JP2001257173A - Method and device for reforming energy beam - Google Patents

Method and device for reforming energy beam

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JP2001257173A
JP2001257173A JP2000064374A JP2000064374A JP2001257173A JP 2001257173 A JP2001257173 A JP 2001257173A JP 2000064374 A JP2000064374 A JP 2000064374A JP 2000064374 A JP2000064374 A JP 2000064374A JP 2001257173 A JP2001257173 A JP 2001257173A
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energy beam
stage
shield
energy
substrate
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JP2000064374A
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Setsuo Usui
節夫 碓井
Takashi Noguchi
隆 野口
Hideharu Nakajima
英晴 中嶋
Masao Jinbo
昌夫 神保
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent damage caused by applying laser beams to a part being different from a substrate in a method and device for applying the laser beams to the substrate that is represented by amorphous silicon for reforming the substrate. SOLUTION: In a beam shield 8, an opening is formed corresponding to an amorphous silicon thin film 5 that covers a stage 7 and is formed on the surface of a glass substrate 6 that is placed on the stage 7. The beam shield 8 moves in linking with the stage 7. By the beam shield 8, a laser beam 2 is made simply to irradiate the amorphous silicon thin film 5, thus preventing the stage 7 from being exposed to the laser beam 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エネルギービーム改質
方法およびエネルギービーム改質装置に関するものであ
り、さらに詳細には、エネルギービームを照射して、改
質する基体の領域を段階的にずらしつつ、エネルギービ
ームを照射することによって、基体の所定の領域を改質
する場合に、改質すべき領域にのみ、エネルギービーム
を照射することのできる改良されたエネルギービーム改
質方法およびエネルギービーム改質装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy beam reforming method and an energy beam reforming apparatus, and more particularly, to irradiating an energy beam to shift a region of a substrate to be reformed stepwise. In addition, when a predetermined region of a substrate is modified by irradiating an energy beam, an improved energy beam modification method and an energy beam modification method capable of irradiating an energy beam only to a region to be modified are provided. It concerns the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイパネルは、各種
電子機器の表示装置として、広く用いられている。この
液晶ディスプレイパネルとして、現在は、表示部の各画
素に形成されたスイッチング素子のオン/オフにより、
画素のスイッチングをおこなうアクティブマトリックス
型のものが主流となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display panels have been widely used as display devices for various electronic devices. At present, as a liquid crystal display panel, switching elements formed in each pixel of a display unit are turned on / off.
An active matrix type that performs switching of pixels is mainly used.

【0003】このようなアクティブマトリックス型液晶
ディスプレイパネルにあっては、近年、膜質が良好なも
のを大面積にわたって、均一に形成することができるた
め、画素スイッチング素子として、アモルファスシリコ
ン薄膜によって形成されたTFT(薄膜トランジスタ)
が用いられるようになって来ている。
In such an active matrix type liquid crystal display panel, in recent years, a film having a good film quality can be uniformly formed over a large area, and therefore, the pixel switching element is formed of an amorphous silicon thin film. TFT (thin film transistor)
Is being used.

【0004】しかしながら、アモルファスシリコンはキ
ャリアの移動度(モビリティ)が低いため、これをその
まま用いてTFTを作製すると、TFTの電流駆動能力
が非常に低くなってしまうという問題がある。
However, amorphous silicon has a low carrier mobility. Therefore, if a TFT is manufactured by using the amorphous silicon as it is, there is a problem that the current driving capability of the TFT becomes extremely low.

【0005】このため、基板にアモルファスシリコンを
形成した後、これをアニールすることによってシリコン
の膜質を改善することが一般的におこなわれている。か
かるアニールの方法としては、エキシマレーザなどの紫
外線波長域のパルスレーザをアモルファスシリコン薄膜
に照射する方法(レーザーアニール処理)が知られてい
る。
For this reason, it is common practice to form amorphous silicon on a substrate and then anneal the amorphous silicon to improve the film quality of the silicon. As a method of such annealing, a method of irradiating an amorphous silicon thin film with a pulse laser in an ultraviolet wavelength range such as an excimer laser (laser annealing) is known.

【0006】このようなレーザアニール処理方法として
は、従来、幅が800μmより狭いライン状のレーザビ
ームを、アモルファスシリコンシリコン薄膜に対して、
ライン状のレーザビームを相対的に移動させることによ
って、アモルファスシリコンン薄膜の同一部分に数ショ
ットにわたって照射し、アモルファスシリコン薄膜全体
をアニールして、結晶化させるのが一般的であった。か
かる技術は、例えば、特開平10−199809号公報
に記載されている。
Conventionally, as such a laser annealing method, a linear laser beam having a width smaller than 800 μm is applied to an amorphous silicon silicon thin film.
In general, the same portion of the amorphous silicon thin film is irradiated over several shots by relatively moving a linear laser beam, and the entire amorphous silicon thin film is annealed and crystallized. Such a technique is described, for example, in JP-A-10-199809.

【0007】しかしながら、このようにして、アモルフ
ァスシリコンシリコン薄膜をレーザアニール処理する場
合には、レーザビームが細いため、スループットが低
く、また、走査方向において均一な照射が困難であり、
さらに、隣接する照射部間において、結晶粒径が不均一
になるいという欠点がある。このため、レーザビームの
形状をライン状ではなく、矩形状とし、矩形状の大出力
レーザビームをアモルファスシリコン薄膜に順次照射す
ることによって、アニール処理を行う方法が提案されて
いる。
However, when the amorphous silicon silicon thin film is subjected to laser annealing as described above, the laser beam is narrow, so that the throughput is low and uniform irradiation in the scanning direction is difficult.
Further, there is a disadvantage that the crystal grain size is not uniform between the adjacent irradiated portions. For this reason, a method has been proposed in which the shape of the laser beam is rectangular rather than linear, and annealing is performed by sequentially irradiating the amorphous silicon thin film with a rectangular high-power laser beam.

