CN109690739A - 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

根据本发明一种实施方式的激光照射装置(1)具有：生成激光束的激光生成装置(14)；使待由所述激光束照射的工件(16)浮起的浮起单元(10)；以及对所述已浮起工件(16)进行传送的传送单元(11)。所述传送单元(11)在不与所述激光束的照射位置(15)交叠的位置处将所述工件(16)保持于其上的同时，对该工件(16)进行传送。采用本发明一种实施方式的激光照射装置(1)可减小激光束的不均匀照射。

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传送工件的传送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、玻璃基片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，该装置在利用浮起单元使基片浮起的同时以传送单元传送该基片，并以激光束对该基片进行照射。专利文献2公开一种通过以激光束照射待加工物体而对该物体进行加工的激光加工装置。
引用列表
专利文献
专利文献1：公开号为2002-231654的日本专利申请
专利文献2：公开号为2009-10161的日本专利申请
发明内容
技术问题
在专利文献1所公开的技术中，在利用浮起单元使基片浮起的同时以传送单元传送该基片，并以激光束对该基片进行照射。在以传送单元传送基片的过程中，该基片保持于传送单元上。在传送单元对基片的保持位置处，应力在基片传送过程中从传送单元传递至基片，从而使得基片可能发生挠曲。如此，在如专利文献1所公开技术中所述，传送单元经过激光束照射位置的情形中，由于基片在传送单元对基片的保持位置附近发生挠曲，因此基片脱离激光束的焦深(DOF:Depth of Focus)，导致激光束对基片照射不均的问题。
根据本说明的描述以及附图，其他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对工件进行传送的传送单元。该传送单元在不与激光束照射位置交叠的位置处将所述工件保持于其上的同时，对该工件进行传送。
本发明的有益效果
上述实施方式可提供一种能够减小激光束的不均匀照射的激光照射装置、激光照射方法及半导体器件制造方法。
附图说明
图1为比较例激光照射装置平面图。
图2为图1所示激光照射装置沿切割线II-II的剖视图。
图3为比较例激光照射装置另一结构的平面图。
图4为第一实施方式激光照射装置平面图。
图5为图4所示激光照射装置沿切割线V-V的剖视图。
图6为图4所示激光照射装置沿切割线VI-VI的剖视图。
图7A为第一实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图7B为第一实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图7C为第一实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图7D为第一实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图7E为第一实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图7F为第一实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图8为第一实施方式激光照射装置另一例示结构的平面图。
图9为第一实施方式激光照射装置另一例示结构的平面图。
图10为第一实施方式激光照射装置另一例示结构的平面图。
图11为第一实施方式激光照射装置另一例示结构的平面图。
图12为图11所示激光照射装置沿切割线XII-XII的剖视图。
图13为第二实施方式激光照射装置平面图。
图14A为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图14B为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图14C为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图14D为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图14E为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图14F为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图14G为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图14H为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图14I为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图14J为第二实施方式激光照射装置所实施的操作的平面图。
图15为半导体器件制造方法剖视图。
图16为有机EL显示器的概略剖视图。
附图标记列表
1，1_1～1_4，2 激光照射装置
10 浮起单元
11，31，41，51 传送单元
