面部分密封。同样地，在图25所示激光照射装置2中，上方单元91c和上方单元91d之间形成空间，以允许密封气体(氮气等惰性气体)经该空间供应至工件16的表面上。
中等精度浮起单元92a，92b通过自该中等精度浮起单元92a，92b上部喷出气体而将工件16浮起。在图25所示激光照射装置2中，中等精度浮起单元92a，92不设任何用于吸入工件16和中等精度浮起单元92a，92b之间气体的进气孔(见图9)。
低精度浮起单元93a，93b通过自该低精度浮起单元93a，93b上部喷出气体而将工件16浮起。低精度浮起单元93a，93b的结构与图5和图6所示激光照射装置1的结构类似。
在图25所示激光照射装置2中，示出了一种浮起单元之间设有空间的结构。作为替代方案，浮起单元之间也可不设空间。
在图25所示激光照射装置2中，设于工件16下方的浮起单元91a，91b，92a，92b，93a，93b当中的每一个均由仅朝上方方向喷气的单元构成。此外，上方单元91c，91d设于高精度浮起区域，并设置为在工件16传送过程中向工件16的上表面吹气。中等精度浮起单元92a，92b设置为能够使其气体喷射量控制精度高于低精度浮起单元93a，93b。
因此，中等精度浮起单元92a可通过使在工件16从低精度浮起单元93a传送至高精度浮起单元91a～91d过程中工件16的挠曲量平稳变化的方式传送工件16。此外，中等精度浮起单元92b可通过使在工件16从高精度浮起单元91a～91d传送至低精度浮起单元93b过程中工件16的挠曲量平稳变化的方式传送工件16。
同样地，在图25所示激光照射装置2中，通过在上方单元91c，91d上方设置激光位移传感器，并使得该激光位移传感器发出的测量激光通过上方单元91c和上方单元91d之间的空间，可实时测量激光束15照射位置处工件16的Z轴方向位移(挠曲量)。该激光位移传感器的测量值可用于对高精度浮起单元91a～91d和中等精度浮起单元92a，92b的气体喷射量或吸入量进行反馈控制。
(半导体器件制造方法)
以下，将对采用上述激光照射装置的半导体器件制造方法进行描述。在本实施方式中，激光退火装置用作所述激光照射装置。因此，可以激光束对形成于基板上的非晶膜进行照射，从而使得该非晶膜结晶化。所述半导体器件例如为TFT(薄膜晶体管)。在该情况下，以激光束对非晶硅膜进行照射，以使得该非晶硅膜结晶化并形成多晶硅膜。
图26为例示半导体器件制造方法剖视图。上述实施方式激光照射装置适于制造TFT阵列基板。以下，将对含TFT的半导体器件的制造方法进行描述。
首先，如图26中步骤A所示，在玻璃基板201上形成栅电极202。含铝等金属的金属薄膜例如可用作栅电极202。随后，如图26中步骤B所示，在栅电极202上形成栅极绝缘膜203。所形成的栅极绝缘膜203覆盖栅电极202。在此之后，如图26中步骤C所示，在栅极绝缘膜203上形成非晶硅膜204。所形成的非晶硅膜204通过介于其间的栅极绝缘膜203叠加于栅电极202上。
栅极绝缘膜203为氮化硅膜(SiNx)、氧化硅膜(SiO2膜)或以上两者的层叠膜等。具体而言，栅极绝缘膜203和非晶硅膜204通过CVD(化学气相沉积)技术先后沉积而成。
随后，如图26中步骤D所示，利用上述激光照射装置，以激光束照射非晶硅膜204，以使得非晶硅膜204结晶化并形成多晶硅膜205。通过这一步骤，栅极绝缘膜203上形成所含硅已结晶化的多晶硅膜205。
此时，通过使用上述实施方式激光照射装置，可减少基板201(工件)传送过程中基板201所发生的挠曲，并防止非晶硅膜204脱离照射激光束的焦深(DOF)，从而可形成均匀结晶化的多晶硅膜205。
随后，如图26中步骤E所示，在多晶硅膜205上形成层间绝缘膜206、源电极207a和漏电极207b。层间绝缘膜206、源电极207a和漏电极207b可通过常规光刻技术或成膜技术形成。
通过上述半导体器件制造方法，可制造含TFT的半导体器件。后续制造步骤随最终制造的器件的不同而不同，因此不再赘述。
(有机EL显示器)
以下，作为所含半导体器件具有TFT的装置的一例，对有机EL显示器进行描述。图27为所述有机EL显示器的概略剖视图，其中，该有机EL显示器的像素电路以简化方式示出。图27所示有机EL显示装置300为每一像素PX均设有TFT的有源矩阵型显示装置。
有机EL显示装置300包括基板310、TFT层311、有机层312、滤色层313及密封基板314。图27所示为顶部发射型有机EL显示装置，其中，密封基板314一侧位于观看侧。以下描述用于说明所述有机EL显示器的一种例示结构，本实施方式并不限于下述结构。举例而言，本实施方式半导体器件也可用于底部发射型有机EL显示装置。
基板310为玻璃基板或金属基板。TFT层311设于基板310之上。TFT层311包含分别设于各个像素PX之内的TFT 311a。TFT层311还包括与TFT 311a连接的连接线路(未图示)等构件。TFT 311a、连接线路以及其他构件构成像素电路。TFT层311对应于图26所示TFT，并包括栅电极202、栅极绝缘膜203、多晶硅膜205、层间绝缘膜206、源电极207a和漏电极207b。