【0008】矩形状の大出力レーザビームをアモルファ
スシリコン薄膜に照射するときは、大きな結晶粒径の多
結晶シリコン膜が形成されるため、キャリアの移動度
(モビリティ)の高いTFTを作製することができ
(K.H.Lee et al.,Gigantic
Crystal grain by excimer
laser with long pulse dur
ation of 200ns and applic
ation to TFT, presentedin
ISPSA−98. Seoul)、また、しきい値
の変動が小さいTFTを作製することができる(野口
隆,微細ポリSiTFTに対する高温短時間アニール効
果(ELAとRTA),信学技報SDM92−171
(1992−03))という利点がある。
When a rectangular high-power laser beam is applied to an amorphous silicon thin film, a polycrystalline silicon film having a large crystal grain size is formed, so that a TFT having high carrier mobility can be manufactured. (KH Lee et al., Gigantic)
Crystal grain by excimer
laser with long pulse dur
ation of 200ns and application
ation to TFT, presentedin
ISPSA-98. (Seoul), and a TFT with a small variation in threshold value can be manufactured (Taka Noguchi, high-temperature short-time annealing effect on fine poly-Si TFTs (ELA and RTA), IEICE Technical Report SDM 92-171).
(1992-03)).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、矩形状
のレーザビームを、いわゆるステップ・アンド・リピー
ト方式で、順次照射する場合には、矩形状のレーザビー
ムが照射された領域の外周部(端面)において、異常結
晶が生じることがしばしば認められている。したがっ
て、矩形状のレーザビームが照射された領域の外周部が
TFTの作製に利用されないときは、問題は生じない
が、この部分がTFTの作製に利用されるときはに、異
常結晶によって、TFTの特性が大きくばらつき、その
信頼性が著しく損なわれてしまうという問題があった。
However, when a rectangular laser beam is sequentially irradiated by a so-called step-and-repeat method, an outer peripheral portion (end face) of the region irradiated with the rectangular laser beam is used. , It is often recognized that abnormal crystals are formed. Therefore, when the outer peripheral portion of the region irradiated with the rectangular laser beam is not used for manufacturing the TFT, no problem occurs. However, when this portion is used for manufacturing the TFT, an abnormal crystal causes a problem. However, there has been a problem that the characteristics greatly vary and the reliability thereof is significantly impaired.

【0010】かかる問題を回避するため、矩形状のレー
ザビームを照射するアモルファスシリコン薄膜の領域を
段階的にずらしつつ、同じ領域に2回以上、レーザビー
ムを照射することによって、矩形状のレーザビームが照
射された領域の外周部において生じる異常結晶の発生を
低減することが提案されているが、この方法にあって
は、基板の外周部近傍のアモルファスシリコン薄膜を均
一にアニール処理することが困難であった。すなわち、
基板の外周部近傍のアモルファスシリコン薄膜を均一に
アニール処理しようとすれば、アモルファスシリコン薄
膜が形成されていない基板の部分や、基板外の領域に
も、レーザビームを照射せざるを得ず、その結果、基板
が載置されたステージや基板自体にダメージを与え、さ
らには、かかるダメージによって生じる不純物がシリコ
ン薄膜内に取り込まれ、TFTの性能を劣化させるなど
の問題があった。たとえば、基板のうち、有機物質が付
着している部分にレーザが照射されると、その部分がア
ブレーションを起こしたり、レーザ照射により発生した
カーボン、酸素、水素などのガスが、レーザアニールに
よって溶融したシリコン薄膜内に取り込まれ、膜質を悪
化させる虞があり、また、基板が載置されたステージや
アニール処理室内の部材にレーザが照射されると、金属
原子が飛散し、飛散した金属原子が溶融したシリコン薄
膜内に取り込まれる虞があるため、従来、矩形状のレー
ザビームを照射するアモルファスシリコン薄膜の領域を
段階的にずらしつつ、同じ領域に2回以上、レーザビー
ムを照射することによって、アモルファスシリコン薄膜
をアニール処理する場合には、基板の外周部近傍のアモ
ルファスシリコン薄膜を均一にアニール処理することが
困難であった。
In order to avoid such a problem, the rectangular laser beam is irradiated by irradiating the same region twice or more while gradually shifting the region of the amorphous silicon thin film to be irradiated with the rectangular laser beam. It has been proposed to reduce the occurrence of abnormal crystals occurring in the outer peripheral portion of the region irradiated with, but in this method, it is difficult to uniformly anneal the amorphous silicon thin film near the outer peripheral portion of the substrate. Met. That is,
If an attempt is made to uniformly anneal the amorphous silicon thin film in the vicinity of the outer peripheral portion of the substrate, the laser beam must be applied to the portion of the substrate where the amorphous silicon thin film is not formed or the region outside the substrate. As a result, there is a problem that the stage on which the substrate is mounted or the substrate itself is damaged, and furthermore, impurities generated by the damage are taken into the silicon thin film, thereby deteriorating the performance of the TFT. For example, when a laser is applied to a portion of a substrate to which an organic substance is attached, the portion is ablated or a gas such as carbon, oxygen, and hydrogen generated by the laser irradiation is melted by laser annealing. There is a risk of being taken into the silicon thin film and deteriorating the film quality.If a laser is applied to the stage on which the substrate is mounted or a member in the annealing chamber, the metal atoms are scattered, and the scattered metal atoms are melted. Conventionally, the amorphous silicon thin film to be irradiated with a rectangular laser beam is shifted stepwise, and the same region is irradiated with the laser beam two or more times. When annealing the silicon thin film, the amorphous silicon thin film near the outer periphery of the substrate is uniformly annealed. It is difficult to Le process.

【0011】エネルギービームを用いたテトラフルオロ
エチレン板表面の親水化処理や、エネルギービームを用
いたガラス板上への薄膜形成処理、プラズマCVDによ
って形成したシリコン酸化膜のエネルギービームを用い
た緻密化処理、エネルギービームを用いたアモルファス
シリコン中の水素ガスの除去処理などにおいても、同様
の問題があった。
Hydrophilic treatment of the surface of a tetrafluoroethylene plate using an energy beam, formation of a thin film on a glass plate using an energy beam, densification of a silicon oxide film formed by plasma CVD using an energy beam A similar problem also occurs in the removal of hydrogen gas from amorphous silicon using an energy beam.