12，32_1～32_4，42_1，42_2，52_1，52_2 保持机构
13，53 移动机构
14 激光源
15，25 激光束，激光照射位置
16 工件
18 旋转机构
60 浮起单元
61_1～61_4 传送单元
62_1～62_4 保持机构
63_1～63_4 移动机构
65 激光束，激光照射位置
66 工件
68 旋转机构
具体实施方式
<激光照射装置(比较例)描述>
首先，对比较例激光照射装置进行描述。
图1为比较例激光照射装置平面图。图2为图1所示激光照射装置沿切割线II-II的剖视图。如图1和图2所示，激光照射装置101包括浮起单元110、传送单元111以及激光源114。
如图2所示，浮起单元110用于自浮起单元110表面喷射气体。自浮起单元110表面喷射的气体吹抵工件116下表面，从而将工件116浮起。工件116例如为玻璃基片。
传送单元111在工件116传送方向下游一侧端部将工件116保持于其上，并沿该传送方向(X轴方向)传送工件116。传送单元111例如包括吸盘式真空吸附机构、设有多孔部件的真空吸附机构等。此类真空吸附机构与排气口(未图示)连接，该排气口进一步与喷射器、真空泵等连接，从而在该真空吸附机构内产生吸入气体的负压，以将工件116保持于该真空吸附机构上。在工件116保持于传送单元111上的状态下，通过移动机构(未图示)沿所述传送方向传送工件116。
工件116由激光束115(下文中，该激光束的照射位置也由附图标记115表示)照射。所述激光照射装置例如为激光退火装置。在该情况下，准分子激光器等可用作激光生成装置114。光学系统(未图示)将激光生成装置114提供的激光束变成线形，而且具体而言，对工件116进行照射的该线形激光束115(线光束)具有沿Y轴方向延伸的焦点(见图1)。工件116例如为形成于基片上的非晶膜。通过激光束115的照射，该非晶膜得到退火，从而实现结晶化。
在图1和图2中所示比较例激光照射装置中，在以浮起单元110将工件116浮起的同时，传送单元111在工件116下表面上将工件116保持于其上，并将工件116沿所述传送方向传送。此时，传送单元111自工件116的下表面一侧在整个传送方向下游一侧端部将工件116保持于其上。
在该情况下，在传送单元111对工件116的保持位置处，应力在工件116传送过程中从传送单元111传递至工件116，从而使得工件116可能发生挠曲。如此，在传送单元111设置为通过激光照射位置115的情形中，由于工件116在传送单元111对工件116的保持位置附近发生挠曲，因此工件116脱离所述激光束的焦深(DOF)，导致激光束对工件116照射不均的问题。
具体而言，如图1和图2所示，在传送单元111对工件116的保持位置处，应力可能在工件116传送过程中从传送单元111传递至工件116。因此，在附图标记118所示工件116区域附近，工件116可能沿工件116厚度方向(Z轴方向)发生挠曲。如此，在传送单元111设置为通过激光照射位置115的情形中，由于工件116在附图标记118所示工件116区域处发生挠曲，因此工件116脱离所述激光束的焦深(DOF)，从而导致激光束对工件116照射不均的问题。
上述问题以类似方式发生于在图3所示激光照射装置102中，其中，传送单元121在工件116的传送方向中间位置处将工件116保持于其上。也就是说，在图3所示激光照射装置102中，在传送单元121对工件116的保持位置处，应力可能在工件116传送过程中从传送单元121传递至工件116。因此，在附图标记119所示工件116区域附近，工件116可能沿工件116厚度方向(Z轴方向)发生挠曲。如此，在传送单元121设置为通过激光照射位置115的情形中，由于工件116在附图标记119所示工件116区域处发生挠曲，因此工件116脱离所述激光束的焦深(DOF)，从而导致激光束对工件116照射不均的问题。在图3所示激光照射装置102中，为了将传送单元121置于浮起单元110中间位置处，浮起单元110在该中间位置处分割开来，以留出供传送单元121通过的空间112。
在以下实施方式中，将对能够解决上述问题的激光照射装置、激光照射方法以及半导体器件制造方法进行描述。
第一实施方式
以下，参考附图，对第一实施方式激光照射装置进行描述。图4为第一实施方式激光照射装置平面图。图5为图4所示激光照射装置沿切割线V-V的剖视图。图6为图4所示激光照射装置沿切割线VI-VI的剖视图。
如图4至图6所示，激光照射装置1包括浮起单元10、传送单元11以及激光源14。如图5所示，浮起单元10用于自浮起单元10表面喷射气体。自浮起单元10表面喷射的气体吹抵工件16下表面，从而将工件16浮起。工件16例如为玻璃基片。在工件16传送过程中，浮起单元10通过调节浮起量而使得工件16不与设在工件16上方的其他机构(未图示)接触。
传送单元11沿传送方向(X轴方向)传送工件16。如图4和图6所示，传送单元11包括保持机构12和移动机构13。保持机构12将工件16保持于其上。保持机构12可例如由吸盘式真空吸附机构、设有多孔部件的真空吸附机构等构成。保持机构12(真空吸附机构)与排气口(未图示)连接，该排气口进一步与喷射器、真空泵等连接，从而在保持机构12内产生吸入气体的负压，以将工件16保持于保持机构12上。
在本实施方式中，如图6所示，保持机构12通过吸附与待由激光束照射的工件16表面(上表面)相对的工件16表面(下表面)，即通过吸附与浮起单元10相对的工件16表面而将工件16保持于其上。此外，保持机构12在工件16的Y轴方向端部(即工件16在与传送方向垂直的方向上的端部)将工件16保持于其上。
