CN1735961A - 光照射装置及光照射方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是用于激光退火装置的光照射装置，具备控制部(9)，通过该控制部，在旋转轴(7a)的旋转从右旋向左旋变化后检测出旋转角成为+β时，使固态激光器(4)的脉冲导通，接着在检测出旋转角成为－β时，使固态激光器的脉冲截止，在旋转轴的旋转从左旋向右旋变化后检测出旋转角成为－β时使固态激光器的脉冲导通，接着在检测出旋转角成为+β时使固态激光器的脉冲截止。控制部还使可动平台(3)沿恒速移动方向恒速移动，从恒速移动方向的一端到另一端对退火对象物(2)照射光束后，使可动平台沿定距移动方向仅移动规定距离，以均匀的能量照射被照射物的整个面。

Description

光照射装置及光照射方法
技术领域
本发明涉及例如可适用于多晶硅薄膜晶体管的制造等所采用的激光退火装置等的有用光照射装置及光照射方法。
本申请以日本2002年11月5日申请的日本专利申请号2002-321705作为基础要求优先权，该申请通过参考引用到本申请中。
背景技术
制造半导体元件时等使用的激光退火装置中，作为激光源，使用可射出能量高的光束的受激准分子激光器。
受激准分子激光器中填充气体，该气体随着时间产生化学反应等而导致劣化。从而，采用受激准分子激光器的激光退火装置中，每日交换气体等烦杂的维护是必要的，结果导致高成本。另外，气体交换时，必须使激光退火装置停止，停止期间导致生产效率降低。而且，受激准分子激光器射出的光束的能量不稳定。例如，气体交换后，射出的光束的能量变高。从而，若使用以受激准分子激光器为激光源的激光退火装置；则难以对退火对象物均匀退火，成品率变差。
根据以上观点，作为激光源，考虑采用射出光束的能量稳定且不需要气体的交换等维护的固态激光器。
固态激光器的每脉冲的能量比受激准分子激光器小，但是可提高脉冲振荡的反复频率。例如，受激准分子激光器中，每脉冲的能量约1J且脉冲振荡的反复频率为约200Hz，因而每秒射出的能量为约200W。另一方面，固态激光器中，例如每脉冲的能量为约1mJ且脉冲振荡的反复频率为约10kHz，因而每秒射出的能量为约10W。从而，若比较单位时间射出的光束的能量，固态激光器为受激准分子激光器的1/20。即，使用固态激光器作为激光源时，通过使用20个固态激光器，可使单位时间对a-Si照射的能量与受激准分子激光器相同。
固态激光器每脉冲的能量低。例如，上述条件下，固态激光器射出光束时，即使使用20个固态激光器，每脉冲的能量为约20mJ，为受激准分子激光器的约1/50。为了使a-Si充分退火，必须对a-Si照射具有一定值以上的能量密度的光束。从而，使用固态激光器作为激光源时，与使用受激准分子激光器时比较，必须减小与射出的激光的光轴垂直的截面的面积。
固态激光器射出的光束为了成形为能量密度均匀且一定值以上的线光束，必须使与光束中的光轴垂直的截面的长宽比非常高。与光束中的光轴垂直的截面的长宽比非常高的光束成形光学系统中，必须使用多数非常小且绝对精度高的光学元件。即，该光束成形光学系统的构成复杂且能量的利用效率低。根据以上说明的理由，固态激光器射出的光束要成形为能量密度均匀且一定值以上的线光束是非常困难的。
从而，使用固态激光器作为激光源时，最好固态激光器射出的光束以与光轴垂直的截面的长宽比低的方式成形，一边偏转一边照射被照射物，使退火对象物上产生的光斑在二维方向上扫描。
另外，固态激光器与受激准分子激光器比较，脉冲振荡的反复频率约为其50倍。从而，采用固态激光器作为激光源时，为了不增加光束对退火对象物的照射次数，与采用受激准分子激光器作为激光源时比较，必须使可动平台的移动速度约为其50倍。但是，若令可动平台的移动速度为采用受激准分子激光器作为激光源时的约50倍，则可动平台的移动速度成为非常高，因而可能产生磨损等的问题。
作为解决以上说明的问题的激光退火装置，提出了如图23所示结构的装置。
图23所示激光退火装置120采用固态激光器作为激光源101，并具有反射镜103及振动子104，可使可动平台102沿与图23中箭头Y方向的退火对象物105的主面平行的方向移动，使光斑105a沿与图23中箭头X方向的箭头Y方向垂直的方向且与退火对象物105的主面平行的方向移动。
图23所示激光退火装置120中，驱动可动平台102及振动子104的具体方法有“步进并重复”法：首先，进行在可动平台102静止状态下驱动振动子104，使反射镜103沿箭头X方向从一端移动到另一端的操作，然后进行在振动子104静止状态下使可动平台102沿箭头Y方向移动的操作，这两个操作交互进行。
但是，若采用“步进并重复”法，则使可动平台102及振动子104的一方静止后再驱动另一方会产生时间损失，生产性显著降低。另外，若不能高精度地驱动可动平台102及振动子104两方的位置，则光束对退火对象物105的照射次数产生偏差。
从而，激光退火装置120中，最好采用使可动平台102沿图23中箭头Y方向恒速移动的同时驱动振动子104、使反射镜103沿图23中箭头X方向振动，使退火对象物105上的光斑105a在一定范围内反复直线移动的方法。此时，为了使光斑105a的移动速度一定，对振动子104施加下式21所示频率fgalvo的三角波电压，使反射镜103以一定角速度振动。由于以一定角速度振动的反射镜103反射的光束经由fθ透镜121照射退火对象物105，因而退火对象物105上的光斑105a沿箭头X方向的移动速度成为一定。而且，可动平台102沿箭头Y方向的移动速度为式22所示的Vstage时，光束对退火对象物105的照射次数可成为一定。
fgalvo＝(Frep·Wx)/(2D)           (21)
Vstage＝(Frep·Wx·Wy)/(nD)      (22)
其中，Frep是激光源的脉冲振荡的反复频率，Wx是光斑105a沿图23中箭头X方向的长度，D是振动子104理想地振动时退火对象物105上移动的光斑的中心的振幅，n是退火对象物105的整个主面照射的光束的平均照射次数，是自然数的偶数。另外，n为奇数时，不能进行均匀照射，照射整个区域的平均照射次数为n。
另外，光束的照射次数为4的倍数时，即使对振动子104施加下式23所示频率fgalvo的三角波电压，同时令可动平台102沿箭头Y方向的移动速度为下式24所示Vstage，也可使光束对退火对象物105的照射次数成为一定。
fgalvo＝(Frep·Wx)/4D               (23)