【0012】したがって、本発明は、エネルギービーム
を照射して、改質する基体の領域を段階的にずらしつ
つ、エネルギービームを照射することによって、基体の
所定の領域を改質する場合に、改質すべき領域にのみ、
エネルギービームを照射することのできる改良されたエ
ネルギービーム改質方法およびエネルギービーム改質装
置を提供することを目的とするものである。
Accordingly, the present invention provides a method for modifying a predetermined region of a substrate by irradiating an energy beam and irradiating the energy beam while gradually shifting the region of the substrate to be modified. Only in the areas to be qualified
It is an object of the present invention to provide an improved energy beam reforming method and an energy beam reforming apparatus capable of irradiating an energy beam.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
改質すべき基体をステージ上に載置し、前記基体の改質
すべき部分に対応して、開口部が形成され、前記ステー
ジとの相対的位置関係が一定であるビームシールドによ
って、前記ステージを覆い、前記開口部を介して、前記
基体にエネルギービームを段階的にずらし、順次、照射
して、改質するエネルギービーム改質方法によって達成
される。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is as follows.
A substrate to be modified is placed on a stage, and an opening is formed corresponding to a portion of the substrate to be modified, and the stage is covered with a beam shield having a constant relative positional relationship with the stage. This is achieved by an energy beam modification method in which an energy beam is stepwise shifted to the substrate through the opening, and is sequentially irradiated to modify the substrate.

【0014】本発明によれば、基体の改質すべき部分に
対応して、開口部が形成され、ステージとの相対的位置
関係が一定のビームシールドによって、ステージが覆わ
れた状態で、基体にエネルギービームが照射され、基体
が改質されるから、エネルギービームは基体の改質すべ
き部分にのみ照射され、したがって、改質する必要のな
い基体の部分やステージにエネルギービームが照射さ
れ、改質する必要のない基体の部分やステージにダメー
ジを与え、かかるダメージによって生じる不純物が生成
されることを確実にかつ効果的に防止することが可能に
なる。
According to the present invention, an opening is formed corresponding to a portion of the substrate to be modified, and the stage is covered with the beam shield having a constant relative positional relationship with the stage. Since the energy beam is irradiated and the substrate is modified, the energy beam is irradiated only to the portion of the substrate to be modified, and therefore, the portion of the substrate or the stage that does not need to be modified is irradiated with the energy beam, It is possible to reliably and effectively prevent the generation of impurities caused by damaging a portion or stage of the base that does not need to be performed.

【0015】本発明において、基体とは、基板自体だけ
でなく、基板に形成された薄膜などを包含する。
In the present invention, the substrate includes not only the substrate itself but also a thin film formed on the substrate.

【0016】本発明の好ましい実施態様においては、前
記エネルギービームが矩形状をなしている。
In a preferred embodiment of the present invention, the energy beam has a rectangular shape.

【0017】本発明の好ましい実施態様によれば、矩形
状のエネルギービームを用いているので、スループット
を向上させ、また、走査方向において、エネルギービー
ムを均一に照射し、さらに、隣接する照射部間におい
て、結晶粒径が不均一になることを効果的に防止するこ
とが可能になる。
According to a preferred embodiment of the present invention, since a rectangular energy beam is used, the throughput is improved, and the energy beam is uniformly irradiated in the scanning direction. In this case, it is possible to effectively prevent the crystal grain size from becoming non-uniform.

【0018】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記エネルギービームが、レーザビーム、電子ビー
ムおよび赤外線ビームよりなる群から選ばれるエネルギ
ービームによって構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the energy beam is constituted by an energy beam selected from the group consisting of a laser beam, an electron beam and an infrared beam.

【0019】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記エネルギービームが、レーザビームによって構
成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the energy beam is constituted by a laser beam.

【0020】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記レーザビームがエキシマレーザビームによって
構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the laser beam is constituted by an excimer laser beam.

【0021】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記エキシマレーザビームがXeClエキシマレー
ザビーム、KrFエキシマレーザビームおよびArFエ
キシマレーザビームよりなる群から選ばれるエキシマレ
ーザビームによって構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the excimer laser beam is constituted by an excimer laser beam selected from the group consisting of a XeCl excimer laser beam, a KrF excimer laser beam and an ArF excimer laser beam.

【0022】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記レーザビームのパルス幅が20〜300nse
cに設定されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the laser beam has a pulse width of 20 to 300 ns.
c is set.

【0023】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基体が、基板に形成された薄膜によって構成さ
れている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the base is constituted by a thin film formed on a substrate.

【0024】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記薄膜が、アモルファスシリコン薄膜によって構
成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the thin film is constituted by an amorphous silicon thin film.

【0025】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、エネルギービーム改質方法を、アモルファスシリコ
ン薄膜のアニール処理に用いて、液晶ディスプレイパネ
ルやエレクトロルミネッセンスディスプレイパネルなど
のフラットパネルディスプレイのTFTの作製に利用す
ることが可能になり、特性の向上したTFTを得ること
が可能になる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, the energy beam modifying method is used for annealing TFTs of flat panel displays such as a liquid crystal display panel and an electroluminescence display panel by using an annealing treatment of an amorphous silicon thin film. It is possible to obtain a TFT with improved characteristics.

【0026】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記薄膜が、シリコン酸化膜によって構成されてい
る。
In a further preferred aspect of the present invention, the thin film is constituted by a silicon oxide film.

【0027】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基体が、ポリテトラフルオロエチレン基板によ
って構成されている。
[0027] In a further preferred aspect of the present invention, the base is constituted by a polytetrafluoroethylene substrate.

【0028】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基板がガラス基板によって構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the substrate is constituted by a glass substrate.