传送单元11的移动机构13与保持机构12相连接。移动机构13设置为能够沿所述传送方向(X轴方向)移动保持机构12。传送单元11(保持机构12和移动机构13)设于浮起单元10的Y轴方向端部，移动机构13在工件16保持于保持机构12上的同时，沿所述传送方向移动，从而实现工件16的传送。
如图4所示，移动机构13例如设置为沿浮起单元10的Y轴方向端部在X轴方向上滑动。在移动机构13沿浮起单元10的所述端部在X轴方向上滑动的同时，工件16沿X轴方向传送。此时，可通过控制移动机构13的移动速度，对工件16的传送速度进行控制。
如图4和图5所示。工件16由激光束15(下文中，该激光束的照射位置也由附图标记15表示)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(见图4)。换句话说，激光束15在工件16上的照射位置沿与工件16传送方向(X轴方向)垂直的方向(Y轴方向)延伸。工件16例如为形成于基片上的非晶膜。通过激光束15的照射，该非晶膜得到退火，从而可实现结晶化。
在图4至图6所示激光照射装置1中，在通过浮起单元10使工件16浮起的同时，传送单元11在工件16的下表面上将工件16保持于其上，而且工件16沿所述传送方向传送。此时，当传送工件16时，传送单元11在平面视角下(即Z轴方向视角下)传送单元11不与激光照射位置15交叠的位置处将工件16保持于其上，同时激光照射装置1的传送单元11对工件16进行传送。也就是说，如图4所示，当在所述传送方向传送工件16时，传送单元11在不与激光照射位置15交叠的位置(对应于保持机构12的位置)上将工件16保持于其上。
工件16的平面形状例如为具有四条边的四边形(矩形)，传送单元11(保持机构12)仅在工件16四条边当中的一条边上将工件16保持于其上。在工件16传送过程中，传送单元11(保持机构12)在未被激光束照射的位置处将工件16保持于其上。
这一结构使得激光照射位置15与传送单元11对工件16的保持位置(对应于保持机构12位置)彼此隔开，从而减小激光照射过程中工件16挠曲产生的任何影响。
具体而言，如果应力在工件16传送过程中从传送单元11传递至工件16，工件16在传送单元11对工件16的保持位置(对应于保持机构12位置)附近沿厚度方向(Z轴方向)发生挠曲。如此，当以激光束15在上述位置对工件16进行照射时，工件16将脱离该激光束的焦深(DOF)，从而导致激光束对工件16照射不均的问题(见图1至图3所示比较例)。
与此相对，在本实施方式中，传送单元11在不与激光照射位置15交叠的位置(对应于保持机构12位置)将工件16保持于其上。具体而言，如图4所示，保持机构12设置为在工件16的Y轴方向端部将工件16保持于其上。此外，激光照射位置15与传送单元11隔开。在图4所示的实施例中，激光照射位置15设置为从浮起单元的-Y轴方向一侧端部延伸至浮起单元10的中间位置。激光照射位置15的Y轴方向长度约为浮起单元10(工件16)的Y轴方向长度的一半。
这一结构使得激光照射位置15与传送单元11对工件16的保持位置(对应于保持机构12位置)彼此隔开，从而减小激光照射过程中工件16挠曲产生的任何影响。
相应地，可提供一种能够减小激光束的不均匀照射的激光照射装置。
在图1所示比较例激光照射装置101中，激光束115还直接从传送单元111上方对工件116进行照射，这一方式也可导致激光束115的不均匀照射。与此相对，在本实施方式中，如图4所示，传送单元11在不与激光照射位置15交叠的位置(对应于保持机构12位置)上将工件16保持于其上，从而可减小激光束的不均匀照射。
在图3所示比较例激光照射装置102中，传送单元121设于浮起单元110的中间位置，因此需要将浮起单元110在其中间位置分割开来，而且需要设置供传送单元121通过的空间112。与此相对，在本实施方式中，如图4所示，传送单元11设于浮起单元Y轴方向端部，从而无需分割浮起单元10。
以下，将对本实施方式激光照射装置1以激光束照射工件16时实施的操作进行说明。在图4所示激光照射装置1中，可在沿所述传送方向传送工件16的过程中，以激光束15照射工件16。在图4所示激光照射装置1中，激光照射位置15的Y轴方向长度约为工件16的Y轴方向长度的一半。激光照射位置15位于浮起单元10的-Y轴方向一侧，而且当工件16通过激光照射位置15时，工件16的Y轴方向区域的一半被激光束照射。
在图4所示激光照射装置1中，工件16的传送方式为在+X轴方向一侧和-X轴方向一侧之间往复，从而使得工件16被激光束15多次照射，以使得工件16的整个表面可得到该激光束的照射。
在如图7A所示以上述往复方式传送工件16的情形中，旋转机构18在工件16的水平表面(位于XY平面)上将工件16保持于其上的同时，将工件16旋转180度，而且旋转机构18设于浮起单元10的传送方向(X轴方向)下游一侧。也就是说，在通过传送单元11沿传送方向传送工件16并以激光束15照射工件16之后，激光照射装置1通过旋转机构18将工件16旋转180度，并沿与所述传送方向相反的方向传送工件16，以使得工件16再次被激光束15照射。如此，激光照射装置1可使得工件16的整个表面得到激光束的照射。以下，参考图7A至图7F，对这一情形中所实施的操作进行详细描述。
