JP2000202673A - レ―ザ―照射装置 - Google Patents
レ―ザ―照射装置Info
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- JP2000202673A JP2000202673A JP2000033611A JP2000033611A JP2000202673A JP 2000202673 A JP2000202673 A JP 2000202673A JP 2000033611 A JP2000033611 A JP 2000033611A JP 2000033611 A JP2000033611 A JP 2000033611A JP 2000202673 A JP2000202673 A JP 2000202673A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 線状または方形状のレーザー光の照射による
アニールの均一性を向上させる。 【解決手段】 レーザ照射装置に２つのシリンドリカル
レンズ４、５でなるホモジナイザーが設けられており、
前記シリンドリカルレンズ４、５は、いずれも、その方
向が、ビームの走査方向と平行にならないように配置す
る。レーザー装置より放出された原ビームは２つのシリ
ンドリカルレンズ４、５を通過することにより、光強度
の分布の偏りを分散させる。
アニールの均一性を向上させる。 【解決手段】 レーザ照射装置に２つのシリンドリカル
レンズ４、５でなるホモジナイザーが設けられており、
前記シリンドリカルレンズ４、５は、いずれも、その方
向が、ビームの走査方向と平行にならないように配置す
る。レーザー装置より放出された原ビームは２つのシリ
ンドリカルレンズ４、５を通過することにより、光強度
の分布の偏りを分散させる。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）
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）
【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。
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。
【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。
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。
【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））
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））
【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））
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））
【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。
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。
【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 と
Ｆ-1があるとき、被照射面上の点Ａにおいて、Ｆ1 Ａ＝
Ｆ-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。
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 と
Ｆ-1があるとき、被照射面上の点Ａにおいて、Ｆ1 Ａ＝
Ｆ-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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２４】次に、その他にも点光源Ｆ2 、Ｆ3 、
Ｆ4 、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））
Ｆ4 、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））
【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Ｆm と、（ｍ＋１）番
目の点光源Ｆm+1 において、光路差Ｆm+1 Ａ−Ｆm Ａ
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。
ように、点Ａ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 Ａ−Ｆm Ａ
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。
【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 、．．．
Ｆm 、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。
のと同じ位相であれば、点光源Ｆ3、Ｆ4 、．．．
Ｆm 、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。
【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））
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））
【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））
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））
【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、Ｆ1 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））
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、Ｆ1 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））
【００３０】より一般的には、点Ａ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 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。
Ｆm と、（ｍ＋１）番目の点光源Ｆm+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。
【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、
【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。
【００３３】ｍ＝４、５、８、９、．．．、４ｋ、４ｋ
＋１、．．．のときには、光路差Ｆm −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。
＋１、．．．のときには、光路差Ｆm −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。
【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。
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。
【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Ｆ0 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
Ｆ0 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。
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Ｆ0 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
Ｆ0 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。
【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））
（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））
【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））
-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））
【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。
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。
【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 、．．．
Ｆm 、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。
のと同じ位相であれば、点光源Ｆ2、Ｆ3 、．．．
Ｆm 、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。
【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、Ｆ1 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））
と逆位相（すなわち、Ｆ1 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））
【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。
【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。
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。
【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。
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。
【００４４】例えば、ａ＝１ｍｍ、ｘ≒１ｍ＝１０3 ｍ
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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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））
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））
【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。