【0029】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基板がプラスチック基板によって構成されてい
る。
In a further preferred embodiment of the present invention, the substrate is constituted by a plastic substrate.

【0030】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ステージが移動可能に構成され、前記ビームシ
ールドが、前記ステージと連動して、移動可能に構成さ
れている。
[0030] In a further preferred aspect of the present invention, the stage is configured to be movable, and the beam shield is configured to be movable in conjunction with the stage.

【0031】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドが、前記ステージに連結されて
いる。
[0031] In a further preferred aspect of the present invention, the beam shield is connected to the stage.

【0032】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ビームシールドがステージに連結されているから、
ステージとビームシールドとを簡単に連動させて、移動
させることが可能になる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the beam shield is connected to the stage,
The stage and the beam shield can be easily linked and moved.

【0033】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ステージおよび前記ビームシールドが前記チャ
ンバ内に配置されている。
[0033] In a further preferred aspect of the present invention, the stage and the beam shield are arranged in the chamber.

【0034】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ステージが前記チャンバ内に配置され、前記ビ
ームシールドが前記チャンバー外に配置されている。
[0034] In a further preferred aspect of the present invention, the stage is disposed in the chamber, and the beam shield is disposed outside the chamber.

【0035】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドの少なくとも表面が、前記エネ
ルギービームに対して、アブレーションを生じない材料
によって形成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, at least a surface of the beam shield is formed of a material that does not ablate with respect to the energy beam.

【0036】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドの少なくとも表面が、モリブデ
ン、タンタルおよびタングステンよりなる群から選ばれ
る高融点金属によって形成されている。
[0036] In a further preferred aspect of the present invention, at least a surface of the beam shield is formed of a high melting point metal selected from the group consisting of molybdenum, tantalum and tungsten.

【0037】本発明のさらに別の好ましい実施態様にお
いては、前記ビームシールドの少なくとも表面が、セラ
ミックによって形成されている。
[0037] In still another preferred embodiment of the present invention, at least a surface of the beam shield is formed of ceramic.

【0038】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基体が、基板表面の一部に形成された薄膜によ
って構成され、前記ビームシールドの前記開口部が前記
薄膜の形成されている部分に対応するように、前記ビー
ムシールドの前記ステージに対する相対的位置関係が設
定されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the base is constituted by a thin film formed on a part of the substrate surface, and the opening of the beam shield corresponds to a portion where the thin film is formed. Thus, the relative positional relationship of the beam shield with respect to the stage is set.

【0039】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ビームシールドの開口部が薄膜の形成されている部
分に対応するように、ビームシールドのステージに対す
る相対的位置関係が設定されているから、基板表面やス
テージにエネルギービームが照射されるのが妨げられ、
したがって、基板やステージがダメージを受けることが
防止されるとともに、ダメージによって生じる不純物に
より、改質処理が悪影響を受けることを確実に防止する
ことが可能になる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, the relative position of the beam shield with respect to the stage is set so that the opening of the beam shield corresponds to the portion where the thin film is formed. The surface and the stage are prevented from being irradiated with the energy beam,
Therefore, it is possible to prevent the substrate and the stage from being damaged, and to reliably prevent the reforming process from being adversely affected by impurities generated by the damage.

【0040】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドが、前記エネルギービームの焦
点深度内に配置される。
[0040] In a further preferred aspect of the present invention, the beam shield is disposed within a depth of focus of the energy beam.

【0041】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記エネルギービームの焦点深度が1mm以上に設
定されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the depth of focus of the energy beam is set to 1 mm or more.

【0042】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドの表面が前記エネルギービーム
を乱反射するように形成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the surface of the beam shield is formed so as to diffusely reflect the energy beam.

【0043】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ビームシールドの表面がエネルギービームを乱反射
するように形成されているから、ビームシールドからの
エネルギービームの反射光が特定の部分に集光して、装
置の部材を損傷させることを効果的に防止することがで
きる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the surface of the beam shield is formed so as to irregularly reflect the energy beam, the reflected light of the energy beam from the beam shield is focused on a specific portion. In addition, it is possible to effectively prevent the members of the device from being damaged.

【0044】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドの前記開口部が矩形状に形成さ
れている。
In a further preferred aspect of the present invention, the opening of the beam shield is formed in a rectangular shape.

【0045】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ステージを、前記矩形状のエネルギービームの
一辺よりも小さい距離を一単位として移動させるように
構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the stage is configured to move by a distance smaller than one side of the rectangular energy beam as one unit.

【0046】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ステージを、前記矩形状のエネルギービームの
一辺の整数分の一の距離を一単位として移動させるよう
に構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the stage is configured to be moved with a distance of an integer fraction of one side of the rectangular energy beam as one unit.

【0047】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ステージを、前記矩形状のエネルギービームの
一辺の整数分の一とは異なる距離を一単位として移動さ
せるように構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the stage is moved so that a distance different from an integer fraction of one side of the rectangular energy beam is set as one unit.

【0048】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ステージを、前記エネルギービームの照射に連
動して、段階的に移動させるように構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the stage is configured to be moved stepwise in conjunction with the irradiation of the energy beam.

【0049】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ステージを、前記エネルギービームの照射に連
動して、連続的に移動させるように構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the stage is configured to be continuously moved in conjunction with the irradiation of the energy beam.

【0050】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記チャンバー内が減圧に保持されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the inside of the chamber is maintained at a reduced pressure.

【0051】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記チャンバー内が不活性なガスによって満たされ
ている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the inside of the chamber is filled with an inert gas.

【0052】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記不活性なガスが窒素および不活性ガスよりなる
群から選ばれるガスによって構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the inert gas is constituted by a gas selected from the group consisting of nitrogen and an inert gas.