如图7A所示，当待通过激光照射装置1以激光束15对工件16进行照射时，首先由传送单元11的保持机构12在工件16的Y轴方向端部下表面(与浮起单元10相对的表面)上将工件16保持于其上，然后如图7B所示，在保持机构12将工件16保持于其上的同时，传送单元11的移动机构13朝+X轴方向一侧移动，从而将工件16朝+X轴方向一侧传送。如此，使得工件16的一半区域得到激光束15的照射(已被激光束照射的区域由附图标记21表示)。
随后，如图7C所示，将工件16朝+X轴方向一侧传送。当工件16到达旋转机构18上方位置时，解除保持机构12的保持状态，以实现工件16未保持于保持机构12上的状态。如图7D所示，在工件16置于旋转机构18上的状态下，旋转机构18旋转180度，从而使得工件16被旋转180度，同时工件16已完成激光束照射的区域21从-Y轴方向一侧移至+Y轴方向一侧。随后，传送单元11的保持机构12在工件16的Y轴方向端部下表面上将工件16保持于其上。
在此之后，如图7E所示，在保持机构12将工件16保持于其上的同时，传送单元11的移动机构13朝-X轴方向一侧移动，从而将工件16朝-X轴方向一侧移动。如此，使得工件16的另一半区域得到激光束15的照射。其后，工件16传送至图7F所示位置，从而使得工件16的整个表面得到激光束的照射。
在本实施方式中，图7A至图7F所示操作可重复多次。在这一方式中，通过多次重复图7A至图7F所示操作，可使得工件16多次通过激光照射位置15，以使得激光束多次照射工件16的给定部分。
在图4所示上述激光照射装置1的情形中，激光照射位置15设置为从浮起单元10的-Y轴方向一侧端部延伸至浮起单元10的中间位置附近。此外，激光照射位置15的Y轴方向长度大约为浮起单元10(工件16)Y轴方向长度的一半。
在如图8所示激光照射装置1_1的本实施方式替代方案中，激光照射位置25可设置为从浮起单元10的-Y轴方向一侧端部延伸至其+Y轴方向一侧端部。激光照射位置25的这一设置方式可增大激光束15对工件16的照射面积，从而能以激光束15对工件16进行高效照射。
同样地，在该情况下，传送单元11对工件16的保持位置(对应于保持机构12位置)与激光照射位置25彼此隔开。换句话说，激光照射位置25位于不受传送单元11对工件16进行传送的过程中工件16可能发生的挠曲的影响的位置。
在本实施方式中，如同图9所示激光照射装置1_2，传送单元31内可设置多个保持机构32_1～32_4，而且每一保持机构32_1～32_4均在工件16端部将工件16保持于其上。在图9所示情形中，四个保持机构32_1～32_4相互隔开，而且在工件16的端部将工件16保持于其上。
这一结构可减小保持机构32_1～32_4对工件16的保持面积，即工件16与保持机构32_1～32_4的接触面积，从而可减小保持机构32_1～32_4施加于工件16上的应力所产生的任何影响。
如同图10所示激光照射装置1_3，传送单元41内可设置两个保持机构42_1和42_2，而且每一保持机构42_1和42_2均在工件16端部将工件16保持于其上。在图10所示情形中，所述两个保持机构42_1和42_2相互隔开，而且保持机构42_1在工件16的传送方向上游一侧将工件16保持于其上，保持机构42_2在工件16的传送方向下游一侧将工件16保持于其上。
这一结构可减小保持机构42_1和42_2对工件16的保持面积，即工件16与保持机构42_1和42_2的接触面积，从而可减小保持机构42_1和42_2施加于工件16上的应力所产生的任何影响。
在本实施方式中，如同图11和图12所示激光照射装置1_4，传送单元51的保持机构52_1和52_2可从两侧(上表面和下表面)夹紧工件16。在图11和图12所示实施例中，所述两个保持机构52_1和52_2彼此间隔开，保持机构52_1夹紧工件16的传送方向上游一侧，而保持机构52_2夹紧工件16的传送方向下游一侧。如图12所示，保持机构52_1和52_2与移动机构53相连接，而且保持机构52_1和52_2随移动机构53的移动，对工件16进行传送。
上述本实施方式可提供能够减小激光束的不均匀照射的激光照射装置和激光照射方法。
第二实施方式
以下，对第二实施方式进行描述。图13为第二实施方式激光照射装置2的平面图。在下述本实施方式激光照射装置2的情形中，浮起单元60包括四个区域60a～60d(由实线和虚线共同围成的矩形区域)，而且工件66通过依次传送经过该四个区域60a～60d而得到处理。其余结构与第一实施方式所述激光照射装置1雷同，因此可理解的是，此处不再对其进行赘述。
如图13所示，激光照射装置2包括浮起单元60和传送单元61_1～61_4。浮起单元60用于自浮起单元60表面喷射气体。自浮起单元60表面喷射的气体吹抵工件66下表面，从而将工件66浮起。浮起单元60包括所述四个区域60a～60d。
如图13所示，浮起单元60在平面视角下的形状为矩形，传送单元61_1～61_4设置为分别沿浮起单元60的各边传送工件66。具体而言，传送单元61_1设于浮起单元60的+Y轴方向一侧的边上，并包括保持机构62_1和移动机构63_1。当移动机构63_1在保持机构62_1将工件66保持于其上的状态下朝+X轴方向一侧移动时，可将工件66从区域60a传送至区域60b。
传送单元61_2设于浮起单元60的+X轴方向一侧的边上，并包括保持机构62_2和移动机构63_2。当移动机构63_2在保持机构62_2将工件66保持于其上的状态下朝-Y轴方向一侧移动时，可将工件66从区域60b传送至区域60c。
传送单元61_3设于浮起单元60的-Y轴方向一侧的边上，并包括保持机构62_3和移动机构63_3。当移动机构63_3在保持机构62_3将工件66保持于其上的状态下朝-X轴方向一侧移动时，可将工件66从区域60c传送至区域60d。