Vstage＝(2·Frep·Wx·Wy)/mD       (24)
其中，m是照射退火对象物105的整个主面的光束的平均照射次数，是自然数4的倍数。
但是，即使对振动子104施加式22及式23所示三角波电压，由于惯性等原因，振动子104的动作在移动方向的变化点附近变慢，光斑的振幅变得小于D。从而，在光斑105a的移动方向的变化点附近，一个光斑105a和该光斑105a相邻的光斑105a的重叠面积变大，光束对退火对象物105的照射次数变多。
作为防止在光斑105a的移动方向的变化点附近光束的照射次数增加的方法，例如，有根据反射镜103的振动的速度而改变来自激光源101的振荡脉冲的反复频率，同时改变可动平台102的移动速度的方法。但是，固态激光器中，脉冲的反复频率若变化，则内部具有的光学元件产生温度变化，由此出射的光束的强度分布或张角等变化，难以进行期望的照射。另外，为了根据振动子104的振动的速度而改变来自激光源101的振荡光束的脉冲的反复频率或改变可动平台102的移动速度，必须进行复杂且高速的控制，例如产生激光退火装置120的设计困难等的问题。
另外，由于激光退火装置120中使用fθ透镜121，因此振动子104振动照射的范围被fθ透镜121的直径限制。即，可动平台102恒速移动期间通过振动子104的振动可被光束照射的区域形成沿图23中箭头Y方向的长的形状，图23中箭头X方向的宽度W被fθ透镜121限制。而直径大的高精度的fθ透镜的设计及制作困难。从而，激光退火装置120中，有必要对比图23中箭头X方向的宽度W被fθ透镜121限制的范围更长的范围照射光束时，交互进行上述照射和上述照射结束后使可动平台102沿图23中箭头X方向只移动W的操作。
由于可动平台102沿图23中箭头X方向的移动精度有限，可动平台102有可能无法沿箭头X方向准确地只移动W。可动平台102沿箭头X方向移动距离比W长时，退火对象物105上产生未被光束照射的区域，可动平台102沿图23中箭头X方向移动距离不足W时，退火对象物105上产生被光束照射次数为2倍的区域。即，可动平台102无法沿图23中箭头X方向准确地只移动W时，难以对退火对象物105均匀退火。
而且，若以式22及式24算出的Vstage移动可动平台102，则可动平台102的移动速度产生约±5％的偏差。可动平台102的移动速度若产生偏差，则一个光斑105a和相邻的光斑105a的重叠面积变动，导致激光对退火对象物105的照射次数产生波动。
发明的公开
本发明的目的是提供可消除上述传统技术的问题的新型光照射装置及光照射方法。
本发明的其他目的是提供，即使采用每脉冲的能量小、脉冲振荡的反复频率高的固态激光器作为激光源时，也能够对被照射物的整个面均匀且高效地照射充分能量的激光的光照射装置及光照射方法。
本发明的光照射装置，具备：射出光束的激光源；支持平板状的被照射物的平台；照射部件，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转部件，并引导激光源射出的光束，使光束按照沿着被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射主面；射出控制部件，对应于光束的偏转角，控制激光源的光束射出；第1控制部件，在由射出控制部件控制的光束一边沿第1方向扫描一边照射被照射物主面的同时，使平台相对照射部件在沿着被照射物主面并与第1方向正交的第2方向移动；第2控制部件，在第1控制部件控制后，控制使平台相对照射部件沿着第1方向移动。在沿着由第2控制部件控制的第1方向上不同的多个位置上，由第1控制部件控制的照射分别对被照射物的同一被照射面进行，被照射物的大致所有的被照射面由不同的多个位置上的第1控制部件进行光束的照射。
本发明的另一光照射装置，具备：射出光束的激光源；支持平板状的被照射物，使该被照射物沿与被照射物主面平行的方向移动的可动平台；照射部件，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转部件，并引导激光源射出的光束，使光束按照沿着被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射主面；射出控制部件，对应于光束的偏转角，控制激光源的光束射出。
本发明的另一光照射装置，具备：射出光束的激光源；支持平板状的被照射物的可动平台；照射部件，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转部件，并引导激光源射出的光束，使光束按照沿着被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射主面；第1控制部件，在由射出控制部件控制的光束一边沿第1方向扫描一边照射被照射物主面的同时，使平台相对照射部件在沿着被照射物主面并与第1方向正交的第2方向移动；第2控制部件，在第1控制部件控制后，控制使平台相对照射部件沿着第1方向移动。在沿着由第2控制部件控制的第1方向上不同的多个位置上，由第1控制部件控制的照射分别对被照射物的同一被照射面进行，被照射物的大致所有的被照射面由不同的多个位置上的第1控制部件进行光束的照射。
本发明的光照射方法，具备：激光源射出光束的射出步骤；照射步骤，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转步骤，并引导激光源射出的光束，使光束按照沿着被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射主面；射出控制步骤，对应于光束的偏转角，控制激光源的光束射出；第1控制步骤，在由射出控制步骤中被控制射出的光束一边沿第1方向扫描一边照射被照射物主面的同时，使被照射物相对于照射步骤中照射被照射物主面的光束，在沿着被照射物主面并与第1方向正交的第2方向移动；第2控制步骤，在第1控制步骤控制后，使被照射物相对于照射步骤中照射被照射物主面的光束移动。在沿着由第2控制步骤中控制的第1方向上不同的多个位置上，由第1控制步骤中控制的照射分别对被照射物的同一被照射面进行，被照射物的大致所有的被照射面由不同的多个位置上的第1控制步骤进行照射。