【0053】本発明の前記目的はまた、基体にエネルギ
ービームを照射して、改質するエネルギービーム改質装
置であって、エネルギービームを発するエネルギービー
ム光源と、前記基体が載置されたステージと、前記エネ
ルギービームと前記ステージとを相対的に移動させる走
査手段と、前記エネルギービーム光源から発せられた前
記エネルギービームを遮蔽するビームシールドを備え、
前記ビームシールドが、前記ステージとの相対的位置関
係が一定であるように設けられたエネルギービーム改質
装置によって達成される。
The object of the present invention is also an energy beam reforming apparatus for irradiating a substrate with an energy beam to modify the energy beam, comprising: an energy beam light source for emitting an energy beam; and a stage on which the substrate is mounted. Scanning means for relatively moving the energy beam and the stage, and a beam shield for shielding the energy beam emitted from the energy beam light source,
The beam shield is achieved by an energy beam reformer provided so that a relative positional relationship with the stage is constant.

【0054】本発明によれば、ビームシールドは、基体
が載置されたステージとの相対的位置関係が一定である
ように設けられているので、走査手段によって、エネル
ギービームとステージとを相対的に移動させ、基体にエ
ネルギービームを段階的にずらし、順次、照射して、改
質する場合に、エネルギービームは基体の改質すべき部
分にのみ照射され、したがって、改質する必要のない基
体の部分やステージにエネルギービームが照射され、改
質する必要のない基体の部分やステージにダメージを与
え、かかるダメージによって生じる不純物が生成される
ことを確実にかつ効果的に防止することが可能になる。
According to the present invention, since the beam shield is provided so that the relative positional relationship with the stage on which the base is placed is constant, the energy beam and the stage are relatively moved by the scanning means. In the case where the energy beam is gradually shifted and irradiated sequentially on the substrate to modify the substrate, the energy beam is irradiated only on the portion of the substrate to be modified, and therefore, the It is possible to reliably and effectively prevent the portion or the stage from being irradiated with the energy beam, damaging the portion or the stage of the substrate that does not need to be modified, and generating the impurities caused by the damage. .

【0055】本発明の好ましい実施態様においては、前
記エネルギービームが矩形状エネルギービームによって
構成されている。
In a preferred embodiment of the present invention, the energy beam is constituted by a rectangular energy beam.

【0056】本発明の好ましい実施態様によれば、矩形
状のエネルギービームを用いているので、スループット
を向上させ、また、走査方向において、エネルギービー
ムを均一に照射し、さらに、隣接する照射部間におい
て、結晶粒径が不均一になることを効果的に防止するこ
とが可能になる。
According to the preferred embodiment of the present invention, since a rectangular energy beam is used, the throughput is improved, and the energy beam is uniformly irradiated in the scanning direction. In this case, it is possible to effectively prevent the crystal grain size from becoming non-uniform.

【0057】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記エネルギービームが、レーザビーム、電子ビー
ムおよび赤外線ビームよりなる群から選ばれるエネルギ
ービームによって構成されている。
[0057] In a further preferred aspect of the present invention, the energy beam is constituted by an energy beam selected from the group consisting of a laser beam, an electron beam and an infrared beam.

【0058】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記エネルギービームが、レーザビームによって構
成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the energy beam is constituted by a laser beam.

【0059】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記レーザビームがエキシマレーザビームによって
構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the laser beam is constituted by an excimer laser beam.

【0060】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記エキシマレーザビームがXeClエキシマレー
ザビーム、KrFエキシマレーザビームおよびArFエ
キシマレーザビームよりなる群から選ばれるエキシマレ
ーザビームによって構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the excimer laser beam is constituted by an excimer laser beam selected from the group consisting of a XeCl excimer laser beam, a KrF excimer laser beam and an ArF excimer laser beam.

【0061】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記レーザビームのパルス幅が20〜300nse
cに設定されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the laser beam has a pulse width of 20 to 300 ns.
c is set.

【0062】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基体が、基板に形成された薄膜によって構成さ
れている。
[0062] In a further preferred aspect of the present invention, the base is constituted by a thin film formed on a substrate.

【0063】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基体が、基板に形成されたアモルファスシリコ
ン薄膜によって構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the base is constituted by an amorphous silicon thin film formed on a substrate.

【0064】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、エネルギービーム改質装置を、アモルファスシリコ
ン薄膜のアニール処理に用いて、液晶ディスプレイパネ
ルやエレクトロルミネッセンスディスプレイパネルなど
のフラットパネルディスプレイのTFTの作製に利用す
ることが可能になり、特性の向上したTFTを得ること
が可能になる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, the energy beam reforming apparatus is used for annealing TFTs of a flat panel display such as a liquid crystal display panel or an electroluminescence display panel by using an annealing process for an amorphous silicon thin film. It is possible to obtain a TFT with improved characteristics.

【0065】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基体が、基板に形成されたシリコン酸化膜によ
って構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the base is constituted by a silicon oxide film formed on the substrate.

【0066】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基体が、ポリテトラフルオロエチレン基板によ
って構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the base is constituted by a polytetrafluoroethylene substrate.

【0067】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基板がガラス基板によって構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the substrate is constituted by a glass substrate.

【0068】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基板がプラスチック基板によって構成されてい
る。
In a further preferred embodiment of the present invention, the substrate is constituted by a plastic substrate.

【0069】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記走査手段が、前記ステージを移動可能に構成さ
れ、前記ビームシールドが、前記ステージと連動して、
移動可能に構成されている。
[0069] In a further preferred aspect of the present invention, the scanning means is configured to be able to move the stage, and the beam shield is interlocked with the stage.
It is configured to be movable.

【0070】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドが、前記ステージに連結されて
いる。
[0070] In a further preferred aspect of the present invention, the beam shield is connected to the stage.

【0071】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ビームシールドがステージに連結されているから、
ステージとビームシールドとを簡単に連動させて、移動
させることが可能になる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the beam shield is connected to the stage,
The stage and the beam shield can be easily linked and moved.

【0072】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、エネルギービーム改質装置は、さらに、チャンバを
備え、前記ステージおよび前記ビームシールドが前記チ
ャンバ内に配置されている。
[0072] In a further preferred embodiment of the present invention, the energy beam reforming apparatus further includes a chamber, wherein the stage and the beam shield are arranged in the chamber.