传送单元61_4设于浮起单元60的-X轴方向一侧的边上，并包括保持机构62_4和移动机构63_4。当移动机构63_4在保持机构62_4将工件66保持于其上的状态下朝+Y轴方向一侧移动时，可将工件66从区域60d传送至区域60a。
在图13所示激光照射装置2中，激光照射位置65位于区域60a和区域60b之间。因此，在工件66从区域60a传送至区域60b的过程中，工件66得到激光束65的照射。
在图13所示激光照射装置2中，激光照射位置65的Y轴方向长度约为工件66的Y轴方向长度的一半。因此，当工件66通过激光照射位置65时，工件66的一半Y轴方向区域得到激光束照射。
在图13所示激光照射装置2中，工件66依次在区域60a，区域60b，区域60c，区域60d的上方传送，而且工件66被激光束65多次照射，以使得工件66的整个表面得到激光束照射。
当以该方式对工件66的整个表面进行激光束照射时，旋转机构68在工件66的水平表面(位于XY平面)上将工件66保持于其上的同时，将工件66旋转180度，而且如图13所示，旋转机构68设于浮起单元60的区域60d内。具体而言，在通过传送单元61_1将工件66从区域60a传送至区域60b的过程中，工件66被激光束65照射。随后，通过传送单元61_2～61_4进一步传送工件66，并通过旋转机构68将工件旋转180度。在此之后，再次通过传送单元61_1将工件66从区域60a传送至区域60b，以使得工件66再次被激光束65照射。如此，可使得工件66的整个表面得到激光束65的照射。以下，参考图14A至图14J，对该操作进行详细描述。
在利用激光照射装置2以激光束65对工件66进行照射时，首先如图14A所示，在工件66的Y轴方向端部下表面上将其保持于传送单元61_1的保持机构62_1上，然后如图14B所示，在保持机构62_1将工件66保持于其上的状态下，使传送单元61_1的移动机构63_1朝+X轴方向一侧，从而使得工件66朝+X轴方向一侧传送。如此，使得工件66的一半区域得到激光束65的照射(已被该激光束照射的区域由附图标记71表示)。
如图14C所示，当工件66到达浮起单元60的区域60b时，工件66的保持机构从保持机构62_1替换至保持机构62_2，而且传送单元61_1恢复其原始位置(区域60a)。
在此之后，如图14D所示，在保持机构62_2将工件66保持于其上的同时，传送单元61_2的移动机构63_2朝-Y轴方向一侧移动，从而将工件66朝-Y轴方向一侧传送。
如图14E所示，当工件66到达浮起单元60的区域60c时，工件66的保持机构从保持机构62_2替换至保持机构62_3，而且传送单元61_2恢复其原始位置(区域60b)。随后，在保持机构62_3将工件66保持于其上的同时，传送单元61_3的移动机构63_3朝-X轴方向一侧移动，从而将工件66朝-X轴方向一侧传送。
在此之后，如图14F所示，工件66被传送至浮起单元60的区域60d。当工件66到达旋转机构68的上方位置时，解除保持机构62_3的保持状态，以实现工件66未保持于保持机构62_3上的状态。在保持机构62_3释放工件66后，传送单元61_3恢复其原始位置(区域60c)。
如图14G所示，在工件66置于旋转机构68上的状态下，旋转机构68旋转180度，从而使得工件66被旋转180度，同时工件66已完成激光束照射的区域71从-Y轴方向一侧移至+Y轴方向一侧。随后，工件66保持于保持机构62_4上。之后，在保持机构62_4将工件66保持于其上的同时，传送单元61_4的移动机构63_4朝+Y轴方向一侧移动，从而将工件66朝+Y轴方向一侧传送。
如图14H所示，当工件66到达浮起单元60的区域60a时，工件66的保持机构从保持机构62_4替换至保持机构62_1，而且传送单元61_4恢复其原始位置(区域60d)。
随后，如图14I所示，在保持机构62_1将工件66保持于其上的同时，传送单元61_1的移动机构63_1朝+X轴方向一侧移动，从而将工件66朝+X轴方向一侧传送。如此，使得工件66的另一半区域得到激光束65的照射(被该激光束照射过的区域由附图标记71表示)。
在此之后，如图14J所示，工件66进一步传送至区域60b，从而使得工件66的整个表面可实现激光束照射。
在本实施方式中，图14A至图14J所示操作可重复多次。在这一方式中，通过多次重复图14A至图14J所示操作，可使得工件66多次通过激光照射位置65，以使得激光束多次照射工件66的给定部分。
在上述激光照射装置2的情形中，旋转机构68设于浮起单元60的区域60d内。在本实施方式的替代方案中，旋转机构68也可设置于浮起单元60的区域60d之外的位置处。也就是说，工件66只需在通过激光照射位置65之后且再次通过激光照射位置65之前被旋转180度即可，因此旋转机构68的设置位置可以为区域60a～60d当中的任何一个区域。
在本实施方式激光照射装置2中，工件66依次在区域60a，区域60b，区域60c，区域60d的上方传送，以使得工件66得到激光束65的照射。因此，可以循环方式对多个工件进行同时传送。
也就是说，在本实施方式激光照射装置2中，在工件66被激光束65照射的同时，可对另一工件进行传送，或者可使得旋转机构68进行旋转，或者可令激光照射装置2载入或卸载另一工件。如此，在激光束65完成工件66的照射后，可立即对另一工件进行照射，从而缩短激光束65未照射工件的时间长度。也就是说，根据本实施方式，可提高激光照射装置2的吞吐量。在该情况下，举例而言，旋转机构68优选设于区域60a和区域60b以外的区域，而且旋转机构68优选设于区域60d内。