本发明的又一光照射方法，具备：激光源射出光束的射出步骤；使平板状的被照射物沿与该被照射物主面平行的方向移动的移动步骤；照射步骤，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转步骤，并引导激光源射出的光束，使光束按照沿着被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射主面；射出控制步骤，对应于光束的偏转角，控制激光源的光束射出。
本发明的又一光照射方法，具备：激光源射出光束的射出步骤；照射步骤，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转步骤，并引导激光源射出的光束，使光束按照沿着被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射被照射物主面；第1控制步骤，在由射出控制步骤中被控制射出的光束一边沿第1方向扫描一边照射被照射物主面的同时，使被照射物相对于照射步骤中照射被照射物主面的光束，在沿着被照射物主面并与第1方向正交的第2方向移动；第2控制步骤，在第1控制步骤控制后，使被照射物相对于照射步骤中照射被照射物主面的光束移动。在沿着由第2控制步骤中控制的第1方向上不同的多个位置上，由第1控制步骤中控制的照射分别对被照射物的同一被照射面进行，被照射物的大致所有的被照射面由不同的多个位置上的第1控制步骤进行照射。
根据以下参照图面说明的实施形态可进一步了解本发明的其他目的和由本发明获得的具体优点。
图面的简单说明
图1是适用本发明的激光退火装置的斜视图。
图2是退火对象物上的光斑的动作的示意图。
图3是以一恒速度摇动反射镜时，相邻的光斑彼此以规定的面积重叠的状态示意图。
图4是一个光斑和该光斑相邻的光斑不重叠的状态的示意图。
图5是一个光斑和该光斑相邻的光斑重叠部分沿定距移动方向的长度成为Wx/2的状态的示意图。
图6是对振动子施加的三角波电压和旋转轴的旋转角的关系的示意图。
图7是不进行控制部的控制状态下，光束对退火对象物照射时的光斑的移动示意图。
图8是旋转角α和旋转角β的关系示意图。
图9是在控制部进行控制的状态下，光束照射退火对象物时的光斑的移动示意图。
图10是栏形成时的光斑的动作的示意图。
图11对整个退火对象物退火时的光斑的动作的示意图。
图12是i＝2且n＝4时光束照射退火对象物的方法的模式图。
图13是i＝2且n＝10时光束照射退火对象物的方法的模式图。
图14A是一个栏和与该栏相邻的栏的重叠面积比规定的面积大时光束对退火对象物的照射次数成为n+i次的说明图，图14B是一个栏和与该栏相邻的栏的重叠面积比规定的面积小时光束对退火对象物的照射次数成为n-i次的说明图。
图15表示旋转角α、旋转角β及旋转角Y的关系以及旋转轴的旋转角Y和被照射物上的照射次数的关系，图15A表示旋转角α、旋转角β及旋转角Y的关系以及α、β及γ的关系，图15B及图15C是旋转轴的旋转角Y和被照射物上的照射次数的关系的示意图。
图16是在光束照射2次的区域的两端形成光束照射1次的区域的状态的示意图。
图17A是i＝2且n＝4并对退火对象物照射时，若与相邻栏的重叠面积比规定的面积小则光束对退火对象物的照射次数成为3次的示意图，图17B是i＝2且n＝4并对退火对象物照射时，若与相邻的栏的重叠面积比规定的面积大则光束对退火对象物的照射次数成为5次的示意图。
图18是光斑和该光斑相邻的其他光斑的重叠部分沿定距移动方向的长度为Wx/3的模式图。
图19A是光斑和该光斑相邻的其他光斑的重叠部分沿定距移动方向的长度为Wx/3的状态下，从定距移动方向的一端向另一端移动光斑的状态的示意图，图19B是光斑和该光斑相邻的其他光斑的重叠部分沿定距移动方向的长度L为Wx/3的状态下，从定距移动方向的一端向另一端移动光斑的状态的示意图，图19C是在3次区域的两端依次制作2次区域和1次区域的状态的示意图。
图20是n＝5时对退火对象物照射光束的方法的模式图。
图21是n＝7时对退火对象物照射光束的方法的模式图。
图22A是n＝5并照射退火对象物时，若与相邻的栏的重叠面积比规定的面积小则光束对退火对象物的照射次数成为4次的示意图，图22B是在与图22A相同条件下照射退火对象物时，若与相邻的栏的重叠面积比规定的面积大则光束对退火对象物的照射次数成为6次的示意图。
图23是传统的激光退火装置的模式图，
发明的最佳实施例
以下，说明采用本发明的激光退火装置的例。
如图1所示，采用本发明的激光退火装置1具备：支持退火对象物2的同时可沿与退火对象物2的主面平行的方向移动的可动平台3；使光束脉冲振荡的固态激光器4；在使与固态激光器4射出的光束的光轴垂直的截面的形状成形的同时使光束的能量密度均匀的光成形光学系统5；使光成形光学系统5射出的光束偏转的反射镜6；使反射镜6以一恒速度振动的振动子7；使反射镜6偏转的光束照射上述退火对象物2的fθ透镜8；对应于由反射镜6偏转的光束的偏转角，控制来自上述固态激光器4的光束的脉冲振荡的控制部9。
可动平台3支持例如在玻璃基板上形成a-Si薄膜等的平板状的退火对象物2。该可动平台3可在与退火对象物2的主面平行且相互正交的两个方向上移动。具体地说，可动平台3沿图1中箭头A方向即与退火对象物2的主面平行且相互正交的两个方向中的一个方向(以下，称为定距移动方向。)每次移动规定的距离。另外，可动平台3沿图1中箭头B方向即与退火对象物2的主面平行且相互正交的两个方向中与定距移动方向正交的方向(以下，称为恒速移动方向。)恒速移动。本例中，可动平台3具备沿定距移动方向移动用的螺旋进给式脉冲马达和沿恒速移动方向移动用的气动滑板式线性马达。
固态激光器4发射激光。固态激光器4以除半导体外的晶体或玻璃等的透明物质作为母体材料，将在母体材料中掺杂稀土类离子或迁移金属离子等的固态激光材料用光激励，射出激光束。这里采用的固态激光器可以是Nd:YAG(钇铝石榴石)激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YLF(氟化锂钇)激光器、Ti:Sapphire激光器及这些的谐波激光器等。
固态激光器4可导通及截止光束脉冲的射出。本例中，固态激光器4具备Q开关，利用当Q开关导通时在激光棒内几乎不发生感应发射且反相分布状态的上能级/下能级比比Q开关截止时大得多的事实，通过使Q开关以数10kHz数量级的速率反复导通截止可使脉冲振荡，并通过使Q开关持续截止可使CW(Continuous Wave：连续波)振荡。CW振荡时固态激光器4射出的光束的能量弱，因而即使用该光束照射退火对象物2，退火对象物2也不退火。以下，脉冲振荡表现为脉冲导通，CW振荡表现为脉冲截止。即，退火对象物2在固态激光器4的脉冲导通时退火，截止时不退火。