【0073】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、エネルギービーム改質装置は、さらに、チャンバを
備え、前記ステージが前記チャンバ内に配置され、前記
ビームシールドが前記チャンバー外に配置されている。
[0073] In a further preferred aspect of the present invention, the energy beam reforming apparatus further includes a chamber, wherein the stage is disposed in the chamber, and the beam shield is disposed outside the chamber.

【0074】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドが、前記エネルギービームに対
して、アブレーションを生じない材料によって形成され
ている。
In a further preferred aspect of the present invention, the beam shield is formed of a material that does not cause ablation with respect to the energy beam.

【0075】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドの少なくとも表面が、モリブデ
ン、タンタルおよびタングステンよりなる群から選ばれ
る高融点金属によって形成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, at least the surface of the beam shield is formed of a high melting point metal selected from the group consisting of molybdenum, tantalum and tungsten.

【0076】本発明のさらに別の好ましい実施態様にお
いては、前記ビームシールドの少なくとも表面が、セラ
ミックによって形成されている。
[0076] In still another preferred embodiment of the present invention, at least a surface of the beam shield is formed of ceramic.

【0077】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記基体が、基板表面の一部に形成された薄膜によ
って構成され、前記ビームシールドが、前記薄膜が形成
されている部分のみを露出するように配置されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the base is constituted by a thin film formed on a part of the surface of the substrate, and the beam shield exposes only a portion where the thin film is formed. Are located.

【0078】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ビームシールドは、改質すべき薄膜が形成されてい
る部分のみを露出するように配置されているから、基板
表面やステージにエネルギービームが照射されるのが妨
げられ、したがって、基板やステージがダメージを受け
ることが防止されるとともに、ダメージによって生じる
不純物により、改質処理が悪影響を受けることを確実に
防止することが可能になる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the beam shield is disposed so as to expose only the portion where the thin film to be modified is formed, the substrate surface or the stage is irradiated with the energy beam. Therefore, it is possible to prevent the substrate and the stage from being damaged, and to surely prevent the reforming process from being adversely affected by impurities generated by the damage.

【0079】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドが、前記エネルギービームの焦
点深度内に配置されている。
[0079] In a further preferred aspect of the present invention, the beam shield is disposed within a depth of focus of the energy beam.

【0080】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記エネルギービームの焦点深度が1mm以上に設
定されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the depth of focus of the energy beam is set to 1 mm or more.

【0081】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドの表面が前記エネルギービーム
を乱反射するように形成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the surface of the beam shield is formed so as to diffusely reflect the energy beam.

【0082】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ビームシールドの表面がエネルギービームを乱反射
するように形成されているから、ビームシールドからの
エネルギービームの反射光が特定の部分に集光して、装
置の部材を損傷させることを効果的に防止することがで
きる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, since the surface of the beam shield is formed so as to diffusely reflect the energy beam, the reflected light of the energy beam from the beam shield is focused on a specific portion. In addition, it is possible to effectively prevent the members of the device from being damaged.

【0083】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ビームシールドに矩形状の開口部が形成されて
いる。
In a further preferred aspect of the present invention, a rectangular opening is formed in the beam shield.

【0084】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記走査手段が、前記ステージを、前記矩形状のエ
ネルギービームの一辺よりも小さい距離を一単位として
移動させるように構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the scanning means is configured to move the stage by a distance smaller than one side of the rectangular energy beam as one unit.

【0085】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記走査手段が、前記ステージを、前記矩形状のエ
ネルギービームの一辺の整数分の一の距離を一単位とし
て移動させるように構成されている。
[0085] In a further preferred aspect of the present invention, the scanning means is configured to move the stage by a unit of an integral distance of one side of the rectangular energy beam.

【0086】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記走査手段が、前記ステージを、前記矩形状のエ
ネルギービームの一辺の整数分の一とは異なる距離を一
単位として移動させるように構成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the scanning means is configured to move the stage with a distance different from an integral fraction of one side of the rectangular energy beam as one unit. I have.

【0087】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記走査手段が、前記ステージを、前記エネルギー
ビームの照射に連動して、段階的に移動させるように構
成されている。
[0087] In a further preferred aspect of the present invention, the scanning means is configured to move the stage stepwise in conjunction with the irradiation of the energy beam.

【0088】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記走査手段が、前記ステージを、前記エネルギー
ビームの照射に連動して、連続的に移動させるように構
成されている。
In a further preferred aspect of the present invention, the scanning means is configured to continuously move the stage in conjunction with the irradiation of the energy beam.

【0089】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記チャンバー内が減圧に保持されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the inside of the chamber is maintained at a reduced pressure.

【0090】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記チャンバー内が不活性なガスで満たされてい
る。
In a further preferred embodiment of the present invention, the inside of the chamber is filled with an inert gas.

【0091】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記不活性なガスが窒素および不活性ガスよりなる
群から選ばれるガスによって構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the inert gas is constituted by a gas selected from the group consisting of nitrogen and an inert gas.

【0092】[0092]

【発明の好ましい実施の形態】以下、添付図面に基づい
て、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加
える。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0093】図1は、本発明の好ましい実施態様にかか
るレーザアニール処理装置の略平面図であり、図2は、
その略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a laser annealing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG.
FIG.