在图13所示的结构中，在通过传送单元61_1传送工件66的同时，以激光束65对工件66进行照射。因此，在移入区域60b内的传送单元61_1返回区域60a之前，无法使激光束65对另一工件进行照射。然而，例如当在传送单元61_1之外设置将工件66从区域60a传送至区域60b的另一传送单元，并令该多个传送单元以交替方式传送各个工件66时，即使在传送单元61_1处于从区域60b返回区域60a的过程中，仍可通过另一传送单元使另一工件得到激光束65的照射。如此，可进一步提高激光照射装置2的吞吐量。
如上所述，在本实施例中，传送单元61_1～61_4同样在不与激光照射位置65交叠的位置(对应于保持机构62_1～62_4的位置)处将工件16保持于其上。这一结构使得激光照射位置65与传送单元61_1～61_4对工件66的保持位置彼此隔开，从而减小当应力在工件66传送过程中从传送单元61_1～61_4传递至工件66时工件66可能发生的挠曲所产生的任何影响。也就是说，可减小激光照射过程中工件66挠曲所产生的任何影响。
如此，便可实现能够减小激光束的不均匀照射的激光照射装置。
其他实施方式
以下，作为另一实施方式，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，以通过激光束对形成于基片上的非晶膜进行照射而使得该非晶膜结晶化。所述半导体器件例如具有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。
(半导体器件制造方法)
图15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阵列基片。以下，对含TFT的半导体器件的制造方法进行描述。
首先，如图15中步骤A所示，在玻璃基片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15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15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15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，可减少激光照射过程中基片201挠曲所产生的任何影响，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15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16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16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包括基片310、TFT层311、有机层312、滤色层313及密封基片314。图16所示为密封基片314位于观看侧的顶部发射系统有机EL显示装置。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系统有机EL显示装置。
基片310为玻璃基片或金属基片。TFT层311设于基片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连接的线路等。TFT 311a、所述线路等构成像素电路。TFT层311对应于图15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例如具有由阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极相互交叠而成的叠层结构。在顶部发射系统的情况下，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设有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。
密封基片314设于滤色层313上。密封基片314为玻璃基片等透明基片，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2016-183676且申请日为2016年9月21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 (28)

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；
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；以及
一传送单元，用于对浮起的所述工件进行传送，其中，
所述传送单元在一平面视角下不与所述激光束的照射位置交叠的位置处，将所述工件保持于所述传送单元上的同时，对所述工件进行传送，
所述浮起单元设有一旋转机构，所述旋转机构在对所述工件的一水平表面进行保持的同时，对所述工件进行旋转，以及
所述激光照射装置在以所述传送单元传送所述工件并以所述激光束照射所述工件后，以所述旋转机构旋转所述工件并再次传送所述工件，以使得所述工件被所述激光束照射。
2.根据权利要求1所述的激光照射装置，其特征在于，
