JP2000052079A - Laser light radiation method and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Laser light radiation method and manufacturing method of semiconductor device

Info

Publication number
JP2000052079A
JP2000052079A JP11230157A JP23015799A JP2000052079A JP 2000052079 A JP2000052079 A JP 2000052079A JP 11230157 A JP11230157 A JP 11230157A JP 23015799 A JP23015799 A JP 23015799A JP 2000052079 A JP2000052079 A JP 2000052079A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylindrical lens
laser
semiconductor device
laser light
light
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP11230157A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Koichiro Tanaka
幸一郎 田中
Naoto Kusumoto
直人 楠本
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.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co 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 Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP11230157A priority Critical patent/JP2000052079A/en
Publication of JP2000052079A publication Critical patent/JP2000052079A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve evenness of annealing due to radiation of a laser light. SOLUTION: According to a device for radiating a laser light having such a beam shape as a linear shape or a square shape against a face to be radiated, a homogenizer has a principle that an original beam discharged from a laser device is passed through two cylindrical lenses 4 and 5, so that the bias of the light strength distribution of the original beam is dispersed. In this case, the directions of both the cylindrical lenses 4 and 5 are not parallel to the moving direction of the beam.

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】本明細書で開示する発明は、
レーザー光の照射によるアニール処理や露光処理を行う
装置に関する。例えば、大面積ビームを照射するレーザ
ーアニール装置において、均一な照射効果が得られるよ
うな装置に関する。このようなレーザーアニール装置
は、半導体製造工程に使用される。
TECHNICAL FIELD [0001] The invention disclosed in the present specification is:
The present invention relates to an apparatus for performing an annealing process and an exposure process by laser light irradiation. For example, the present invention relates to a laser annealing apparatus that irradiates a large-area beam so as to obtain a uniform irradiation effect. Such a laser annealing apparatus is used in a semiconductor manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、非晶質珪素膜に対するレーザ
ー光の照射による結晶化の技術が知られている。また、
不純物イオンの注入によって損傷した珪素膜の結晶性の
回復や注入された不純物イオンの活性化のためにレーザ
ー光を照射する技術が知られている。これらはレーザー
アニール技術と称される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a crystallization technique by irradiating an amorphous silicon film with a laser beam has been known. Also,
2. Description of the Related Art A technique of irradiating a laser beam for recovering crystallinity of a silicon film damaged by implantation of impurity ions and activating the implanted impurity ions is known. These are called laser annealing techniques.

【0003】後者の技術の代表的な例として、薄膜トラ
ンジスタのソース及びドレイン領域に対するアニールの
例を挙げることができる。これは、当該領域に対するリ
ンやボロンで代表される不純物イオンの注入の後に、当
該領域のアニールをレーザー光の照射で行うものであ
る。
A typical example of the latter technique is annealing of the source and drain regions of a thin film transistor. In this method, after implantation of impurity ions typified by phosphorus or boron into the region, annealing of the region is performed by laser light irradiation.

【0004】このようなレーザー光の照射によるプロセ
スは、基板に対する熱ダメージがほとんど無いという特
徴を有している。基板に対する熱ダメージの問題がない
という特徴は、処理すべき材料の制約を低減し、例え
ば、ガラス等の耐熱性の低い基板上に半導体素子を形成
する際に有利である。特に、近年その利用範囲が拡大し
ているアクティブマトリスク型の液晶表示装置を作製す
る場合に重要となる。
[0004] Such a process using laser light irradiation has a feature that there is almost no thermal damage to the substrate. The feature that there is no problem of thermal damage to the substrate is advantageous in reducing a restriction on a material to be processed and forming a semiconductor element on a substrate having low heat resistance, such as glass. In particular, it is important when manufacturing an active matrix type liquid crystal display device whose use range is expanding in recent years.

【0005】アクティブマトリクス型の液晶表示装置に
おいては、コストの問題及び大面積化の要求から基板と
してガラス基板を利用することが望まれている。ガラス
基板は600℃以上、あるいは700℃以上というよう
な高温度での加熱処理には耐えることができない。この
問題を回避する技術としては、上述の珪素膜の結晶化や
不純物イオンの後のアニールをレーザー光の照射で行う
技術が有効である。
In an active matrix type liquid crystal display device, it is desired to use a glass substrate as a substrate in view of cost and a demand for a large area. The glass substrate cannot withstand heat treatment at a high temperature of 600 ° C. or higher or 700 ° C. or higher. As a technique for avoiding this problem, a technique in which the above-described crystallization of the silicon film or annealing after the impurity ions is performed by laser light irradiation is effective.

【0006】レーザー光の照射による方法においては、
基板としてガラス基板を用いた場合でも、ガラス基板へ
の熱ダメージはほとんどない。従って、ガラス基板を用
いても結晶性珪素膜を用いた薄膜トランジスタを作製す
ることができる。
In the method using laser light irradiation,
Even when a glass substrate is used as the substrate, there is almost no thermal damage to the glass substrate. Therefore, a thin film transistor using a crystalline silicon film can be manufactured even when a glass substrate is used.

【0007】しかしながら、一般に、レーザー光はレー
ザー装置から発生した状態(以下、原ビーム、と言う)
では、ビーム面積が小さいため、大面積に対してはレー
ザー光を走査することにより処理する方法が一般的であ
るが、この場合、処理効果の面内均一性が低い、処理に
時間がかかる、等の問題を有する。特に、一般的な原ビ
ームは、光強度分布が一様でないので、そのまま用いる
と、処理効果の均一性の点で著しく問題がある。
However, in general, a laser beam is generated from a laser device (hereinafter referred to as an original beam).
In this case, since the beam area is small, a method of processing a large area by scanning with a laser beam is generally used. In this case, the in-plane uniformity of the processing effect is low, and the processing takes time. Etc. In particular, since a general original beam has a non-uniform light intensity distribution, if it is used as it is, there is a significant problem in terms of uniformity of the processing effect.

【0008】そこで、原ビームを加工して、可能な限り
均一なビームとし、さらには、処理面積の形状等にあわ
せてビームの大きさも変更する技術が提唱されている。
ビームの形状としては、方形状や線状が一般的である。
かくすることにより、大面積にわたり均一なレーザーア
ニールを施すことができる。
Therefore, a technique has been proposed in which the original beam is processed to make the beam as uniform as possible, and the size of the beam is changed according to the shape of the processing area.
The shape of the beam is generally rectangular or linear.
By doing so, uniform laser annealing can be performed over a large area.

【0009】原ビームの加工をおこなうレーザー照射装
置の一例を図1に示す。図1において、1はレーザー発
振器である。レーザー発振器1は、例えば、エキシマレ
ーザー等が用いられる。これは、所定のガスを高周波放
電によって分解し、エキシマ状態と呼ばれる励起状態を
作りだすことにより、レーザー光を発振させる。
FIG. 1 shows an example of a laser irradiation apparatus for processing an original beam. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a laser oscillator. As the laser oscillator 1, for example, an excimer laser or the like is used. This oscillates laser light by decomposing a predetermined gas by high-frequency discharge and creating an excited state called an excimer state.

【0010】例えばKrFエキシマレーザーは、Krと
Fを原料ガスとして、高圧放電により、KrF* という
励起状態を得る。この励起状態は、寿命が数nsec〜
数μsecというように安定なものではないが、これに
対する基底状態、KrFは、さらに不安定な状態であ
り、励起状態の密度の方が基底状態の密度よりも高いと
いう逆転分布が生じる。この結果、誘導放射が発生し、
比較的高効率のレーザー光を得ることができる。
For example, a KrF excimer laser obtains an excited state of KrF * by high-pressure discharge using Kr and F as source gases. This excited state has a lifetime of several nsec.
Although it is not as stable as several μsec, the ground state, KrF, is still more unstable, and there is an inverted distribution in which the density of the excited state is higher than that of the ground state. This results in stimulated radiation,
A relatively high efficiency laser beam can be obtained.