【0094】図1および図2に示されるように、アニー
ル処理装置は、内部が減圧に保持されたチャンバ1と、
矩形状のXeClエキシマレーザビーム(共振波長30
8nm)2を発するレーザ光源3と、チャンバ1の上面
に形成され、レーザビーム2を透過する石英窓4と、チ
ャンバ1内に設けられ、アモルファスシリコン薄膜5が
形成されたガラス基板6を載置し、走査機構(図示せ
ず)によって、図1における左右方向(X方向)および
上下方向(Y方向)に移動可能なステージ7と、連結機
構(図示せず)によって、ステージ7と一体的に設けら
れ、XeClエキシマレーザビーム2を透過しないモリ
ブデンによって表面が覆われたビームシールド8を備え
ている。図1に示されるように、本実施態様において
は、アモルファスシリコン薄膜5は、ガラス基板6の周
囲の縁部6aには形成されていない。
As shown in FIGS. 1 and 2, the annealing apparatus includes a chamber 1 whose inside is maintained at a reduced pressure,
A rectangular XeCl excimer laser beam (resonant wavelength 30
8 nm), a quartz window 4 formed on the upper surface of the chamber 1 and transmitting the laser beam 2, and a glass substrate 6 provided in the chamber 1 and having an amorphous silicon thin film 5 formed thereon. The stage 7 is movable in the horizontal direction (X direction) and the vertical direction (Y direction) in FIG. 1 by a scanning mechanism (not shown), and is integrated with the stage 7 by a coupling mechanism (not shown). A beam shield 8 is provided, the surface of which is covered with molybdenum that does not transmit the XeCl excimer laser beam 2. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the amorphous silicon thin film 5 is not formed on the peripheral edge 6 a of the glass substrate 6.

【0095】ビームシールド8の表面は、XeClエキ
シマレーザビーム2を乱反射するように表面加工されて
おり、また、ビームシールド8は、XeClエキシマレ
ーザビーム2の焦点深度内に配置されている。レーザ光
源3から、発せられるXeClエキシマレーザビーム2
は1mm以上の焦点深度を有している。ここに、ビーム
シールド8の表面が、XeClエキシマレーザビーム2
を乱反射するように表面加工されているのは、ビームシ
ールド8の表面によって反射されたXeClエキシマレ
ーザビーム2が特定の領域に集光することを防止するた
めであり、また、ビームシールド8が、XeClエキシ
マレーザビーム2の焦点深度内に配置されているのは、
ビームホモジナイザによって均一照射できるように整形
されたビームの強度分布を乱さないためであり、XeC
lエキシマレーザビーム2の遮蔽が不完全となったり、
アモルファスシリコン薄膜5の外周部において、XeC
lエキシマレーザビーム2の照射が不完全となったりす
るおそれを確実に防止するためである。
The surface of the beam shield 8 is processed so as to irregularly reflect the XeCl excimer laser beam 2, and the beam shield 8 is arranged within the focal depth of the XeCl excimer laser beam 2. XeCl excimer laser beam 2 emitted from laser light source 3
Has a depth of focus of 1 mm or more. Here, the surface of the beam shield 8 is the XeCl excimer laser beam 2
The surface is processed so as to diffusely reflect the XeCl excimer laser beam 2 reflected by the surface of the beam shield 8 so as to prevent the XeCl excimer laser beam 2 from condensing on a specific region. What is located within the depth of focus of the XeCl excimer laser beam 2 is
This is because XeC does not disturb the intensity distribution of the beam shaped so that uniform irradiation can be performed by the beam homogenizer.
l Incomplete shielding of the excimer laser beam 2
In the outer peripheral portion of the amorphous silicon thin film 5, XeC
This is for surely preventing the irradiation of the excimer laser beam 2 from being incomplete.

【0096】図1に示されるように、ビームシールド8
は矩形の枠状をなし、レーザ光源3から発せられたレー
ザビーム2が、アモルファスシリコン薄膜5のみに照射
され、アモルファスシリコン薄膜5が形成されていない
ガラス基板6の部分およびステージ7のガラス基板6の
まわりの部分には、ビームシールド8によって遮られ、
レーザビーム2が照射されないように、連結機構(図示
せず)によって、ステージ7と一体的に設けられてい
る。
[0096] As shown in FIG.
Has a rectangular frame shape, and the laser beam 2 emitted from the laser light source 3 is applied only to the amorphous silicon thin film 5, and the portion of the glass substrate 6 where the amorphous silicon thin film 5 is not formed and the glass substrate 6 of the stage 7 The area around is blocked by the beam shield 8,
It is provided integrally with the stage 7 by a coupling mechanism (not shown) so that the laser beam 2 is not irradiated.

【0097】本実施態様においては、ステージ7および
ビームシールド8は、走査機構によって、ステップ状
に、X−Y方向、すなわち、図1および図2において、
左右方向および上下方向(前後方向)に移動可能に構成
されている。
In this embodiment, the stage 7 and the beam shield 8 are moved stepwise by the scanning mechanism in the X and Y directions, that is, in FIGS.
It is configured to be movable in the left-right direction and the up-down direction (front-back direction).

【0098】以下、図2ないし図8に基づき、本実施態
様におけるレーザビーム2を用いたアニール処理の方法
につき、説明を加える。
Hereinafter, the method of the annealing process using the laser beam 2 in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0099】図3に示されるように、アモルファスシリ
コン薄膜5はガラス基板6上に形成され、アモルファス
シリコン薄膜5の領域5aとビームシールド8の領域を
含む領域12には、共振波長308nmの矩形状のXe
Clエキシマレーザビーム2(図示せず)が照射されて
いる。矩形状のXeClエキシマレーザビーム2が照射
されているため、領域12も矩形状をなしている。本実
施態様においては、30mm×70mmの矩形状のXe
Clエキシマレーザビーム2が用いられており、したが
って、領域12も、30mm×70mmの矩形状をなし
ている。ガラス基板6は、最終的に液晶ディスプレイパ
ネルの一部となり、アモルファスシリコン薄膜5は、X
eClエキシマレーザビーム2により、アニールされ、
結晶化されて、液晶ディスプレイパネルのTFT(薄膜
トランジスタ)を構成するものである。
As shown in FIG. 3, the amorphous silicon thin film 5 is formed on a glass substrate 6, and the region 5a of the amorphous silicon thin film 5 and the region 12 including the region of the beam shield 8 have a rectangular shape having a resonance wavelength of 308 nm. Xe
A Cl excimer laser beam 2 (not shown) is irradiated. Since the rectangular XeCl excimer laser beam 2 is irradiated, the region 12 also has a rectangular shape. In the present embodiment, a rectangular Xe of 30 mm × 70 mm is used.
Since the Cl excimer laser beam 2 is used, the region 12 also has a rectangular shape of 30 mm × 70 mm. The glass substrate 6 finally becomes a part of the liquid crystal display panel, and the amorphous silicon thin film 5
Annealed by eCl excimer laser beam 2,
It is crystallized to form a TFT (thin film transistor) of a liquid crystal display panel.