所述旋转机构设置为在对所述工件的所述水平表面进行保持的同时，将所述工件旋转180度，以及
所述激光照射装置在以所述传送单元沿传送方向传送所述工件并以所述激光束照射所述工件后，以所述旋转机构将所述工件旋转180度并沿与所述传送方向相反的方向传送所述工件，以使得所述工件得到所述激光束的照射。
3.根据权利要求1所述的激光照射装置，其特征在于，
在所述工件的传送过程中，所述激光束施加于所述工件的一部分上，所述部分沿与所述传送方向垂直的方向延伸，
所述传送单元对所述工件的位于与所述传送方向垂直的所述方向上的端部进行保持的同时，对所述工件进行传送。
4.根据权利要求1所述的激光照射装置，其特征在于，
所述传送单元包括：
一保持机构，用于保持所述工件；以及
一移动机构，与所述保持机构相连接，所述移动机构用于沿所述浮起单元的与所述传送方向垂直的方向上的端部，在所述传送方向上移动，
在所述工件随着所述移动机构在所述传送方向上的移动而被传送时，由所述保持机构对所述工件进行保持。
5.根据权利要求4所述的激光照射装置，其特征在于，所述保持机构通过吸附所述工件的与待由所述激光束照射的表面相对的表面而对所述工件进行保持。
6.根据权利要求4所述的激光照射装置，其特征在于，所述保持机构通过在所述工件的两侧表面上夹紧而对所述工件进行保持。
7.一种激光照射装置，其特征在于，包括：
一激光生成装置，用于生成激光束；
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；以及
一传送单元，用于对浮起的所述工件进行传送，其中，
所述浮起单元包括第一至第四区域，所述工件在所述第一至第四区域上方传送，
所述传送单元包括：
第一传送单元，用于将所述工件从所述第一区域传送至所述第二区域；
第二传送单元，用于将所述工件从所述第二区域传送至所述第三区域；
第三传送单元，用于将所述工件从所述第三区域传送至所述第四区域；以及
第四传送单元，用于将所述工件从所述第四区域传送至所述第一区域，
所述工件在从所述第一区域传送至所述第二区域的过程中被所述激光束照射，以及
所述第一传送单元在一平面视角下不与所述激光束的照射位置交叠的位置处将所述工件保持于所述第一传送单元上的同时，对所述工件进行传送。
8.根据权利要求7所述的激光照射装置，其特征在于，
所述浮起单元在平面视角下的形状为矩形，
所述第一传送单元通过沿所述浮起单元的第一边移动而将所述工件从所述第一区域传送至所述第二区域，
所述第二传送单元通过沿所述浮起单元的第二边移动而将所述工件从所述第二区域传送至所述第三区域，
所述第三传送单元通过沿所述浮起单元的第三边移动而将所述工件从所述第三区域传送至所述第四区域，以及
所述第四传送单元通过沿所述浮起单元的第四边移动而将所述工件从所述第四区域传送至所述第一区域。
9.根据权利要求7所述的激光照射装置，其特征在于，
在所述工件从所述第一区域传送至所述第二区域的过程中，所述激光束施加于所述工件的一部分上，
所述浮起单元的所述第一至第四区域中的任一个区域内设有一旋转机构，所述旋转机构设置为在对所述工件的一水平表面进行保持的同时，将所述工件旋转180度，
所述激光照射装置设置为：
以所述第一传送单元将所述工件从所述第一区域传送至所述第二区域并以所述激光束对所述工件进行照射；
在以所述第二至第四传送单元传送所述工件的过程中，以所述旋转机构将所述工件旋转180度；
以所述第一传送单元将所述工件从所述第一区域传送至所述第二区域并以所述激光束对所述工件进行照射。
10.根据权利要求7所述的激光照射装置，其特征在于，
所述第一传送单元包括：
一保持机构，用于保持所述工件；以及
一移动机构，与所述保持机构相连接，所述移动机构用于沿所述浮起单元的与所述传送方向垂直的方向上的端部，在所述传送方向上移动，
在所述工件随着所述移动机构在所述传送方向上的移动而被传送时，由所述保持机构对所述工件进行保持。
11.根据权利要求10所述的激光照射装置，其特征在于，所述保持机构通过吸附所述工件的与待由所述激光束照射的表面相对的表面而对所述工件进行保持。
12.根据权利要求11所述的激光照射装置，其特征在于，所述保持机构通过在所述工件的两侧表面上夹紧而对所述工件进行保持。
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；
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；以及
一传送单元，用于对浮起的所述工件进行传送，其中，
所述工件具有带四条边的四边形平面形状，
所述传送单元包括用于保持所述工件的一保持机构，
所述保持机构对所述工件的所述四条边中的一条边进行保持，以及
所述保持机构设置于在所述工件的传送过程中不被所述激光束照射的位置。
14.根据权利要求13所述的激光照射装置，其特征在于，所述保持机构通过吸附所述工件的与待由所述激光束照射的表面相对的表面而对所述工件进行保持。
15.根据权利要求13所述的激光照射装置，其特征在于，所述保持机构通过在所述工件的两侧表面上夹紧而对所述工件进行保持。
16.一种激光照射方法，以一浮起单元将一工件浮起的同时以一传送单元传送工件并以激光束照射所述工件，其特征在于，
所述传送单元在一平面视角下不与所述激光束的照射位置交叠的位置处，将所述工件保持于所述传送单元上的同时，对所述工件进行传送，
在以所述传送单元传送所述工件并以所述激光束照射所述工件后，以设于所述浮起单元上的一旋转机构对所述工件的一水平表面进行保持的同时对所述工件进行旋转，并通过再次传送所述工件而使所述工件被所述激光束照射。