光成形光学系统5具备均化器等，使光束的能量密度均化的同时成形为与光束的光轴垂直的截面。光成形光学系统5将与光束的光轴垂直的截面成形为长宽比低的形状。本例中，光成形光学系统5将与光束的光轴垂直的截面成形为Wx＝1.5(mm)、Wy＝1(mm)的长方形。
反射镜6将光成形光学系统5射出的光束反射，改变光束的传播方向。反射的光束经由fθ透镜8入射退火对象物2的主面。另外，反射镜6通过振动子7在一定旋转角的范围内以一定角速度往复移动(以下称为振动。)。反射镜6出射的光束根据反射镜6的姿势而偏转。反射镜6未被振动子7振动时，光成形光学系统5射出的光束的传播方向变化90度，以与退火对象物2的主面垂直方向对退火对象物2照射光束。
以下，将未被振动子7振动时的反射镜6的位置称为基准位置，由基准位置的反射镜6反射的光束的传播方向称为基准方向Φ0。相对于反射镜6反射的光束的传播方向的基准方向Φ0的角度称为偏转角Φ。另外，偏转角成为反射镜6的旋转角的2倍。另外，反射镜6位于从基准位置左旋的方向时，从基准位置开始的反射镜6的旋转角和该反射镜6反射的光束的偏转角定义为正的值，反射镜6位于从基准位置右旋的方向时，从基准位置开始的反射镜6的旋转角和该反射镜6反射的光束的偏转角定义为负的值。
振动子7具备旋转轴7a，在旋转轴7a上安装反射镜6。振动子7令反射镜6在一定旋转角的范围内以一定的角速度沿图1中箭头H方向往复移动(以下称为振动)。振动子7通过振动反射镜6，固态激光器4射出的光束沿图1中箭头A方向偏转。通过反射镜6的振动，固态激光器4射出的光束的偏转角在规定的范围内周期性变化，光斑2a的中心如图2所示，在退火对象物2上以规定的移动方向在规定的范围Dreal内往复移动。Dreal由反射镜6的旋转角变动的范围确定。本例中，反射镜6的旋转角在-α(其中，0＜α)的位置到+α的位置的范围往复移动。即，光斑2a往复移动的范围Dreal表示当反射镜6的旋转角在-α(偏转角-2α)的位置到+α(偏转角+2α)的位置的范围往复移动时，退火对象物2上的光斑2a的中心的轨迹的振幅。
另外，振动子7通过以一恒速度振动反射镜6并同时将反射镜6反射的光束经由fθ透镜8照射退火对象物2，使退火对象物2上的光斑2a的移动速度成为一定。退火对象物2上的光斑2a的移动速度成为一定，从而，如图3所示，一个光斑2a和与该光斑2a相邻的其他光斑2a重叠的面积成为一定。即，可抑制光束对退火对象物2的照射次数的波动。
振动子7以一恒速度振动反射镜6的具体的方法例如有对振动子7施加三角波电压的方法。
另外，通过一边对振动子7施加下式31所示频率的三角波电压且以式32所示速度沿恒速移动方向移动可动平台3，一边对退火对象物2照射光束，可进一步抑制激光退火装置1对退火对象物2照射光束的照射次数的波动，从而可均匀照射退火对象物2。
fgalvo＝(Frep·Wx)/(2D)                (31)
Vstage＝(Frep·Wx·Wy)/(i·D)         (32)
其中，Frep是固态激光器4的脉冲振荡的反复频率，Wx是退火对象物2上形成的光斑2a的定距移动方向的长度，Wy是退火对象物2上形成的光斑2a的恒速移动方向的长度，i是栏内光束对退火对象物2的平均照射次数，采用自然数的偶数，D是振动子7理想地振动时被照射物上形成的光束的中心的轨迹的振幅。另外，栏的详细情况将后述。
通过使施加到振动子7的三角波电压的频率fgalvo采用式31所示频率，如图4所示，光斑2a和与该光斑2a相邻的其他光斑2a成为不重叠。另外，通过使施加到振动子7的三角波电压的频率fgalvo采用式33所示频率，如图5所示，光斑2a和该光斑2a相邻的其他光斑2a的重叠部分的定距移动方向的长度成为Wx/2。
另外，通过一边对振动子7施加下式33所示频率的三角波电压且以式34所示速度沿恒速移动方向移动可动平台3，一边对退火对象物2照射光束，可进一步抑制激光退火装置1对退火对象物2照射光束的照射次数的波动，从而可均匀照射退火对象物2。
fgalvo＝(Frep·Wx)/(4D)              (33)
Vstage＝(2·Frep·Wx·Wy)/(i·D)    (34)
fθ透镜8设置在反射镜6和可动平台3之间的光路上。若振动子7以一定角速度振动反射镜6的同时向退火对象物2照射光束，则反射镜6的旋转角的变化和退火对象物2上的光斑2a的移动距离不成比例，因而难以以一恒速度移动光斑2a。通过将反射镜6反射的光束经由fθ透镜8向退火对象物2照射，反射镜6的旋转角的变化和退火对象物2上的光斑2a的移动距离成比例，因而振动子7通过以一定角速度振动反射镜6，可使光斑2a以一恒速度移动。
控制部9检测反射镜6的旋转角，根据检测的旋转角导通或截止固态激光器4的脉冲。反射镜6的旋转角是反射镜6反射的光束的偏转角的1/2。从而，检测反射镜6的旋转角就可以检测反射镜6反射的光束的偏转角。即，控制部9根据反射镜6反射的光束的偏转角来导通或截止固态激光器4的脉冲。另外，控制部9通过控制平台3具备的螺旋进给式脉冲马达和气动滑板式线性马达，控制平台3沿恒速移动方向的移动和沿定距移动方向的移动。
以下，说明控制部9导通或截止固态激光器4的脉冲时的反射镜6的具体的旋转角。
激光退火装置1中，为了使退火对象物2上的光斑2a的移动速度一定，在沿恒速移动方向恒速移动可动平台3的同时对振动子7施加三角波电压，使反射镜6以一恒速度振动。
但是实际上，反射镜6的旋转从右旋向左旋变化时，及从左旋向右旋变化时，由于惯性等原因，如图6，反射镜6的旋转在旋转方向的变化点附近变慢。另外，图6中实线表示施加到振动子7的三角波电压的变化，图6中虚线表示反射镜6的旋转角，图6的横轴表示时间，纵轴表示三角波电压的值或旋转轴7a的旋转角。
反射镜6的旋转若在旋转方向的变化点附近变慢，则在退火对象物2中的光斑2a的移动方向的变化点P附近，如图7所示，一个光斑2a和与该光斑2a在定距移动方向上相邻的光斑2a重叠部分的面积变大。从而，光束对退火对象物2的照射次数产生波动。另外，退火对象物2上形成的光斑2a的中心的轨迹的振幅成为Dreal而不是D。根据以上说明的理由，控制部9通过在光斑2a的移动方向的变化点附近使固态激光器4的脉冲振荡截止，可降低光束对退火对象物2的照射次数的波动。
即，如图6及图8所示，求出反射镜6的旋转变慢开始的角度β(其中，0＜β＜α)，控制部9通过在反射镜6从+β旋转到-β期间使固态激光器4的脉冲导通，可降低光束对退火对象物2的照射次数的波动。