【0011】もちろん、レーザー発振器1は、エキシマ
レーザーに限らず、その他のパルスレーザー、連続レー
ザーでもよい。一般に高エネルギー密度を得るという目
的ではパルスレーザーが適している。
Of course, the laser oscillator 1 is not limited to an excimer laser, but may be another pulse laser or a continuous laser. Generally, a pulse laser is suitable for the purpose of obtaining a high energy density.

【0012】レーザー発振器1から放射された原ビーム
は、凹レーズ2、凸レンズ3によって適当な大きさに加
工される。図1では、原ビームは垂直方向に拡大される
例が示されている。この段階でも、ビームの光強度は、
レーザー発振器より放射された状態を保っているので、
原ビームと称する。
The original beam emitted from the laser oscillator 1 is processed into an appropriate size by the concave lens 2 and the convex lens 3. FIG. 1 shows an example in which the original beam is expanded in the vertical direction. Even at this stage, the light intensity of the beam is
Since it keeps the state radiated from the laser oscillator,
It is called the original beam.

【0013】次に原ビームは、ホモジナイザーと称され
る光学装置に入る。これは、多数のシリンドリカルレン
ズを有する少なくとも2枚のレンズ装置(多シリンドリ
カルレンズ、もしくは、レティンキュラレンズと言う)
4、5を有する。一般には図1の挿入図に示すように、
多シリンドリカルレンズ4と5は互いに直交するように
配置される。
The original beam then enters an optical device called a homogenizer. This is at least two lens devices having a large number of cylindrical lenses (referred to as a multi-cylindrical lens or a reticular lens).
4 and 5. Generally, as shown in the inset of FIG.
The multi-cylindrical lenses 4 and 5 are arranged so as to be orthogonal to each other.

【0014】また、多シリンドリカルレンズは、1つで
も、3つ以上でもよい。多シリンドリカルレンズが1つ
の場合は、原ビームの1つの方向の不均一性が分散され
る。また、多シリンドリカルレンズを同じ向きに2枚以
上形成すると、シリンドリカルレンズの数を増加させた
のと同じ効果を得ることもできる。
The number of multi-cylindrical lenses may be one or three or more. With one multi-cylindrical lens, the non-uniformity in one direction of the original beam is dispersed. When two or more multi-cylindrical lenses are formed in the same direction, the same effect as increasing the number of cylindrical lenses can be obtained.

【0015】ホモジナイザーを通過することにより、原
ビームはエネルギー密度の分散した均一性の高いビーム
を得ることができる。この原理と問題点は後述する。そ
の後、ビームは、各種レンズ6、7、9により目的とす
る形状に加工され、あるいは、ミラー8によって方向が
変えられ、試料に照射される。(図1)
By passing through the homogenizer, the original beam can obtain a highly uniform beam with dispersed energy density. This principle and problems will be described later. Thereafter, the beam is processed into a target shape by various lenses 6, 7, 9 or the direction is changed by a mirror 8, and the beam is irradiated on a sample. (Fig. 1)

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】次に、ホモジナイザー
の原理と、問題点について述べる。この問題点こそ、本
発明の解決すべき課題である。以下では、煩雑さを避け
るため、1つの面における光学的な考察をおこなう。多
シリンドリカルレンズを透過したレーザー光(原ビー
ム)は、図2(A)のようになる。
Next, the principle and problems of the homogenizer will be described. This is the problem to be solved by the present invention. In the following, in order to avoid complexity, optical considerations on one surface will be made. The laser beam (original beam) transmitted through the multi-cylindrical lens is as shown in FIG.

【0017】ここでは、3つのシリンドリカルレンズが
あり、それぞれのシリンドリカルレンズに入射した光
は、各シリンドリカルレンズで屈折する。焦点F1 〜F
3 で収束した後、ビームは拡散する。その際、各シリン
ドリカルレンズを透過した光が、全て混合する部分(混
合領域)が得られる。
Here, there are three cylindrical lenses, and light incident on each of the cylindrical lenses is refracted by each of the cylindrical lenses. The focal point F 1 ~F
After converging at 3 , the beam diverges. At this time, a portion (mixing region) where all the lights transmitted through the cylindrical lenses are mixed is obtained.

【0018】ところで、原ビームに光強度の分布に偏り
があり、各シリンドリカルレンズに入射する光の強度が
それぞれ異なっていたとする。しかし、混合領域では、
各シリンドリカルレンズを透過した光が混合されるの
で、その偏りは分散してしまう。すなわち、光強度の均
一化が図られる。このようにして光強度の分布の少ない
ビームを得ることができる。(図2(A))
By the way, it is assumed that the distribution of the light intensity is unbalanced in the original beam, and the light incident on each cylindrical lens has a different intensity. However, in the mixed area,
Since the lights transmitted through the respective cylindrical lenses are mixed, the bias is dispersed. That is, the light intensity is made uniform. In this way, a beam with a small light intensity distribution can be obtained. (Fig. 2 (A))

【0019】ところで、多シリンドリカルレンズを透過
した光路に着目すると、これは、等間隔に配列した点光
源F1 〜F3 から放射される光である。しかも、原ビー
ムはコヒーレント光であるため、焦点、すなわち、点光
源F1 〜F3 より発せられる光も位相のそろった光であ
る。このような光は干渉する。すなわち、照射面と点光
源との距離xと点光源間の間隔2aによって、光が打ち
消す部分(節)や強め合う部分(腹)が生じる。(図2
(B))
When attention is paid to the optical path transmitted through the multi-cylindrical lens, this is light emitted from point light sources F 1 to F 3 arranged at equal intervals. Moreover, the original beam since coherent light, focus, i.e., the light emitted from the point light source F 1 to F 3 is also the light having a uniform phase. Such light interferes. That is, depending on the distance x between the irradiation surface and the point light source and the distance 2a between the point light sources, a portion where the light cancels (node) and a portion where the light reinforces (antinode) are generated. (Figure 2
(B))

【0020】このことは、意図していたこととは逆に多
シリンドリカルレンズにより、新たな光強度の不均一が
発生することを意味する。点光源が2つもしくは3つと
いった小数の場合には、腹や節のできる部分も厳密に求
めることができる。しかし、通常のホモジナイザーにお
けるシリンドリカルレンズの数は5以上、典型的には1
0〜30、であり、多数の点光源の干渉を全て考慮する
ことは煩雑であるだけで、本質的な議論には到らないの
で、以下では、典型的な腹の場所における干渉を考察す
る。
This means that, contrary to what was intended, the multi-cylindrical lens causes a new non-uniform light intensity. When the number of point light sources is a small number such as two or three, a part where a belly or a node can be formed can be strictly obtained. However, the number of cylindrical lenses in a normal homogenizer is five or more, typically one.
0 to 30, and it is complicated to consider all the interferences of a large number of point light sources. .

【0021】点光源が2つの場合に、距離xに関わら
ず、腹となる部分は点光源から等距離になる部分であ
る。これを図3(A)に示す。すなわち、点光源F1
-1があるとき、被照射面上の点Aにおいて、F1 A=
-1Aとなる。このような点Aにおいては、点光源の間
隔2aや距離xがどのような値であっても、点光源F1
から来る光も点光源F-1から来る光も同じ位相であるの
で、互いに強め合う。
When there are two point light sources, the antinode portion is a portion that is equidistant from the point light source regardless of the distance x. This is shown in FIG. That is, when there are point light sources F 1 and F −1 , at a point A on the irradiated surface, F 1 A =
F −1 A. In such a point A, regardless of the values of the interval 2a and the distance x of the point light source, the point light source F 1
Since the light coming from the light source and the light coming from the point light source F- 1 have the same phase, they reinforce each other.