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。
【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））
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））
【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。
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。
【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））
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））
【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。
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。
【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。
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。
【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））
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））
【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））
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））
【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））
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））
【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））
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））
【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。
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。
【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。
『（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。
【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。
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。
【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）
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）
【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。
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。
【００６４】〔実施例２〕図１０に本実施例の概略の構
成を示す。
成を示す。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】 レーザー照射装置の光学系の概略を示す図。
【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。
概略図。
【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。
渉条件を示す図。
【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。
渉条件を示す図。
【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。
渉条件を示す図。
【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。
渉条件を示す図。
【図７】 複数の点光源からの光路差の計算式等を示す
図。
図。
【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。
を示す図。
【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。
の構成と欠陥の状況等を示す図。
【図１０】レーザー照射装置の光学系の概略を示す図。
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
Claims (7)
- 【請求項１】 線状もしくは方形状のビーム形状を有す
るレーザー光を、被照射面に対して走査しながら照射す
る装置において、 該装置は、少なくとも１つの多シリンドリカルレンズを
有する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、 該複数のシリンドリカルレンズの方向は、レーザー光の
走査方向と平行でなく、かつ当該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の方
向であることを特徴とするレーザー照射装置。 - 【請求項２】 線状もしくは方形状のビーム形状を有す
るレーザー光を、被照射面に対して走査しながら照射す
る装置において、 該装置は、少なくとも１つの多シリンドリカルレンズを
有する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、 該複数のシリンドリカルレンズの方向は、レーザー光の
走査方向に垂直でなく、かつ当該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の方
向であることを特徴とするレーザー照射装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記ホモジ
ナイザーは多シリンドリカルレンズを少なくとも２つ有
し、当該２つの多シリンドリカルレンズの方向は直交し
ていることを特徴とするレーザー照射装置。 - 【請求項４】 線状もしくは方形状のビーム形状を有す
るレーザー光を、被照射面に対して走査しながら照射す
る装置において、 該装置は、少なくとも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を有し、 前記２つの多シリンドリカルレンズの一方の方向は、他
方の多シリンドリカルレンズと４５゜の角度をなし、 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、該複数のシリンドリカルレンズの方向は、
前記レーザー光の走査方向と平行でないことを特徴とす
るレーザー照射装置。 - 【請求項５】 線状もしくは方形状のビーム形状を有す
るレーザー光を、被照射面に対して走査しながら照射す
る装置において、 該装置は、少なくとも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を有し、 前記２つの多シリンドリカルレンズの一方の方向は、他
方の多シリンドリカルレンズと４５゜の角度をなし、 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、該複数のシリンドリカルレンズの方向は、
前記レーザー光の走査方向と垂直でないことを特徴とす
るレーザー照射装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項において、
半導体材料をレーザーアニール処理するために、前記レ
ーザー光を照射することを特徴とするレーザー照射装
置。 - 【請求項７】 請求項１〜５のいずれか１項において、
マトリクス状に配置される素子を処理するために、前記
レーザー光を照射することを特徴とするレーザー照射装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000033611A JP2000202673A (ja) | 2000-01-01 | 2000-02-10 | レ―ザ―照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000033611A JP2000202673A (ja) | 2000-01-01 | 2000-02-10 | レ―ザ―照射装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9065531A Division JPH10244392A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | レーザー照射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202673A true JP2000202673A (ja) | 2000-07-25 |
| JP2000202673A5 JP2000202673A5 (ja) | 2005-02-10 |
Family
ID=18558070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000033611A Withdrawn JP2000202673A (ja) | 2000-01-01 | 2000-02-10 | レ―ザ―照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000202673A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6679609B2 (en) * | 2001-03-28 | 2004-01-20 | Kabushiki Kaisha Topcon | Laser beam irradiation device |
| KR100487085B1 (ko) * | 2001-02-22 | 2005-05-03 | 이시카와지마-하리마 주고교 가부시키가이샤 | 조명광학계 및 이를 구비하는 레이저 처리장치 |
| JP2011510820A (ja) * | 2008-02-07 | 2011-04-07 | カール ツァイス レーザー オプティックス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | レーザ光源のエネルギを制御するための照射装置及び方法 |
| KR101067658B1 (ko) * | 2008-06-19 | 2011-09-27 | 한국과학기술원 | 레이저 박리를 이용한 미세 레이저 통합 가공장치 및 가공방법 |
-
2000
- 2000-02-10 JP JP2000033611A patent/JP2000202673A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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