有机层312设于TFT层311上。有机层312包括分别设于各个像素PX之内的有机EL发光单元312a。有机EL发光单元312a例如具有阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极组成的叠层结构。在顶部发射类型的情况下，所述阳极为金属电极，而阴极为ITO(氧化铟锡)等制成的透明导电膜。此外，在有机层312内，像素PX之间还设有将有机EL发光单元312a分隔开来的分隔壁312b。
滤色层313设于有机层312上。滤色层313包括用于实现彩色显示的滤色片313a。具体而言，每一像素PX内均设有作为滤色片313a的红(R)、绿(G)或蓝(B)着色的树脂层。当有机层312发出的白光通过滤色片313a时，该白光其被转化为具有红绿蓝三色的光。当有机层312内设有有机EL发光单元能够发出红绿蓝三色的三色系统时，可不设滤色层313。
密封基板314设于滤色层313上。密封基板314为玻璃基板等透明基板，而且用于防止有机层312的有机EL发光单元发生性能下降。
流经有机层312的有机EL发光单元312a的电流随供于像素电路的显示信号的变化而变化。因此，通过向每一像素PX提供与显示图像相对应的显示信号，可以控制每一像素PX的发光量，从而可显示出所需图像。
在上文中，将所述有机EL显示器作为所含半导体器件具有TFT的装置的一例进行了描述。作为替代方案，所述具有TFT的半导体器件例如可以为液晶显示器。在上述情况下，本实施方式激光照射装置应用于激光退火装置。作为替代方案，本实施方式激光照射装置也可应用于激光退火装置以外的装置。
以上，已根据实施方式对发明人所发明的本发明进行了具体描述，但是本发明并不限于上述实施方式，而且无需赘言，在不脱离本发明的精神的范围内，还可做出各种变化。
本发明要求申请号为2016-166465且申请日为2016年8月29日的日本专利申请的优先权，并将其所有内容通过引用并入本文。

Claims (18)

1.一种激光照射装置，其特征在于，包括：
一激光生成装置，用于生成激光束；以及
一浮起单元，用于使一工件浮起，所述工件用于被所述激光束照射，其中，
所述浮起单元包括第一区域和第二区域，
所述第一区域和所述第二区域设置为使得，在一平面视角下，所述激光束的焦点叠加于所述第一区域上，所述激光束的所述焦点不叠加于所述第二区域上，
所述第一区域用于通过喷气和吸气使所述工件浮起，以及
所述第二区域用于通过喷气但不吸气的方式使所述工件浮起。
2.根据权利要求1所述的激光照射装置，其特征在于，
所述浮起单元还包括设于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域，
所述第三区域用于通过喷气和吸气使所述工件浮起，
所述第一区域和所述第三区域设置为允许所述第一区域内的气体以及所述第三区域内的气体在所述第一区域和所述第三区域内分别独立控制。
3.根据权利要求2所述的激光照射装置，其特征在于，所述第一区域包括：
第一气体喷射单元，用于通过向上喷气而使所述工件浮起；以及
多个第一进气孔，用于吸入处于所述工件和所述第一区域之间的气体。
4.根据权利要求3所述的激光照射装置，其特征在于，
所述第一气体喷射单元由多孔部件构成，
所述多个第一进气孔均匀设置于所述多孔部件面向所述工件的一表面上。
5.根据权利要求3所述的激光照射装置，其特征在于，所述第三区域包括：
第二气体喷射单元，用于通过向上喷气而使所述工件浮起；以及
多个第二进气孔，用于吸入处于所述工件和所述第三区域之间的气体。
6.根据权利要求5所述的激光照射装置，其特征在于，
所述第二气体喷射单元由多孔部件构成，
所述多个第二进气孔设置于所述多孔部件面向所述工件的一表面上，所述多个第二进气孔在所述第一区域一侧的密度高于在所述第二区域一侧的密度。
7.根据权利要求5所述的激光照射装置，其特征在于，所述第二区域包括用于通过向上喷气而使所述工件浮起的第三气体喷射单元。
8.根据权利要求5所述的激光照射装置，其特征在于，
供应至所述第一气体喷射单元的气体量和供应至所述第二气体喷射单元的气体量可分别独立控制，
经所述第一进气孔吸入的气体量和经所述第二进气孔吸入的气体量可分别独立控制。
9.根据权利要求1或2所述的激光照射装置，其特征在于，所述第一区域设有：
设于所述工件的传送路径下方的下方单元，所述下方单元包括气体喷射单元和多个进气孔，所述气体喷射单元用于通过向上喷气而使所述工件浮起，所述多个进气孔用于吸入处于所述工件和所述下方单元之间的气体；以及
设于所述工件的所述传送路径上方的上方单元，所述上方单元用于向所述工件的一上表面吹气。
10.根据权利要求9所述的激光照射装置，其特征在于，
所述上方单元内形成有允许所述激光束通过的空间，
密封气体经所述空间供应至所述激光束在所述工件上的一照射区域上。