控制部9控制固态激光器4的脉冲振荡的方法说明如下。
控制部9在反射镜6的旋转从右旋向左旋变化后检测出反射镜6的旋转角成为+β时，使固态激光器4的脉冲导通，接着在检测出反射镜6的旋转角成为-β时，使固态激光器4的脉冲截止。另外，控制部9在反射镜6的旋转从左旋向右旋变化后检测出反射镜6的旋转角成为-β时使固态激光器4的脉冲导通，接着在检测出反射镜6的旋转角成为+β时使固态激光器4的脉冲截止。从而，反射镜的旋转角在从+β到-β时，即，光束的偏转角在从+2β到-2β时，对退火对象物2照射光束
如上所述，控制部9通过控制来自激光源4的脉冲振荡，如图9所示，光斑在退火对象物2上的规定的范围Dreal内往复移动时，在移动方向的变化点P附近，不产生光斑2a。即，不会形成一个光斑2a和与该光斑2a在定距移动方向上相邻的其他光斑2a重叠的部分的面积变大的区域。
以下说明上述的本发明适用的激光退火装置1的动作。另外，以下的说明中，激光退火装置1对退火对象物2的整个主面照射光束n次(其中，n＞0。)，使退火对象物2退火。
退火对象物2载置到可动平台3上后，振动子7以式31所示频率或式33所示频率开始振动反射镜6，从而，采用固态激光器的激光源4射出的光束沿定距移动方向直线移动，使光斑2a在规定的范围Dreal反复移动。另外，可动平台3以式32或式34所示速度沿恒速移动方向恒速移动，从而使光斑2a在恒速移动方向的一个端部到另一个端部的范围内恒速移动。
另外，控制部9检测反射镜6的旋转角，根据检测的旋转角控制激光源4的脉冲的导通及截止。具体为，控制部9在反射镜6的旋转角-β以上+β以下时使激光源4的脉冲导通，不足-β或超过+β时使脉冲截止。
通过进行以上说明的动作，退火对象物2上的光斑2a的轨迹如图10所示，成为三角波的尖端部消失的形状。另外，形成定距移动方向的长度是E、恒速移动方向的长度与退火对象物2的恒速移动方向的长度大致相同的照射区域(以下称为栏)10。另外，E是在可动平台3不移动状态下反射镜6从+β到-β旋转时的光斑2a的移动距离。
可动平台3沿恒速移动方向的移动结束时，沿定距移动方向移动了iE/n。
激光退火装置1中，栏10的制作和可动平台3沿定距移动方向进行的iE/n移动交互进行，从而，例如图11所示，可使光斑2a在退火对象物2的整个面移动，可对退火对象物2的全体进行退火。另外，图11中，以i＝n的场合为例，表示退火对象物2上的光斑2a的动作。
另外，本发明采用的激光退火装置1在令制作栏10时光束对退火对象物2的照射次数i为一定时，也可通过控制可动平台3沿定距移动方向的移动距离，可控制对退火对象物2的整个主面的光束照射次数n。
例如，以i＝2时为例，为了令n＝4，使可动平台3沿定距移动方向的移动距离为E/2，如图12所示，i＝2的栏10的制作和可动平台3沿定距移动方向的E/2移动交互进行。另外，为了令n＝10，使可动平台3沿定距移动方向的移动距离为E/5，如图13所示，i＝2的栏10的制作和可动平台3沿定距移动方向的E/5移动交互进行。另外，图12及图13是退火对象物2中的定距移动方向的位置和光束的照射次数的关系示意图，图12及图13中箭头z方向的方格的数目表示光束的照射次数。
如上所述，应用本发明的激光退火装置1，即使在使用由于能量弱而有必要减小与光束的光轴垂直的截面的长宽比的固态激光器4作为激光源时，也可降低光束对退火对象物2的照射次数的波动，可以充分且均匀的能量使退火对象物2退火。
另外，激光退火装置1中，即使i固定时，通过改变可动平台3沿定距移动方向移动的距离，也可改变光束对退火对象物2整个面的照射次数n。从而，激光退火装置1中，由于可与n的值无关地固定确定式32或式34所示的Vstage的参数之一的i，若Frep、Wx、Wy为激光退火装置1特有的值，则Vstage确定为唯一值。即，激光退火装置1只需要对已确定的Vstage提高可动平台3沿恒速移动方向的移动速度的精度和稳定性即可，对其他的Vstage则没有提高的必要，因而可降低Vstage的误差。从而，根据激光退火装置1，可以波动小的一恒速度进行可动平台3沿恒速移动方向的移动，使退火对象物2更均匀地退火。
如上所述，激光退火装置1中，使用射出的光束能量稳定的固态激光器4作为激光源，将固态激光器4射出的光束以可减小与该光束的光轴垂直截面的面积的方式成形，即使照射退火对象物2时，也可均匀地照射退火对象物2。从而，若用激光退火装置1对非晶硅进行退火，则可制作粒径大且均匀、电子或空穴的迁移率高的多晶硅。采用这里获得的多晶硅的薄膜晶体管具有稳定的特性。
另外，由于激光退火装置1采用固态激光器4作为激光源，因而不必要为了例如更换气体等而停止动作。从而，激光退火装置1使退火对象物2退火的效率良好。
另外，在退火对象物2的周围，照射次数不足n次，产生退火未充分进行的区域。但是，通常不使用退火对象物2的周围的数厘米。从而，激光退火装置1通过对退火对象物2退火并使未充分退火的区域形成于周围的数厘米内，可充分地使用由激光退火装置1退火后的退火对象物2。
但是，激光退火装置1中，可动平台3沿定距移动方向的移动距离产生误差时，一个栏10和该栏10相邻的栏10的重叠的部分(以下称为重叠部分)的面积与期望面积比较发生了变化。
重叠部分的面积与期望面积比较若发生了变化，则退火对象物2上，产生重叠的栏10的数目为n/i+1个的区域或重叠的栏10的数目为n/i-1个的区域等。重叠的栏10的数目为n/i+1个的区域中照射次数为n+i，重叠的栏10的数目为n/i-1个的区域中照射次数为n-i。从而，可动平台3沿定距移动方向的移动精度不良时，光束对退火对象物2的照射次数产生±i次的误差。
例如，i＝2，n＝4时，可动平台3沿定距移动方向的移动成为E/2。可动平台3沿定距移动方向的移动不足E/2时，如图14A中斜线所示，退火对象物2上产生照射次数为2次的区域。另一方面，可动平台3沿定距移动方向的移动大于E/2时，如图14B中斜线所示，退火对象物2上产生照射次数为6次的区域。从而，退火对象物2上光束的照射次数产生±2次的误差。另外，图14A及图14B是退火对象物2中沿定距移动方向的位置和光束的照射次数的关系的示意图，图中箭头z方向的方格数表示光束的照射次数。
作为在可动平台3沿定距移动方向的移动距离产生误差时将退火对象物2上的照射次数的差降低到±i次以下的方法，例如有令控制部9使固态激光器4的脉冲导通的位置和截止的位置为不同位置的方法，说明如下。