【0022】次に、別の点光源F-2が存在する場合を想
定し、かつ、点光源F-2から来る光が他の点光源から来
る光と同位相となり、強め合う条件を考える。これは、
aおよびxに依存するが、光路差F-2A−F-1Aが波長
の整数倍nλである場合である。すなわち、 F-1A−F-2A=nλ である。
Next, it is assumed that another point light source F- 2 is present, and that the light coming from the point light source F- 2 has the same phase as the light coming from the other point light sources, and a condition for strengthening is considered. this is,
Although depending on a and x, this is the case where the optical path difference F- 2A -F - 1A is an integral multiple nλ of the wavelength. That is, F −1 A−F −2 A = nλ.

【0023】通常は、a<<xであるので、簡単な計算
から、 F-1A−F-2A=4a2 /x=nλ である。点Aを通る点線に対して、点光源F-2と対称な
位置にある点光源F2 に関しても同じ議論ができる。
Normally, since a << x, from a simple calculation, F -1 AF -2 A = 4a 2 / x = nλ. Against dotted line passing through the point A, it is also the same discussed with respect to the light source F 2 points in the point light source F -2 symmetrical positions.

【0024】次に、その他にも点光源F2 、F3
4 、F-3...が存在する場合を考える。このとき、
光路差F3 A−F2 AおよびF4 A−F3 Aは、それぞ
れ、 F3 A−F2 A=2(4a2 /x)=2nλ、 F4 A−F3 A=3(4a2 /x)=3nλ、 である。(図3(C))
Next, besides, point light sources F 2 , F 3 ,
F 4 , F -3 . . . Consider the case where exists. At this time,
Optical path difference F 3 A-F 2 A and F 4 A-F 3 A, respectively, F 3 A-F 2 A = 2 (4a 2 / x) = 2nλ, F 4 A-F 3 A = 3 (4a 2 / x) = 3nλ. (FIG. 3 (C))

【0025】より、一般的には、図7(A)に示される
ように、点Aからm番目の点光源F m と、(m+1)番
目の点光源Fm+1 において、光路差Fm+1 A−Fm
は、 Fm+1 A−Fm A=4ma2 /x であり、また、 4a2 /x=nλ、 であるので、結局、 Fm+1 A−Fm A=4ma2 /x=mnλ、 である。
More generally, as shown in FIG.
Thus, the m-th point light source F from the point A mAnd the (m + 1) th
Eye point light source Fm + 1At the optical path difference Fm + 1AFmA
Is Fm + 1AFmA = 4maTwo/ X and 4aTwo/ X = nλ, so that Fm + 1AFmA = 4maTwo/ X = mnλ,

【0026】すなわち、点光源F2 からの光がF1 のも
のと同じ位相であれば、点光源F3、F4 、...
m 、Fm+1 、...(すなわち、全ての点光源)から
の光も同じ位相で互いに強め合うこととなる。点光源か
らの光の強度は、その距離に反比例するが、以上の考察
では、a<<xであるので、各点光源と点Aとの間の距
離はほぼ同じであり、すなわち、全ての点光源が、ほぼ
等しく強め合うという結論が得られる。各点光源からの
光の強度をiとすると、点Aにおける光の強度Iは、点
光源の数をNとすると、I=Niとなる。
That is, if the light from the point light source F 2 has the same phase as that of the light from the point light source F 1 , the point light sources F 3 , F 4 ,. . .
F m , F m + 1,. . . Light from all the point light sources also reinforces each other at the same phase. The intensity of light from a point light source is inversely proportional to its distance, but in the above discussion, since a << x, the distance between each point light source and point A is approximately the same, One can conclude that point sources are almost equally constructive. Assuming that the intensity of light from each point light source is i, the intensity I of light at point A is I = Ni, where N is the number of point light sources.

【0027】次に、点光源F-2からの光が、点Aにおい
て、点光源F-1からの光を打ち消す場合を考える。これ
は、光路差が半波長の奇数倍の場合に実現する。すなわ
ち、 F-1A−F-2A=4a2 /x=(n+1/2)λ である。(図4(A))
Next, let us consider a case where the light from the point light source F- 2 cancels the light from the point light source F- 1 at the point A. This is realized when the optical path difference is an odd multiple of half a wavelength. That is, F −1 A−F −2 A = 4a 2 / x = (n + /) λ. (FIG. 4 (A))

【0028】この場合には、点光源F1 およびF-1から
光が、点F-2からの逆位相の光によって打ち消され、点
Aにおける光強度Iは、I=2i−i=iである。さら
に、図4(B)に示すように、別の点光源F2 が存在し
た場合には、この点光源からの光も点光源F1 からの光
とは逆位相となるので、点Aにおける光強度は0とな
る。(図4(B))
In this case, the light from the point light sources F 1 and F −1 is canceled by the light of the opposite phase from the point F −2, and the light intensity I at the point A is I = 2i−i = i. is there. Furthermore, as shown in FIG. 4 (B), when the light source F 2 another point exists, since an opposite phase to the light from the light also point light source F 1 from the point source, at point A The light intensity becomes 0. (FIG. 4 (B))

【0029】次に、点光源F3 、F4 について考える
と、光路差F3 A−F2 AおよびF4A−F3 Aは、そ
れぞれ、 F3 A−F2 A=2(4a2 /x)=(2n+1)λ、 F4 A−F3 A=3(4a2 /x)=(3n+1+1/
2)λ、 である。すなわち、点光源F3 からの光はF2 からの光
と同位相(すなわち、F 1 からの光と逆位相)であり、
また、点光源F4 からの光はF3 からの光と逆位相(す
なわち、F1 からの光と同位相)である。(図4
(C))
Next, the point light source FThree, FFourthink about
And the optical path difference FThreeAFTwoA and FFourAFThreeA is
Each FThreeAFTwoA = 2 (4aTwo/ X) = (2n + 1) λ, FFourAFThreeA = 3 (4aTwo/ X) = (3n + 1 + 1 /
2) λ, That is, the point light source FThreeThe light from is FTwoLight from
In phase (ie, F 1Out of phase with the light from
Also, a point light source FFourThe light from is FThreeOut of phase with light from
That is, F1In phase with the light from (FIG. 4
(C))

【0030】より一般的には、点Aからm番目の点光源
m と、(m+1)番目の点光源F m+1 において、光路
差Fm+1 A−Fm Aは、 Fm+1 A−Fm A=4ma2 /x=m(n+1/2)
λ、 である。ここで、点光源Fm からの光のF1 からの光に
対する位相について考えてみる。
More generally, the m-th point light source from point A
FmAnd the (m + 1) th point light source F m + 1At the light path
Difference Fm + 1AFmA is Fm + 1AFmA = 4maTwo/ X = m (n + 1/2)
λ, Here, the point light source FmF of light from1To the light from
Consider the phase for this.

【0031】F2 A−F1 A=(n+1/2)λ F3 A−F2 A=(2n+1)λ、 F4 A−F3 A=(3n+3/2)λ、 ............ Fm A−Fm-1 A=(m−1)(n+1/2)λ、F 2 A−F 1 A = (n + /) λ F 3 A−F 2 A = (2n + 1) λ, F 4 A−F 3 A = (3n + 3/2) λ,. . . . . . . . . . . . F m A−F m−1 A = (m−1) (n + /) λ,

【0032】上式の総和を取ると、 (左辺)=Fm −F1 、 (右辺)=〔m(m−1)〕(n+1/2)λ÷2、 である。Taking the sum of the above equations, (left side) = F m −F 1 , (right side) = [m (m−1)] (n + /) λ ÷ 2.