11.一种激光照射装置，其特征在于，包括：
一激光生成装置，用于生成激光束；以及
一浮起单元，用于使一工件浮起，所述工件用于被所述激光束照射，其中，
所述浮起单元包括第一区域和第二区域，
所述第一区域和第二区域设置为使得，在一平面视角下，所述激光束的焦点叠加于所述第一区域上，所述激光束的所述焦点不叠加于所述第二区域上，
所述第一区域用于通过喷气和吸气使所述工件浮起，
所述第二区域用于通过喷气使所述工件浮起，以及
所述第一区域面向所述工件的表面的平坦度小于所述第二区域面向所述工件的表面的平坦度。
12.根据权利要求11所述的激光照射装置，其特征在于，
所述浮起单元还包括设于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域，
所述第三区域用于通过喷气和吸气使所述工件浮起，
所述第三区域面向所述工件的表面的平坦度大于所述第一区域面向所述工件的表面的平坦度，且小于所述第二区域面向所述工件的表面的平坦度。
13.一种激光照射装置，其特征在于，包括：
一激光生成装置，用于生成激光束；以及
一浮起单元，用于使一工件浮起，所述工件用于被所述激光束照射，其中，
所述浮起单元包括第一区域和第二区域，
所述第一区域和所述第二区域设置为使得，在一平面视角下，所述激光束的焦点叠加于所述第一区域上，所述激光束的所述焦点不叠加于所述第二区域上，
所述第一区域用于通过喷气和吸气使所述工件浮起，
所述第二区域用于通过喷气使所述工件浮起，以及
所述工件通过所述第一区域上方时所述工件的挠曲量小于所述工件通过所述第二区域上方时所述工件的挠曲量。
14.根据权利要求13所述的激光照射装置，其特征在于，
所述浮起单元还包括设于所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域，
所述第三区域用于通过喷气和吸气使所述工件浮起，以及
所述浮起单元以使得在所述工件从所述第二区域传送至所述第一区域的过程中所述工件的挠曲量平稳变化的方式在所述第三区域内传送所述工件。
15.一种在通过使用浮起单元使工件浮起的同时以激光束照射所述工件的激光照射方法，其特征在于，
所述浮起单元包括第一区域和第二区域，在一平面视角下所述激光束的焦点叠加于所述第一区域上，在平面视角下所述激光束的所述焦点不叠加于所述第二区域上，
当使用所述浮起单元传送所述工件时：
所述第一区域在通过喷气和吸气使所述工件浮起的同时，对所述工件进行传送；以及
所述第二区域在通过喷气但不吸气的方式使所述工件浮起的同时，对所述工件进行传送。
16.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(a)在一基板上形成一非晶膜；以及
(b)以激光束照射所述非晶膜，以使得所述非晶膜结晶化，其中，
所述步骤(b)为在通过使用一浮起单元使工件浮起的状态下传送所述工件的同时以所述激光束照射所述非晶膜的步骤，
所述浮起单元包括第一区域和第二区域，在一平面视角下所述激光束的焦点叠加于所述第一区域上，在平面视角下所述激光束的所述焦点不叠加于所述第二区域上，
当使用所述浮起单元传送所述工件时：
所述第一区域在通过喷气和吸气使所述工件浮起的同时，对所述工件进行传送；以及
所述第二区域在通过喷气但不吸气的方式使所述工件浮起的同时，对所述工件进行传送。
17.一种在通过使用浮起单元使工件浮起的同时以激光束照射所述工件的激光照射方法，其特征在于，
所述浮起单元包括第一区域和第二区域，在一平面视角下所述激光束的焦点叠加于所述第一区域上，在平面视角下所述激光束的所述焦点不叠加于所述第二区域上，
当使用所述浮起单元传送所述工件时：
所述第一区域在通过喷气和吸气使所述工件浮起的同时，对所述工件进行传送；
所述第二区域在通过喷气使所述工件浮起的同时，对所述工件进行传送；以及
所述工件通过所述第一区域上方时所述工件的挠曲量小于所述工件通过所述第二区域上方时所述工件的挠曲量。
18.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(a)在一基板上形成一非晶膜；以及
(b)以激光束照射所述非晶膜，以使得所述非晶膜结晶化，其中，
所述步骤(b)为在通过使用浮起单元使工件浮起的状态下传送所述工件的同时以所述激光束照射所述非晶膜的步骤，
所述浮起单元包括第一区域和第二区域，在一平面视角下所述激光束的焦点叠加于所述第一区域上，在平面视角下所述激光束的所述焦点不叠加于所述第二区域上，
当使用所述浮起单元传送所述工件时：
所述第一区域在通过喷气和吸气使所述工件浮起的同时，对所述工件进行传送；
所述第二区域在通过喷气使所述工件浮起的同时，对所述工件进行传送；以及
所述工件通过所述第一区域上方时所述工件的挠曲量小于所述工件通过所述第二区域上方时所述工件的挠曲量。
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