首先，如图15A～图15C所示，确定γ(其中，γ＜β)。
然后，控制部9在旋转轴7a的旋转从右旋向左旋变化后检测出旋转轴7a的旋转角成为+γ时使固态激光器4的脉冲导通，接着在检测出旋转轴7a的旋转角成为-β时使固态激光器4的脉冲截止。另外，控制部9在旋转轴7a的旋转从左旋向右旋变化后检测出旋转轴7a的旋转角成为-γ时使固态激光器4的脉冲导通，接着在检测出旋转轴7a的旋转角成为+β时使固态激光器4的脉冲截止。
如上所述，控制部9通过控制固态激光器的Q开关，如图15B、图15C所示，在光束照射i次的区域(以下称为i次区域)31沿定距移动方向的两端，形成光束照射i/2次的区域(以下称为i/2次区域)32a、32b。
i次区域31是旋转轴7a的旋转角从-2γ到+2γ时光束照射的区域。
另外，i/2次区域32a、32b中的一方是旋转轴7a的旋转角从+2γ到+2β时光束照射的区域，另一方是旋转轴7a的旋转角从-2β到-2γ时光束照射的区域。
然后，将i次区域31和一个i/2次区域32a合计的范围设定为栏33，根据栏33沿定距移动方向的长度L1，沿定距移动方向移动可动平台3。即，可动平台3沿定距移动方向的移动距离为iL1/n。
如上所述，控制部9控制固态激光器4的脉冲的导通/截止时，可动平台3沿定距移动方向的移动距离成为大于iL1/n后，重叠的栏33的计数为n/i+1个的区域中照射次数成为n+i/2次。而且，可动平台3沿定距移动方向的移动距离成为不足iL1/n后，重叠的栏33的计数为i-1个的区域中照射次数成为n-i/2次。从而，可将光束对退火对象物2全体的照射次数n的误差容易地降低到±i/2次。
例如，对振动子7施加的三角波电压为式33所示频率且i＝2时，如图16所示，在照射次数为2次的区域35沿定距移动方向的两端，形成照射次数为1次的区域36a、36b。然后，将照射次数为2次的区域35和照射次数为1次的区域36a作为栏40。
以上说明的条件下，例如n＝4时，可动平台3沿定距移动方向的移动距离成为L1/2。可动平台3沿定距移动方向的移动距离不足L1/2时，如图17A中斜线所示，在退火对象物2上产生照射次数为3次的区域。另一方面，可动平台3沿定距移动方向的移动距离大于L1/2时，如图17B中斜线所示，在退火对象物2上产生照射次数为5次的区域。从而，光束对退火对象物2的照射次数的误差成为±1次。另外，图17A及图17B是退火对象物2沿定距移动方向的位置和光束的照射次数的关系的示意图，图中箭头z方向的方格数表示光束的照射次数。
如上所述，激光退火装置1中，通过由控制部9控制脉冲的导通或截止的同时令i＝2，可令对退火对象物2的照射次数的误差为±1次，可降低照射次数的误差。
另外，激光退火装置1即使在i＝2时，通过控制可动平台3沿定距移动方向的移动距离，可改变对退火对象物2的整个主面照射光束的照射次数。i＝2时，可动平台3沿定距移动方向的移动距离成为2L1/n。即，n＝20时，通过使可动平台3沿定距移动方向的移动距离为L1/10，可使对退火对象物2的整个主面的光束照射次数为20次。
从而，应用本发明的激光退火装置1中，最好令i为最小值的2对退火对象物2进行退火。如上所述，激光退火装置1中，通过由控制部9控制脉冲的导通或截止的同时令i＝2，即使可动平台3沿定距移动方向的移动距离产生误差时，也可将对退火对象物2的光束照射次数的误差抑制到±1。
另外，γ根据例如i次区域31的定距移动方向的长度和i/2次区域32a、32b的定距移动方向的长度之比确定。例如，i次区域31的定距移动方向的长度和一个i/2次区域32a的长度之比为R时，通过求解2β/γ＝R而确定γ。
另外，控制部9进行的脉冲导通及截止的控制不限于以上说明的方法。例如，也可以令控制部9在旋转轴7a的旋转从右旋向左旋变化后检测出旋转轴7a的旋转角成为+β时使固态激光器4的脉冲导通，接着在检测出旋转轴7a的旋转角成为-γ时使固态激光器4的脉冲截止，同时，在旋转轴7a的旋转从左旋向右旋变化后检测出旋转轴7a的旋转角成为-β时使固态激光器4的脉冲导通，接着在检测出旋转轴7a的旋转角成为+γ时使固态激光器4的脉冲截止。
但是，通过以上说明的方法来降低退火对象物2上的照射次数的差的方法，在i为偶数时有效。以下，说明通过激光退火装置制作i＝3且可降低照射次数的误差的栏的方法，以便在n为奇数时也可降低退火对象物2上的照射次数的差。
首先，令对振动子7施加的三角波电压的频率fgalvo为式31所示频率的2/3倍的频率，如以下式35所示。
fgalvo＝(Frep·Wx)/(3D)          (35)
通过令对振动子7施加的三角波电压的频率fgalvo为式35所示频率，光斑2a和与该光斑2a相邻的其他光斑2a的重叠部分的定距移动方向的长度成为Wx/3，如图18所示。
另外，确定γ，使得反射镜6的旋转角从+γ到+β之间照射的区域中的定距移动方向的长度及反射镜6的旋转角从-β到-γ之间照射的区域中的定距移动方向的长度为1/3Wx。
而且，可动平台3沿恒速移动方向的移动速度Vstage采用下式36所示的速度。
Vstage＝(Frep·Wx·Wy)/(3D)         (36)
另外，如式35所示，对振动子7施加的三角波电压的频率修正为式31所示频率fgalvo的2/3倍。从而，可动平台3沿恒速移动方向的移动速度Vstage不是在式33代入i＝3获得的，而是进行了修正。
如上所述，设定fgalvo、γ、Vstage并使激光退火装置1动作后，交互进行以下两种移动，即如图19A所示，在光斑2a和该光斑2a相邻的光斑2a重叠的部分的定距移动方向的长度为Wx/3的状态下，光斑2a从定距移动方向的一端向另一端的移动，以及如图19B所示，在光斑2a和该光斑2a相邻的其他光斑2a的重叠部分的定距移动方向的长度为Wx/3的状态下，光斑2a从定距移动方向的一端到另一端的移动。
然后如图19C所示，在光束的照射次数为3次的区域(以下称为3次区域)51的定距移动方向的一端，依次形成光束的照射次数为2次的区域(以下称为2次区域)52a和光束的照射次数为1次的区域(以下称为1次区域)53a，同时，在3次区域51的定距移动方向的另一端，依次形成2次区域52b和1次区域53b。另外，2次区域52a、1次区域53a、2次区域52b、1次区域53b分别具有相同宽度。
接着，将3次区域51、一个2次区域52a及一个1次区域53a作为栏60，根据栏60沿定距移动方向的长度L2，使可动平台3沿定距移动方向移动。即，可动平台3沿定距移动方向的移动成为iL2/n。