【0033】m=4、5、8、9、...、4k、4k
+1、...のときには、光路差F m −F1 は Fm −F1 =k(4k−1)(2n+1)λ (m
=4kのとき) もしくは、 Fm −F1 =4k2 (4n+2)λ (m
=4k+1のとき) であり、点光源Fm からの光はF1 からの光と同位相と
なる。また、その他の場合には、逆位相となる。
M = 4, 5, 8, 9,. . . , 4k, 4k
+1,. . . , The optical path difference F m-F1Is Fm-F1= K (4k-1) (2n + 1) λ (m
= 4k) or Fm-F1= 4kTwo(4n + 2) λ (m
= 4k + 1) and the point light source FmThe light from is F1In phase with the light from
Become. In other cases, the phases are opposite to each other.

【0034】このように複雑ではあるが、点Aにおける
光強度Iは、0から2iの間を上下する。いずれにして
も、これは、図3の場合の光強度よりは十分に小さい。
Although complicated, the light intensity I at the point A fluctuates between 0 and 2i. In any case, this is sufficiently lower than the light intensity in the case of FIG.

【0035】同様な例は、各点光源から被照射面への垂
線の足の部分、点Bにも認められる。点Bは、被照射面
において、ある点光源F0 から最も近い点である。点光
源F 0 の両隣に別の点光源F1 、F-1がある場合を考え
ると、当然のことながら、 F1 B=F-1B であるので、a、x、λに関わらず、点Bにおいて、点
光源F1 からの光とF-1からの光は強め合う。もし、F
1 B−F0 B=nλ、であれば、点Bにおいて、点光源
0 からの光もF1 からの光と同位相であるので、点B
における光強度はI=3i、で表される。
A similar example is the case in which each point light source hangs on the surface to be illuminated.
It can also be seen at the foot of the line, point B. Point B is the irradiated surface
At a point light source F0Is the closest point to Point light
Source F 0Another point light source F on both sides of1, F-1Think there is
Then, of course, F1B = F-1B, regardless of a, x, and λ, the point B
Light source F1From the light and F-1Light from each other strengthens. If F
1BF0If B = nλ, at point B, a point light source
F0The light from F is1Is in phase with the light from
Is represented by I = 3i.

【0036】このとき、2a2 /x=nλ、である。
(図5(A)) 一方、F1 B−F0 B=(n+1/2)λ、であれば、
点Bにおいて、点光源F0 からの光はF1 からの光と逆
位相であるので、光は相殺し、点Bにおける光強度はI
=i、で表される。このとき、2a2 /x=(n+1/
2)λ、である。(図5(A)) (図6(A))
At this time, 2a 2 / x = nλ.
(FIG. 5A) On the other hand, if F 1 B−F 0 B = (n + /) λ, then
At point B, the light from point light source F 0 is out of phase with the light from F 1 , so the light cancels out and the light intensity at point B is I
= I. At this time, 2a 2 / x = (n + 1 /
2) λ. (FIG. 5 (A)) (FIG. 6 (A))

【0037】次に、別の点光源、F2 、F-2、F3 、F
-3、...がある場合を考える。図5(A)の条件で
は、 F2 B−F1 B=3(2a2 /x)=3nλ F3 B−F2 B=5(2a2 /x)=5nλ である。(図5(B))
Next, another point light source, F 2 , F -2 , F 3 , F
-3,. . . Consider the case where there is. In the condition of FIG. 5 (A), an F 2 B-F 1 B = 3 (2a 2 / x) = 3nλ F 3 B-F 2 B = 5 (2a 2 / x) = 5nλ. (FIG. 5 (B))

【0038】より、一般的には、図7(B)に示される
ように、点光源F0 からm番目の点光源Fm と、(m+
1)番目の点光源Fm+1 において、光路差Fm+1 B−F
m Bは、 Fm+1 B−Fm B=2(2m+1)a2 /x=(2m+
1)nλ、 である。
More generally, as shown in FIG. 7B, the m-th point light source F m from the point light source F 0 and (m +
1) At the point light source F m + 1 , the optical path difference F m + 1 BF
m B is: F m + 1 B−F m B = 2 (2m + 1) a 2 / x = (2m +
1) nλ,

【0039】すなわち、点光源F1 からの光がF0 のも
のと同じ位相であれば、点光源F2、F3 、...
m 、Fm+1 、...(すなわち、全ての点光源)から
の光も同じ位相で互いに強め合い、点Bにおける光強度
Iは、点光源の数をNとすると、I=Niとなる。
That is, if the light from the point light source F 1 has the same phase as the light from the point light source F 0 , the point light sources F 2 , F 3 ,. . .
F m , F m + 1,. . . Light from all the point light sources (ie, all point light sources) also reinforce each other in the same phase, and the light intensity I at the point B is I = Ni, where N is the number of point light sources.

【0040】一方、図6(A)の条件では、 F2 B−F1 B=(3n+1+1/2)λ、 F3 B−F2 B=(5n+2+1/2)λ、 である。すなわち、点光源F2 からの光はF1 からの光
と逆位相(すなわち、F 1 からの光と同位相)であり、
また、点光源F3 からの光はF2 からの光と逆位相(す
なわち、F1 からの光と逆位相)である。(図6
(B))
On the other hand, under the conditions of FIG.TwoBF1B = (3n + 1 + 1/2) λ, FThreeBFTwoB = (5n + 2 + 1/2) λ. That is, the point light source FTwoThe light from is F1Light from
And out of phase (ie, F 1In phase with the light from
Also, a point light source FThreeThe light from is FTwoOut of phase with light from
That is, F1Phase opposite to the light from (FIG. 6
(B))

【0041】より一般的には、 F1 B−F0 B=(n+1/2)λ F2 B−F1 B=3(n+1/2)λ、 F3 B−F2 B=5(n+1/2)λ、 ............ Fm B−Fm-1 B=(2m+1)(n+1/2)λ、 であり、上式の総和を取ると、 (左辺)=Fm −F0 、 (右辺)=〔m(m+2)〕(n+1/2)λ、 である。More generally, F 1 B−F 0 B = (n + /) λ F 2 B−F 1 B = 3 (n + /) λ, F 3 B−F 2 B = 5 (n + 1) / 2) λ,. . . . . . . . . . . . F m B-F m-1 B = (2m + 1) (n + 1/2) λ, a, taking the sum of the above formula, (left side) = F m -F 0, (right side) = [m (m + 2) ] (N + /) λ.

【0042】つまり、mが偶数(2k)の場合には、光
路差Fm −F0 は Fm −F0 =2k(k+1)(2n+1)λ であり、点光源Fm からの光はF0 からの光と同位相と
なる。また、その他の場合には、逆位相となる。
[0042] That is, when m is an even number of (2k), the optical path difference F m -F 0 is F m -F 0 = 2k (k + 1) (2n + 1) λ, the light from the point light source F m F It has the same phase as the light from 0 . In other cases, the phases are opposite to each other.

【0043】このように複雑ではあるが、点Bにおける
光強度Iは、0から2iの間を上下する。いずれにして
も、これは、図5の場合の光強度よりは十分に小さい。
以上の例では、特異な点AおよびBにおける複数の点光
源からの干渉条件を求めた。点AやBに相当する点は、
それぞれ点光源の数(シリンドリカルレンズの数)と同
程度存在する。そして、a、x、λによって、点A、点
Bの光強度が、非常に強かったり、0に近かったりす
る。
Although thus complicated, the light intensity I at the point B fluctuates between 0 and 2i. In any case, this is sufficiently lower than the light intensity in the case of FIG.
In the above example, the interference conditions at the unique points A and B from a plurality of point light sources were obtained. The points corresponding to points A and B are
There are as many as the number of point light sources (the number of cylindrical lenses). Then, depending on a, x, and λ, the light intensity at the points A and B is extremely strong or approaches zero.