17.根据权利要求16所述的激光照射方法，其特征在于，在以所述传送单元沿传送方向传送所述工件并以所述激光束照射所述工件后，以设于所述浮起单元上的所述旋转机构对所述工件的所述水平表面进行保持的同时，将所述工件旋转180度，并通过在与所述传送方向相反的方向传送所述工件而使所述工件被所述激光束照射。
18.根据权利要求16所述的激光照射方法，其特征在于，
在所述工件的传送过程中，所述激光束施加于所述工件的一部分上，所述部分沿与所述传送方向垂直的方向延伸，
所述传送单元对所述工件的位于与所述传送方向垂直的所述方向上的端部进行保持的同时，对所述工件进行传送。
19.根据权利要求16所述的激光照射方法，其特征在于，所述传送单元的保持机构通过吸附所述工件的与待由所述激光束照射的表面相对的表面而对所述工件进行保持。
20.根据权利要求16所述的激光照射方法，其特征在于，所述传送单元的保持机构通过在所述工件的两侧表面上夹紧而对所述工件进行保持。
21.一种激光照射方法，以一浮起单元将一工件浮起的同时以第一至第四传送单元传送工件并以激光束照射所述工件，其特征在于，
通过所述第一传送单元将所述工件从所述第一区域传送至所述第二区域，
通过所述第二传送单元将所述工件从所述第二区域传送至所述第三区域，
通过所述第三传送单元将所述工件从所述第三区域传送至所述第四区域，
通过所述第四传送单元将所述工件从所述第四区域传送至所述第一区域，
所述工件在从所述第一区域传送至所述第二区域的过程中被所述激光束照射，
所述第一传送单元在一平面视角下不与所述激光束的照射位置交叠的位置处将所述工件保持于所述第一传送单元上的同时，对所述工件进行传送。
22.根据权利要求21所述的激光照射方法，其特征在于，
所述浮起单元在平面视角下的形状为矩形，
所述第一传送单元通过沿所述浮起单元的第一边移动而将所述工件从所述第一区域传送至所述第二区域，
所述第二传送单元通过沿所述浮起单元的第二边移动而将所述工件从所述第二区域传送至所述第三区域，
所述第三传送单元通过沿所述浮起单元的第三边移动而将所述工件从所述第三区域传送至所述第四区域，以及
所述第四传送单元通过沿所述浮起单元的第四边移动而将所述工件从所述第四区域传送至所述第一区域。
23.一种激光照射方法，以一浮起单元将一工件浮起的同时以一传送单元传送工件并以激光束照射所述工件，其特征在于，
所述工件具有带四条边的四边形平面形状，
所述传送单元包括用于保持所述工件的一保持机构，
所述保持机构对所述工件的四条边中的一条边进行保持，并且对所述工件的保持位置位于在所述工件的传送过程中不被所述激光束照射的位置。
24.根据权利要求23所述的激光照射方法，其特征在于，所述保持机构通过吸附所述工件的与待由所述激光束照射的表面相对的表面而对所述工件进行保持。
25.根据权利要求23所述的激光照射方法，其特征在于，所述保持机构通过在所述工件的两侧表面上夹紧而对所述工件进行保持。
26.一种半导体器件制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(a)在一基片上形成一非晶膜；以及
(b)通过以激光束照射所述非晶膜而使所述非晶膜结晶化，其中，
所述步骤(b)为在以一浮起单元将所述基片浮起的同时以一传送单元传送所述基片并以激光束照射所述非晶膜的步骤，
所述传送单元在一平面视角下不与所述激光束的照射位置交叠的位置处将所述基片保持于所述传送单元上的同时，对所述基片进行传送，
在以所述传送单元传送所述基片并以所述激光束照射所述基片后，以设于所述浮起单元上的一旋转机构对所述基片的一水平表面进行保持的同时对所述基片进行旋转，并通过再次传送所述基片而使所述基片被所述激光束照射。
27.一种半导体器件制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(a)在一基片上形成一非晶膜；以及
(b)通过以激光束照射所述非晶膜而使所述非晶膜结晶化，其中，
所述步骤(b)为在以一浮起单元将所述基片浮起的同时以第一至第四传送单元传送所述基片并以激光束照射所述非晶膜的步骤，
通过所述第一传送单元将所述基片从所述第一区域传送至所述第二区域，
通过所述第二传送单元将所述基片从所述第二区域传送至所述第三区域，
通过所述第三传送单元将所述基片从所述第三区域传送至所述第四区域，
通过所述第四传送单元将所述基片从所述第四区域传送至所述第一区域，
所述基片在从所述第一区域传送至所述第二区域的过程中被所述激光束照射，
所述第一传送单元在一平面视角下不与所述激光束的照射位置交叠的位置处将所述基片保持于所述第一传送单元上的同时，对所述基片进行传送。
28.一种半导体器件制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(a)在一基片上形成一非晶膜；以及
(b)通过以激光束照射所述非晶膜而使所述非晶膜结晶化，其中，
所述步骤(b)为在以一浮起单元将所述基片浮起的同时以一传送单元传送所述基片并以激光束照射所述非晶膜的步骤，
所述基片具有带四条边的四边形平面形状，
所述传送单元包括用于保持所述基片的一保持机构，
所述保持机构对所述基片的四条边中的一条边进行保持，并且对所述基片的保持位置位于在所述工件的传送过程中不被所述激光束照射的位置。
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