通过组合以上说明的i＝3的栏60的形成和i＝2的栏40的形成，可将照射次数n设定成任意奇数。但是，必须使L1＝L2。
例如，n＝5时，如图20所示，交互进行制作栏60后使可动平台3沿定距移动方向的3L2/4移动和制作栏40后使可动平台3沿定距移动方向的L1/4移动。
另外，n＝7时，如图21所示，作为第1步骤，在制作栏60后使可动平台3沿定距移动方向进行3L2/8移动，作为第2步骤，在制作栏40后使可动平台3沿定距移动方向进行L1/4移动，作为第3步骤，在制作栏40后使可动平台3沿定距移动方向进行3L1/8移动。依次反复进行第1步骤、第2步骤和第3步骤。
如上所述，通过制作i＝3的栏60，即使n为奇数时，当可动平台3沿定距移动方向移动时的移动距离比期望的距离短且相邻的栏重叠面积增加时，照射次数的误差成为+1次，可动平台3沿定距移动方向移动时的移动距离比期望的距离短且相邻的栏重叠面积减少时，照射次数的误差成为-1次。
例如，图20所示方法中n＝5时，制作栏60后，若可动平台3沿定距移动方向的移动不足3L2/4，则如图22A中斜线所示，产生照射次数成为4次的区域。另一方面，若可动平台3沿定距移动方向的移动大于3L2/4，则如图22B中所示，产生照射次数为6次的区域。从而，误差成为±1次。
即，如上所述，通过制作i＝3的栏60，即使令退火对象物2上照射的光束的照射次数n为奇数时，光束对退火对象物2的照射次数的误差也可降低到±1次。
另外，图20、图21、图22是退火对象物2沿定距移动方向的位置和光束的照射次数的关系的示意图，图中箭头z方向的方格数表示光束的照射次数。
另外，应当了解本发明不限于参照图面说明的上述的实施例，本专业技术人员在不脱离所附的权利要求及其主旨的情况下，可进行各种各样的变更、置换或同等的实施例。
产业上的利用可能性
本发明即使利用由于能量弱而与光轴垂直的截面的长宽比小的光束在偏转的同时照射被照射物时，也可降低光束对被照射物的照射次数的波动。从而，本发明的照射装置可采用出射光束的能量弱但稳定的固态激光器作为激光源，以充分且均匀的能量照射被照射物。
另外，本发明即使固定光束照射第1控制形成的照射区域内的次数，也可通过控制第2控制中的可动平台的移动距离，来控制光束对被照射物的照射次数。从而，由于第1控制中可以固定用于确定可动平台沿第1方向的移动速度的参数之一，因而可降低可动平台沿第1方向移动时的移动速度的误差。即，本发明的照射装置可降低光束对被照射物的照射次数的波动。
从而，若采用本发明对非晶硅进行退火，则可制作粒径大且均匀、电子或空穴的迁移率高的多晶硅。采用该多晶硅的薄膜晶体管可具有稳定的特性。

Claims (24)

1.一种光照射装置，其特征在于，具备：
射出光束的激光源；
支持平板状的被照射物的平台；
照射部件，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转部件，并引导上述激光源射出的光束，使上述光束按照沿着上述被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射上述主面；
射出控制部件，对应于上述光束的偏转角，控制上述激光源的光束射出；
第1控制部件，在由上述射出控制部件控制的上述光束一边沿上述第1方向扫描一边照射上述被照射物主面的同时，使上述平台相对上述照射部件在沿着上述被照射物主面并与上述第1方向正交的第2方向移动；
第2控制部件，在上述第1控制部件控制后，控制使上述平台相对上述照射部件沿着上述第1方向移动，
在沿着由上述第2控制部件控制的上述第1方向上不同的多个位置上，由上述第1控制部件控制的照射分别对上述被照射物的同一被照射面进行，上述被照射物的大致所有的被照射面由上述不同的多个位置上的上述第1控制部件进行光束的照射。
2.权利要求第1项所述的光照射装置，其特征在于，上述激光源是脉冲振荡。
3.权利要求第1项所述的光照射装置，其特征在于，上述射出控制部件交互进行第1控制和第2控制，第1控制是，在上述偏转角达到第1极值后成为θa时开始来自上述激光源的光束脉冲振荡，接着在成为θb时，停止来自上述激光源的脉冲振荡；第2控制是，在上述偏转角达到第2极值后成为θc时开始来自上述激光源的脉冲振荡，接着在成为θd时，停止来自上述激光源的脉冲振荡。
4.权利要求第3项所述的光照射装置，其特征在于，上述θa和上述θd相等且上述θb和上述θc相等。
5.权利要求第3项所述的光照射装置，其特征在于，上述θa为比上述θd更接近上述第1极值的值，且上述θc为比上述θb更接近上述第2极值的值。
6.权利要求第5项所述的光照射装置，其特征在于，
上述偏转部件以下式1所示频率fgalvo使上述光束偏转，
上述可动平台以下式2所示速度Vstage沿第1方向移动。
fgalvo＝(Frep·Wx)/(2D)                 (1)
Vstage＝(Frep·Wx·Wy)/(2D)             (2)
(式中，Frep是激光源的脉冲振荡的反复频率，Wx是沿被照射物上形成的光斑的第1方向的长度，Wy是沿被照射物上形成的光斑的第2方向的长度，D是激光源射出的光束理想偏转时被照射物上形成的光束的中心的轨迹的振幅。)
7.权利要求第5项所述的光照射装置，其特征在于，
上述射出控制部件，令沿着照射上述偏转角从θa到θb的光束而形成的第1照射区域的第1方向的长度与沿着照射上述偏转角从θc到θd的光束而形成的第2照射区域的第1方向的长度一致，且上述第1照射区域和上述第2照射区域沿第1方向的偏移的长度为Wx/3，
上述偏转部件以下式3所示频率fgalvo使光束偏转，
上述可动平台以下式4所示速度Vstage使上述被照射物沿第1方向移动。
fgalvo＝(Frep·Wx)/(3D)           (3)
Vstage＝(Frep·Wx·Wy)/(3D)       (4)
8.权利要求第3项所述的光照射装置，其特征在于，上述θd为比上述θa更接近上述第1极值的值，且上述θb为比上述θc更接近上述第2极值的值。
9.权利要求第8项所述的光照射装置，其特征在于，
上述偏转部件以下式5所示频率fgalvo使上述光束偏转，
上述可动平台以下式6所示速度Vstage沿第1方向移动。
fgalvo＝(Frep·Wx)/(2D)          (5)
Vstage＝(Frep·Wx·Wy)/(2D)      (6)
10.权利要求第8项所述的光照射装置，其特征在于，