【0044】例えば、a=1mm、x≒1m=103
m、λ=0.25μm=0.25×10-3mmとすれ
ば、点Aの光強度は、x=970mmでは、図3(強め
合う)のケース、x=985mmでは、図4(打ち消し
合う)のケース、x=1000mmでは図3のケースと
いうように、シリンドリカルレンズから被照射面までの
距離が15mm変動する度に、干渉条件が急激に変化す
る。
For example, a = 1 mm, x ≒ 1 m = 10 3 m
If m and λ = 0.25 μm = 0.25 × 10 −3 mm, the light intensity at point A is the case of FIG. 3 (strengthening) at x = 970 mm, and FIG. 4 (cancellation) at x = 985 mm. 3, the interference condition changes abruptly every time the distance from the cylindrical lens to the irradiated surface changes by 15 mm as in the case of FIG.

【0045】点Bにおいては、その半分の周期(7.5
mm)で強度が変動する。なお、図5の条件、2a2
x=nλ、を満たすということは、同時に、図3の条件
をも満たすことであり、点A、点Bとも腹となる。しか
し、逆は真でない。
At point B, half the period (7.5)
mm). The conditions of FIG. 5, 2a 2 /
Satisfying x = nλ also satisfies the condition of FIG. 3 at the same time, and both point A and point B become antinodes. But the converse is not true.

【0046】さらに、図6の条件、2a2 /x=(n+
1/2)λ、を満たすということも、図3の条件を満た
すことと同値であり、この場合は、点Aが腹、点Bが節
となる。この場合も、逆は真でない。
Further, the condition of FIG. 6, 2a 2 / x = (n +
(1/2) λ is also equivalent to satisfying the condition of FIG. 3. In this case, the point A is an antinode and the point B is a node. Again, the converse is not true.

【0047】このように、点Aや点Bは、節となった
り、腹となったりする。今、適当な条件が満たされて、
被照射面に腹が現れるとする。図1に示されるようにシ
リンドリカルレンズが直交している場合には、腹が交差
する部分はより強め合い、図8(A)に示すように規則
正しい点状の腹(光強度の強い部分)が現れる。(図8
(A)) 条件によって、上記の点状の腹の広がりは変化し、ま
た、場合によっては、上記の点状の腹の一部もしくは全
部は、点状の節になることもある。
As described above, the points A and B become nodes or bellies. Now, the appropriate conditions are met,
Assume that a belly appears on the irradiated surface. When the cylindrical lenses are orthogonal as shown in FIG. 1, the portions where the antinodes intersect each other are strengthened, and as shown in FIG. 8 (A), the regular point-like antinodes (the portions with high light intensity) are formed. appear. (FIG. 8
(A)) Depending on the conditions, the spread of the point-like antinode changes, and in some cases, part or all of the point-like antinode may become a point-like node.

【0048】ビームを線状に成形する、すなわち、ビー
ムの移動方向(走査方向)に圧縮(縮小)し、移動方向
に垂直な方向を拡大すると、図8(B)のようになる。
腹の部分は光強度が必要以上に強くなる。逆に節の部分
では光強度が0に近くなる。このような部分は、いずれ
にせよ、アニール処理において欠陥の原因となる。特
に、光強度の変化が急激であれば、深刻な問題である。
(図8(B))
When the beam is shaped into a line, that is, when the beam is compressed (reduced) in the moving direction (scanning direction) of the beam and enlarged in the direction perpendicular to the moving direction, the result is as shown in FIG.
The light intensity at the belly becomes stronger than necessary. Conversely, the light intensity approaches zero at the node. In any case, such a portion causes a defect in the annealing process. In particular, if the light intensity changes rapidly, this is a serious problem.
(FIG. 8 (B))

【0049】このようなビームを用いて、レーザーアニ
ール処理をおこなうと、2つの問題点が生じる。第1
は、ビームスポットの重なりによる不均一性である。こ
れは、ビームを移動しつつレーザーを照射する際に、最
初のビーム(図8(C)のビームスポット1)の一部に
重ねて次のビーム(ビームスポット2)を照射すること
により生じる。現実問題としては、ビームを重ねずに照
射することは不可能である。しかしながら、エネルギー
密度や照射するパルス数を最適化することにより、その
影響を十分に低減することは可能である。
When laser annealing is performed using such a beam, two problems occur. First
Is non-uniformity due to overlapping beam spots. This is caused by irradiating a laser beam while moving the beam and irradiating a part of the first beam (beam spot 1 in FIG. 8C) with the next beam (beam spot 2). As a practical matter, it is impossible to irradiate without overlapping beams. However, the effects can be sufficiently reduced by optimizing the energy density and the number of irradiation pulses.

【0050】これに対し、上記の原理によりもたらされ
る干渉によるビームの不均一性の問題はより深刻であ
る。図8(C)に示すように、干渉によるビームの不均
一性に起因する欠陥は、1つのビームスポットにおい
て、点状に発生する。しかも、ビームスポット1に形成
される欠陥1とビームスポット2に形成される欠陥2
は、線状に並ぶ。これは、ビームの移動方向と、多シリ
ンドリカルレンズの少なくとも1つの方向とが平行であ
ることに由来する。また、線状ビームにおいては、ビー
ムの長尺方向と、多シリンドリカルレンズの少なくとも
1つの方向とが垂直であることに由来する。(図8
(C))
On the other hand, the problem of beam non-uniformity due to interference caused by the above principle is more serious. As shown in FIG. 8C, a defect caused by beam non-uniformity due to interference occurs in one beam spot in a spot shape. Moreover, the defect 1 formed in the beam spot 1 and the defect 2 formed in the beam spot 2
Are lined up in a line. This is because the moving direction of the beam and at least one direction of the multi-cylindrical lens are parallel. In a linear beam, the lengthwise direction of the beam is perpendicular to at least one direction of the multi-cylindrical lens. (FIG. 8
(C))

【0051】ここで、多シリンドリカルレンズの方向と
は、入射した光が焦点において形成する直線の方向のこ
とである。すなわち、図2の多シリンドリカルレンズの
方向は、紙面に垂直な方向である。また、ビームの移動
方向とは、単なる空間的な移動方向ではなく、より、上
位の概念である。というのも、通常のレーザーアニール
装置においては、ホモジナイザーからレーザーの照射面
に至るまでに何度かミラーにより光路が変更されること
があるからである。
Here, the direction of the multi-cylindrical lens is a direction of a straight line formed at the focal point of the incident light. That is, the direction of the multi-cylindrical lens in FIG. 2 is a direction perpendicular to the paper surface. Further, the moving direction of the beam is not a mere spatial moving direction but a higher concept. This is because, in a normal laser annealing apparatus, the optical path may be changed several times by the mirror from the homogenizer to the laser irradiation surface.

【0052】かくして、従来のレーザーアニール装置に
より基板を処理すると、図8(D)に示すように、ビー
ムの移動方向に垂直な欠陥と、ビームの移動方向に平行
な欠陥が生じる。前者はビームの重なりによる線状欠陥
であり、後者は干渉による強度不均一による欠陥であ
る。(図8(D))
Thus, when the substrate is processed by the conventional laser annealing apparatus, as shown in FIG. 8D, a defect perpendicular to the beam moving direction and a defect parallel to the beam moving direction are generated. The former is a linear defect due to overlapping beams, and the latter is a defect due to uneven intensity due to interference. (FIG. 8 (D))

【0053】このように縦横に広がる欠陥は、特にマト
リクス状の素子(例えば、アクティブマトリクス回路や
メモリー回路)においては致命的である。というのも、
1列にわたって欠陥が生じ、目立ってしまうからであ
る。これは、駆動回路も基板上に設けている場合に、特
に深刻な不良である。
Such a defect extending in the vertical and horizontal directions is particularly fatal in a matrix element (for example, an active matrix circuit or a memory circuit). Because
This is because defects occur over one row and become conspicuous. This is a particularly serious defect when the drive circuit is also provided on the substrate.

【0054】[0054]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点に
鑑みてなされたものである。本発明の第1は、ビームの
移動方向を、いずれの多シリンドリカルレンズ方向とも
平行にしないことを特徴とする。本発明の第2は、線状
ビームにおいて、ビームの長尺方向は、いずれの多シリ
ンドリカルレンズの方向とも垂直にしないことを特徴と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems. A first aspect of the present invention is characterized in that the moving direction of the beam is not parallel to any of the multiple cylindrical lens directions. A second feature of the present invention is that, in a linear beam, the long direction of the beam is not perpendicular to the direction of any of the multi-cylindrical lenses.

【0055】[0055]

【発明の実施の形態】本発明の概念を図9を用いて説明
する。例えば、図1に示されるような2つの多シリンド
リカルレンズ4、5を有するホモジナイザーにおいて考
える。従来、多シリンドリカルレンズ4の方向は、図9
(B)に示されるようにビームの移動方向に垂直であ
る。一方、多シリンドリカルレンズ5の方向は、ビーム
の移動方向に平行である。(両矢印は、多シリンドリカ
ルレンズの方向を示す)(図9(B))
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The concept of the present invention will be described with reference to FIG. For example, consider a homogenizer having two multi-cylindrical lenses 4, 5 as shown in FIG. Conventionally, the direction of the multi-cylindrical lens 4 is shown in FIG.
As shown in (B), it is perpendicular to the moving direction of the beam. On the other hand, the direction of the multi-cylindrical lens 5 is parallel to the moving direction of the beam. (The double arrow indicates the direction of the multi-cylindrical lens.) (FIG. 9B)

【0056】このような構成においてもたらされる問題
点については、上述した通りである。これに対し、本発
明は、例えば、多シリンドリカルレンズ4は、従来と同
じ方向に配置としても、多シリンドリカルレンズ5は、
ビームの移動方向とは平行にならないように傾かせる。
このため、いずれの多シリンドリカルレンズの方向もビ
ームの移動方向とは平行でない、という本発明の用件を
満たす。(図9(A))
Problems brought about by such a configuration are as described above. On the other hand, in the present invention, for example, even if the multi-cylindrical lens 4 is arranged in the same direction as the conventional one, the multi-cylindrical lens 5 is
The beam is tilted so that it is not parallel to the moving direction of the beam.
This satisfies the requirement of the present invention that the direction of any of the multi-cylindrical lenses is not parallel to the beam movement direction. (FIG. 9A)

【0057】このような構成のホモジナイザーでは、干
渉による不均一に起因する点状の欠陥(欠陥1および欠
陥2)は図9(C)に示すように、ビームの移動方向に
対して斜めに現れる。そして、欠陥1と欠陥2が一般的
には同一直線上に形成される必然性がないので、結果と
して線状の欠陥とはならない。(図9(C))
In the homogenizer having such a configuration, point-like defects (defect 1 and defect 2) caused by non-uniformity due to interference appear obliquely with respect to the moving direction of the beam as shown in FIG. 9C. . Since the defects 1 and 2 generally do not need to be formed on the same straight line, the result is not a linear defect. (FIG. 9 (C))

【0058】ここで、注意すべきことは、特殊な場合に
は、欠陥1と欠陥2が直線上に形成される場合である。
点状の欠陥の現れる直線を、図9(D)のように書いた
とき、その直線の上端と、任意の他の直線の下端との距
離dが0となる場合である。その場合には、点状の欠陥
が斜めに並ぶこととなる。(図9(D))
It should be noted here that, in special cases, the defect 1 and the defect 2 are formed on a straight line.
When a straight line on which a point-like defect appears is drawn as shown in FIG. 9D, the distance d between the upper end of the straight line and the lower end of any other straight line is 0. In that case, the point-like defects are arranged diagonally. (FIG. 9 (D))

【0059】これは、隣接する直線の間だけではなく、
他の直線の間においても問題であり、例えば、図9
(E)のような場合でもdが0となることは避けねばな
らない。(図9(E)) しかしながら、特にマトリクスにおいては、斜めの直線
上の点状欠陥であれば、マトリクスの配置方向と平行で
ないので、明らかな線状欠陥となるケースは少ない。
This is not only between adjacent straight lines,
There is a problem between other straight lines, for example, FIG.
Even in the case of (E), it is necessary to avoid that d becomes 0. (FIG. 9 (E)) However, in the case of a matrix, in particular, a point defect on a diagonal straight line is not parallel to the arrangement direction of the matrix, so that there are few cases where a clear linear defect occurs.

【0060】上記の議論は、『ビームの移動方向』を
『(線状ビームの場合の)長尺方向に垂直な方向(ある
いは、短尺方向)』と読み替えても全く同じである。ま
た、多シリンドリカルレンズ4は、ビームの移動方向に
垂直である必要はなく、ビームの移動方向に平行でない
という条件であればよい。すなわち、従来のホモジナイ
ザーと同様に、互いに直交する2つの多シリンドリカル
レンズを有するホモジナイザーにおいて、そのレーザー
の光軸に対して、角度をずらすことによっても本発明の
構成となり、本発明の効果を得ることができる。
The above discussion is completely the same even if "the moving direction of the beam" is read as "the direction (or the short direction) perpendicular to the long direction (in the case of a linear beam)". The multi-cylindrical lens 4 does not need to be perpendicular to the beam movement direction, and may be any condition that is not parallel to the beam movement direction. That is, similarly to the conventional homogenizer, in a homogenizer having two multi-cylindrical lenses orthogonal to each other, the configuration of the present invention can also be achieved by shifting the angle with respect to the optical axis of the laser, thereby obtaining the effects of the present invention. Can be.

【0061】[0061]

【実施例】〔実施例1〕本実施例の光学系について説明
する。本実施例のレーザー照射装置の基本構成は図1と
同様であるが、ホモジナイザー中の多シリンドリカルレ
ンズの光軸に対する角度が変更されている。ホモジナイ
ザー入射前の原ビームの形状は、6cm×5cmであ
る。以下では、特にホモジナイザーについて説明する。
[Embodiment 1] An optical system of this embodiment will be described. The basic configuration of the laser irradiation apparatus of this embodiment is the same as that of FIG. 1, except that the angle of the multi-cylindrical lens in the homogenizer with respect to the optical axis is changed. The shape of the original beam before entering the homogenizer is 6 cm × 5 cm. Hereinafter, the homogenizer will be particularly described.

【0062】本実施例に示す構成においては、多シリン
ドリカルレンズ5は12個のシリンドリカルレンズ(幅
5mm)で構成し、入射するレーザー光をおよそ10分
割するものとしている。本実施例においては、最終的に
照射される線状のレーザー光の長手方向の長さは12c
mである。また、多シリンドリカルレンズ5の方向は、
ビームの移動方向に対して、45°とする。一方、多シ
リンドルカルレンズ4の方向はビームの移動方向に平行
とする。(図9(A)参照)
In the configuration shown in this embodiment, the multi-cylindrical lens 5 is composed of 12 cylindrical lenses (5 mm in width), and divides the incident laser light into approximately 10 parts. In this embodiment, the length of the linear laser beam finally irradiated is 12c in the longitudinal direction.
m. The direction of the multi-cylindrical lens 5 is
The angle is set to 45 ° with respect to the moving direction of the beam. On the other hand, the direction of the multi-cylindrical lens 4 is parallel to the moving direction of the beam. (See FIG. 9A)

【0063】その後、ホモジナイザーからのビームは光
学系により、ビームの移動方向に平行な方向は、0.2
cm、すなわち、1/25に縮小され、ビームの移動方
向に垂直な方向は、12cm、すなわち、2倍に拡大さ
れる。すなわち、線状のビームが得られる。
Thereafter, the beam from the homogenizer is directed by the optical system so that the direction parallel to the moving direction of the beam is 0.2 mm.
cm, that is, 1/25, and the direction perpendicular to the beam movement direction is expanded by 12 cm, that is, double. That is, a linear beam is obtained.