上述控制部件，令沿着照射上述偏转角从θa到θb的光束而形成的第1照射区域的第1方向的长度与沿着照射上述偏转角从θc到θd的光束而形成的第2照射区域的第1方向的长度一致，且上述第1照射区域和上述第2照射区域沿第1方向的偏移的长度为Wx/3，
上述偏转部件以下式7所示频率fgalvo使光束偏转，
上述可动平台以下式8所示速度Vstage使上述被照射物沿第1方向移动。
fgalvo＝(Frep·Wx)/(3D)          (7)
Vstage＝(Frep·Wx·Wy)/(3D)      (8)
11.权利要求第1项所述的光照射装置，其特征在于，上述偏转部件是振动子。
12.权利要求第1项所述的光照射装置，其特征在于，上述第1控制部件具备使上述平台相对于上述被照射物沿第2方向移动的线性马达。
13.权利要求第1项所述的光照射装置，其特征在于，上述第2控制部件具备使上述平台相对于上述被照射物沿第1方向移动的脉冲马达。
14.权利要求第1项所述的光照射装置，其特征在于，上述激光源是固态激光器。
15.一种光照射装置，其特征在于，具备：
射出光束的激光源；
支持平板状的被照射物，使该被照射物沿与上述被照射物主面平行的方向移动的可动平台；
照射部件，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转部件，并引导上述激光源射出的光束，使上述光束按照沿着上述被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射上述主面；
射出控制部件，对应于上述光束的偏转角，控制上述激光源的光束射出。
16.一种光照射装置，其特征在于，具备：
射出光束的激光源；
支持平板状的被照射物的可动平台；
照射部件，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转部件，并引导上述激光源射出的光束，使上述光束按照沿着上述被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射上述主面；
第1控制部件，在由上述射出控制部件控制的上述光束一边沿上述第1方向扫描一边照射上述被照射物主面的同时，使上述平台相对上述照射部件在沿着上述被照射物主面并与上述第1方向正交的第2方向移动；
第2控制部件，在上述第1控制部件控制后，控制使上述平台相对上述照射部件沿着上述第1方向移动，
在沿着由上述第2控制部件控制的上述第1方向上不同的多个位置上，由上述第1控制部件控制的照射分别对上述被照射物的同一被照射面进行，上述被照射物的大致所有的被照射面由上述不同的多个位置上的上述第1控制部件进行光束的照射。
17.一种光照射方法，其特征在于，具备：
激光源射出光束的射出步骤；
照射步骤，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转步骤，并引导上述激光源射出的光束，使上述光束按照沿着上述被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射上述主面；
射出控制步骤，对应于上述光束的偏转角，控制上述激光源的光束射出；
第1控制步骤，在由上述射出控制步骤中被控制射出的上述光束一边沿上述第1方向扫描一边照射上述被照射物主面的同时，使上述被照射物相对于上述照射步骤中照射上述主面的光束，在沿着上述被照射物主面并与上述第1方向正交的第2方向移动；
第2控制步骤，在上述第1控制步骤控制后，使上述被照射物相对于上述照射步骤中照射上述主面的光束移动，
在沿着由上述第2控制步骤中控制的上述第1方向上不同的多个位置上，由上述第1控制步骤中控制的照射分别对上述被照射物的同一被照射面进行，上述被照射物的大致所有的被照射面由上述不同的多个位置上的上述第1控制步骤进行光束的照射。
18.权利要求第17项所述的光照射方法，其特征在于，上述射出步骤中，激光源使光束脉冲振荡。
19.权利要求第18项所述的光照射方法，其特征在于，上述射出控制步骤交互进行第1控制和第2控制，第1控制是，在偏转角达到第1极值后上述偏转角成为θa时开始上述激光源的脉冲振荡，接着在成为θb时，停止上述激光源的脉冲振荡；第2控制是，在偏转角达到第2极值后上述偏转角成为θc时开始来自上述激光源的脉冲振荡，接着在上述偏转角成为θd时，停止上述激光源的脉冲振荡。
20.权利要求第19项所述的光照射方法，其特征在于，上述θa和上述θd相等且上述θb和上述θc相等。
21.权利要求第19项所述的光照射方法，其特征在于，上述θa为比上述θd更接近上述第1极值的值，且上述θc为比上述θd更接近上述第2极值的值。
22.权利要求第19项所述的光照射方法，其特征在于，上述θd为比上述θa更接近上述第1极值的值，且上述θc为比上述θb更接近上述第2极值的值。
23.一种光照射方法，其特征在于，具备：
激光源射出光束的射出步骤；
使平板状的被照射物沿与该被照射物主面平行的方向移动的移动步骤；
照射步骤，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转步骤，并引导上述激光源射出的光束，使上述光束按照沿着上述被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射上述主面；
射出控制步骤，对应于上述光束的偏转角，控制上述激光源的光束射出。
24.一种光照射方法，其特征在于，具备：
激光源射出光束的射出步骤；
照射步骤，其具有使偏转角在一定范围内周期性变化的同时使入射光束偏转的偏转步骤，并引导上述激光源射出的光束，使上述光束按照沿着上述被照射物主面的第1方向进行扫描的同时照射上述主面；
第1控制步骤，在由上述射出控制步骤中被控制射出的上述光束一边沿上述第1方向扫描一边照射上述被照射物主面的同时，使上述被照射物相对于上述照射步骤中照射上述主面的光束，在沿着上述被照射物主面并与上述第1方向正交的第2方向移动；
第2控制步骤，在上述第1控制步骤控制后，使上述被照射物相对于上述照射步骤中照射上述主面的光束移动，
在沿着由上述第2控制步骤中控制的上述第1方向上不同的多个位置上，由上述第1控制步骤中控制的照射分别对上述被照射物的同一被照射面进行，上述被照射物的大致所有的被照射面由上述不同的多个位置上的上述第1控制步骤进行光束的照射。
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