【0064】〔実施例2〕図10に本実施例の概略の構
成を示す。
[Embodiment 2] FIG. 10 shows a schematic configuration of this embodiment.

【0065】本実施例においては、図示しないレーザー
発振器から出力される矩形形状のレーザー光801を多
シリンドリカルレンズ802、803、シリンドリカル
レンズ804、805、ミラー806、シリンドリカル
レンズ807を介し、被照射面に線状のレーザー光とし
て照射する。
In this embodiment, a rectangular laser beam 801 output from a laser oscillator (not shown) is applied to an irradiation surface via multi-cylindrical lenses 802 and 803, cylindrical lenses 804 and 805, mirror 806, and cylindrical lens 807. Irradiate as linear laser light.

【0066】図10に示す構成が特徴とするのは、2つ
の多シリンドリカルレンズ802と803とをビームの
走査方向、及びビームの長尺方向(長手方向)に対して
45°傾けた配置としたことを特徴とする。
The configuration shown in FIG. 10 is characterized in that two multi-cylindrical lenses 802 and 803 are arranged at an angle of 45 ° with respect to the scanning direction of the beam and the longitudinal direction (longitudinal direction) of the beam. It is characterized by the following.

【0067】ここでは、2つの多シリンドリカルレンズ
を配置する例を示すが、さらに多数の多シリンドリカル
レンズを配置する構造としてよい。
Here, an example in which two multi-cylindrical lenses are arranged is shown, but a structure in which more multi-cylindrical lenses are arranged may be adopted.

【0068】[0068]

【発明の効果】本明細書で開示する発明を利用すること
により、半導体装置の作製等に利用されるレーザープロ
セスにおいて、大面積に渡り均一なアニールを施すこと
ができる技術を提供することができる。
By using the invention disclosed in this specification, it is possible to provide a technique capable of performing uniform annealing over a large area in a laser process used for manufacturing a semiconductor device or the like. .

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

【図1】 レーザー照射装置の光学系の概略を示す図。FIG. 1 is a view schematically showing an optical system of a laser irradiation apparatus.

【図2】 多シリンドリカルレンズの光路と干渉を示す
概略図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical path and interference of a multi-cylindrical lens.

【図3】 複数の点光源からのコヒーレント光による干
渉条件を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing interference conditions caused by coherent light from a plurality of point light sources.

【図4】 複数の点光源からのコヒーレント光による干
渉条件を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing interference conditions caused by coherent light from a plurality of point light sources.

【図5】 複数の点光源からのコヒーレント光による干
渉条件を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing interference conditions caused by coherent light from a plurality of point light sources.

【図6】 複数の点光源からのコヒーレント光による干
渉条件を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing interference conditions caused by coherent light from a plurality of point light sources.

【図7】 複数の点光源からの光路差の計算式等を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing a calculation formula and the like of optical path differences from a plurality of point light sources.

【図8】 従来のビームによる欠陥の発生要因・状況等
を示す図。
FIG. 8 is a view showing factors and circumstances of a conventional defect generation by a beam.

【図9】 本発明および従来の多シリンドリカルレンズ
の構成と欠陥の状況等を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the present invention and a conventional multi-cylindrical lens, the state of defects, and the like.

【図10】レーザー照射装置の光学系の概略を示す図。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an optical system of a laser irradiation apparatus.

【符号の説明】 1 レーザー発振器 2 レンズ 3 レンズ 4 多シリンドリカルレンズ 5 多シリンドリカルレンズ 6 レンズ 7 レンズ 8 ミラー 9 レンズ[Description of Signs] 1 Laser oscillator 2 Lens 3 Lens 4 Multi-cylindrical lens 5 Multi-cylindrical lens 6 Lens 7 Lens 8 Mirror 9 Lens

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 線状又は方形状のレーザー光を照射する
方法において、 前記線状又は方形状のレーザー光を発生するレーザー照
射装置は少なくとも1つの多シリンドリカルレンズを含
むホモジナイザーを有し、 前記多シリンドリカルレンズは複数のシリンドリカルレ
ンズでなり、前記多シリンドリカルレンズの方向は前記
レーザー光の移動方向と平行でないことを特徴とするレ
ーザー光の照射方法。
1. A method for irradiating a linear or rectangular laser light, wherein the laser irradiating device for generating the linear or rectangular laser light has a homogenizer including at least one multi-cylindrical lens, The method of irradiating a laser beam, wherein the cylindrical lens comprises a plurality of cylindrical lenses, and a direction of the multi-cylindrical lens is not parallel to a moving direction of the laser beam.
【請求項2】 線状又は方形状のレーザー光を照射する
方法において、 前記線状又は方形状のレーザー光を発生するレーザー照
射装置は、少なくとも1つの多シリンドリカルレンズを
含むホモジナイザーを有し、 前記多シリンドリカルレンズは複数のシリンドリカルレ
ンズでなり、前記多シリンドリカルレンズの方向は前記
レーザー光の長手方向と垂直でないことを特徴とするレ
ーザー光の照射方法。
2. A method for irradiating a linear or rectangular laser light, wherein the laser irradiating device for generating the linear or rectangular laser light has a homogenizer including at least one multi-cylindrical lens, The method of irradiating laser light, wherein the multi-cylindrical lens comprises a plurality of cylindrical lenses, and a direction of the multi-cylindrical lens is not perpendicular to a longitudinal direction of the laser light.
【請求項3】請求項1又は2において、前記多シリンド
リカルレンズの方向は前記多シリンドリカルレンズに入
射したレーザー光が焦点において形成する直線方向であ
ることを特徴とするレーザー光の照射方法。
3. A method according to claim 1, wherein the direction of the multi-cylindrical lens is a linear direction formed at a focal point of the laser light incident on the multi-cylindrical lens.
【請求項4】請求項1又は2において、前記ホモジナイ
ザーは少なくとも2つの多シリンドリカルレンズを有
し、前記2つの多シリンドリカルレンズは互いに直交し
て配置されていることを特徴とするレーザー光の照射方
法。
4. The laser beam irradiation method according to claim 1, wherein the homogenizer has at least two multi-cylindrical lenses, and the two multi-cylindrical lenses are arranged orthogonal to each other. .
【請求項5】請求項1又は2において、前記ホモジナイ
ザーは少なくとも2つの多シリンドリカルレンズを有
し、前記2つの多シリンドリカルレンズのうちの一方は
他方と45゜の角度をなしていることを特徴とするレー
ザー光の照射方法。
5. The homogenizer according to claim 1, wherein the homogenizer has at least two multi-cylindrical lenses, and one of the two multi-cylindrical lenses forms an angle of 45 ° with the other. Laser light irradiation method.
【請求項6】線状又は方形状のレーザー光をレーザー照
射装置で発生させる工程と、前記レーザー光を移動しな
がらアニールする工程とを有する半導体装置の作製方法
であって、 前記線状又は方形状のレーザー光を発生するレーザー照
射装置は、少なくとも1つの多シリンドリカルレンズを
含むホモジナイザーを有し、 前記多シリンドリカルレンズは複数のシリンドリカルレ
ンズでなり、前記多シリンドリカルレンズの方向は前記
レーザー光の移動方向と平行でないことを特徴とする半
導体装置の作製方法。
6. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of generating a linear or square laser beam with a laser irradiation device; and a step of annealing while moving the laser beam. A laser irradiation device that generates a laser beam having a shape has a homogenizer including at least one multi-cylindrical lens, wherein the multi-cylindrical lens includes a plurality of cylindrical lenses, and a direction of the multi-cylindrical lens is a moving direction of the laser light. A method for manufacturing a semiconductor device, which is not parallel to the semiconductor device.
【請求項7】線状又は方形状のレーザー光をレーザー照
射装置で発生させる工程と、前記レーザー光を移動しな
がら半導体膜に照射して結晶化する工程とを有する半導
体装置の作製方法であって、 前記線状又は方形状のレーザー光を発生するレーザー照
射装置は、少なくとも1つの多シリンドリカルレンズを
含むホモジナイザーを有し、 前記多シリンドリカルレンズは複数のシリンドリカルレ
ンズでなり、前記多シリンドリカルレンズの方向は前記
レーザー光の移動方向と平行でないことを特徴とする半
導体装置の作製方法。
7. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of generating a linear or square laser beam with a laser irradiation device; and a step of irradiating a semiconductor film with the laser beam while moving the laser beam to crystallize the semiconductor device. The laser irradiation device that generates the linear or rectangular laser light has a homogenizer including at least one multi-cylindrical lens, the multi-cylindrical lens includes a plurality of cylindrical lenses, and a direction of the multi-cylindrical lens. Is not parallel to the direction of movement of the laser light.
【請求項8】線状又は方形状のレーザー光をレーザー照
射装置で発生させる工程と、前記レーザー光を移動しな
がらアニールする工程とを有する半導体装置の作製方法
であって、 前記線状又は方形状のレーザー光を発生するレーザー照
射装置は、少なくとも1つの多シリンドリカルレンズを
含むホモジナイザーを有し、 前記多シリンドリカルレンズは複数のシリンドリカルレ
ンズでなり、前記多シリンドリカルレンズの方向は前記
レーザー光の長手方向に垂直でないことを特徴とする半
導体装置の作製方法。
8. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of generating a linear or square laser beam with a laser irradiation device; and a step of annealing while moving the laser beam. A laser irradiation device that generates a laser beam having a shape has a homogenizer including at least one multi-cylindrical lens, wherein the multi-cylindrical lens is composed of a plurality of cylindrical lenses, and a direction of the multi-cylindrical lens is a longitudinal direction of the laser light. A method for manufacturing a semiconductor device, which is not perpendicular to the semiconductor device.
【請求項9】線状又は方形状のレーザー光をレーザー照
射装置で発生させる工程と、前記レーザー光を移動しな
がら半導体膜に照射して結晶化する工程とを有する半導
体装置の作製方法であって、 前記線状又は方形状のレーザー光を発生するレーザー照
射装置は、少なくとも1つの多シリンドリカルレンズを
含むホモジナイザーを有し、 前記多シリンドリカルレンズは複数のシリンドリカルレ
ンズでなり、前記多シリンドリカルレンズの方向は前記
レーザー光の長手方向に垂直でないことを特徴とする半
導体装置の作製方法。
9. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of generating linear or rectangular laser light with a laser irradiation apparatus; and a step of irradiating a semiconductor film with the laser light while moving to crystallize the semiconductor film. The laser irradiation device that generates the linear or rectangular laser light has a homogenizer including at least one multi-cylindrical lens, the multi-cylindrical lens includes a plurality of cylindrical lenses, and a direction of the multi-cylindrical lens. Is not perpendicular to the longitudinal direction of the laser beam.
【請求項10】請求項6〜9のいずれか1項において、
前記多シリンドリカルレンズの方向は前記多シリンドリ
カルレンズに入射したレーザー光が焦点において形成す
る直線方向であることを特徴とする半導体装置の作製方
法。
10. The method according to claim 6, wherein
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a direction of the multi-cylindrical lens is a linear direction formed at a focal point of laser light incident on the multi-cylindrical lens.
【請求項11】請求項6〜9のいずれか1項において、
前記ホモジナイザーは少なくとも2つの多シリンドリカ
ルレンズを有し、前記2つの多シリンドリカルレンズは
互いに直交して配置されていることを特徴とする半導体
装置の作製方法。
11. The method according to claim 6, wherein
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the homogenizer has at least two multi-cylindrical lenses, and the two multi-cylindrical lenses are arranged orthogonal to each other.
【請求項12】請求項6〜9のいずれか1項において、
前記ホモジナイザーは少なくとも2つの多シリンドリカ
ルレンズを有し、前記2つの多シリンドリカルレンズの
うちの一方は他方と45゜の角度をなしていることを特
徴とする半導体装置の作製方法。
12. The method according to claim 6, wherein
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the homogenizer has at least two multi-cylindrical lenses, and one of the two multi-cylindrical lenses forms an angle of 45 ° with the other.
【請求項13】請求項6〜9のいずれか1項において、
前記半導体装置は薄膜トランジスタであることを特徴と
する半導体装置の作製方法。
13. The method according to claim 6, wherein
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is a thin film transistor.
【請求項14】請求項6〜9のいずれか1項において、
前記半導体装置はアクティブマトリクス表示装置である
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
14. The method according to claim 6, wherein
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is an active matrix display device.
【請求項15】請求項6〜9のいずれか1項において、
前記半導体装置はアクティブマトリクス型液晶表示装置
であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
15. The method according to claim 6, wherein
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is an active matrix liquid crystal display device.
JP11230157A 1999-08-17 1999-08-17 Laser light radiation method and manufacturing method of semiconductor device Pending JP2000052079A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11230157A JP2000052079A (en) 1999-08-17 1999-08-17 Laser light radiation method and manufacturing method of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11230157A JP2000052079A (en) 1999-08-17 1999-08-17 Laser light radiation method and manufacturing method of semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9065531A Division JPH10244392A (en) 1997-03-04 1997-03-04 Laser irradiation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000052079A true JP2000052079A (en) 2000-02-22

Family

ID=16903497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11230157A Pending JP2000052079A (en) 1999-08-17 1999-08-17 Laser light radiation method and manufacturing method of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000052079A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10244392A (en) Laser irradiation device
JPH10253916A (en) Laser optical device
KR101268107B1 (en) Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing a semiconductor device
JP4086932B2 (en) Laser irradiation apparatus and laser processing method
JP5565712B2 (en) Laser annealing method and apparatus
KR101017848B1 (en) Beam homogenizer and laser irradiation apparatus and method of manufacturing semiconductor device
JPH10293267A (en) Laser irradiating device and laser irradiating method
JPH11109280A (en) Beam honogenizer and laser irradiation apparatus as well as laser irradiation method and semiconductor device
KR100787137B1 (en) Laser device, laser apparatus, and method of crystallising a semiconductor film
KR100416246B1 (en) Laser source control with multiple laser units for energy and space optimization of laser surface treatment
US8237085B2 (en) Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and laser irradiation method
JPH07266064A (en) Laser beam annealing device
JP2000202673A (en) Laser irradiation device
JP2004095792A (en) Unified laser beam irradiation apparatus
JP5292436B2 (en) Laser irradiation method and laser irradiation apparatus
JP2000052079A (en) Laser light radiation method and manufacturing method of semiconductor device
JPH10256179A (en) Device and method for laser light irradiation
JP2003243322A (en) Method of manufacturing semiconductor device
KR101066656B1 (en) Excimer laser annealing apparatus using multi laser beam
JP4799353B2 (en) Laser irradiation device
JP2007073978A (en) Laser irradiation method
JP3135643B2 (en) Excimer laser annealing method and excimer laser annealing apparatus
JP2003279884A (en) Optical device provided with multi cylindrical lens
JP2003262823A (en) Laser optical device
JP2003289052A (en) Crystallizing method of semiconductor and laser irradiation device used for the same