【0100】照射されるXeClエキシマレーザビーム
2は、本実施態様においては、600mJ/平方センチ
のエネルギー密度を有しており、1回の照射時間(パル
ス幅)は約150nsecである。このようなエキシマ
レーザパルスが、アモルファスシリコン薄膜5の各領域
に、9回照射されることによって、各領域のアニールが
完了し、アモルファスシリコンが結晶化される。
In the present embodiment, the irradiated XeCl excimer laser beam 2 has an energy density of 600 mJ / cm 2, and one irradiation time (pulse width) is about 150 nsec. By irradiating each region of the amorphous silicon thin film 5 with such an excimer laser pulse nine times, annealing of each region is completed and amorphous silicon is crystallized.

【0101】図4は、アモルファスシリコン薄膜の加熱
特性を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the heating characteristics of the amorphous silicon thin film.

【0102】図4に示されるように、XeClエキシマ
レーザなどのエネルギービームをアモルファスシリコン
膜に照射すると、アモルファスシリコン薄膜の温度が上
昇を開始し、約1100℃で、アモルファスシリコン薄
膜が溶融し始める。アモルファスシリコン薄膜が完全に
溶融すると、再び、アモルファスシリコン薄膜の温度が
上昇する。この時点で、エネルギービームの照射を停止
すると、アモルファスシリコン薄膜の冷却が開始され
る。冷却速度が所定速度よりも小さい場合には、約14
20℃で、結晶シリコンが生成され始める。結晶化が完
了するまで、アモルファスシリコンの温度は実質的に約
1420℃に保持され、アモルファスシリコンが完全に
固化すると、再び、温度が低下する。
As shown in FIG. 4, when the amorphous silicon film is irradiated with an energy beam such as an XeCl excimer laser, the temperature of the amorphous silicon thin film starts to rise, and at about 1100 ° C., the amorphous silicon thin film starts to melt. When the amorphous silicon thin film is completely melted, the temperature of the amorphous silicon thin film rises again. At this point, when the irradiation of the energy beam is stopped, the cooling of the amorphous silicon thin film is started. If the cooling rate is lower than the predetermined rate, about 14
At 20 ° C., crystalline silicon begins to form. Until the crystallization is completed, the temperature of the amorphous silicon is substantially maintained at about 1420 ° C., and when the amorphous silicon is completely solidified, the temperature is reduced again.

【0103】1ショットのXeClエキシマレーザビー
ム2が領域12に照射されるとき、ビームシールド8の
下方に位置するガラス基板6の縁部6aおよびステージ
7の部分は、ビームシールド8により遮蔽されているの
で、領域12に、XeClエキシマレーザビーム2が照
射されても、領域12のうち、アモルファスシリコン薄
膜5の領域5aに照射されたXeClエキシマレーザビ
ーム2以外は、ビームシールド8によって反射され、ガ
ラス基板6の縁部6aおよびステージ7の部分には到達
せず、アモルファスシリコン薄膜5の領域5aのみが、
XeClエキシマレーザビーム2の照射を受け、アニー
ル処理される。図2を参照すれば、ビームシールド8が
ガラス基板6の縁部6aおよびステージ7を覆い、ガラ
ス基板6の縁部6aおよびステージ7にXeClエキシ
マレーザビーム2が照射されるのを妨げていることが容
易に理解できるであろう。
When one area of the XeCl excimer laser beam 2 is irradiated onto the area 12, the edge 6 a of the glass substrate 6 located below the beam shield 8 and the stage 7 are shielded by the beam shield 8. Therefore, even if the region 12 is irradiated with the XeCl excimer laser beam 2, the region 12 other than the XeCl excimer laser beam 2 irradiated onto the region 5a of the amorphous silicon thin film 5 is reflected by the beam shield 8, and 6 and the stage 7 are not reached, and only the region 5a of the amorphous silicon thin film 5 is
Upon receiving the irradiation of the XeCl excimer laser beam 2, it is annealed. Referring to FIG. 2, the beam shield 8 covers the edge 6a of the glass substrate 6 and the stage 7, and prevents the XeCl excimer laser beam 2 from being irradiated to the edge 6a and the stage 7 of the glass substrate 6. Will be easy to understand.

【0104】図4に示される過程を経て、1ショットの
XeClエキシマレーザビーム2の照射による領域5a
および領域5c中のアモルファスシリコンの結晶化が完
了すると、図示しない走査機構によって、ステージ7が
XeClエキシマレーザビーム2に対して、図3におい
て、右方向に移動される。これにより、ガラス基板6お
よびビームシールド8も、XeClエキシマレーザビー
ム2に対して、右方向に移動される。本実施態様におい
ては、図3および図5に示されるように、領域12の左
右方向の幅の1/3だけ、ガラス基板6およびビームシ
ールド8が右方向に移動され、領域12に続いて、領域
12とオーバーラップする領域13に、XeClエキシ
マレーザビーム2が照射される。
Through the process shown in FIG. 4, the region 5a is irradiated with one shot of the XeCl excimer laser beam 2.
When the crystallization of the amorphous silicon in the region 5c is completed, the stage 7 is moved rightward in FIG. 3 with respect to the XeCl excimer laser beam 2 by a scanning mechanism (not shown). Thereby, the glass substrate 6 and the beam shield 8 are also moved rightward with respect to the XeCl excimer laser beam 2. In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, the glass substrate 6 and the beam shield 8 are moved rightward by 1 / of the width of the region 12 in the left-right direction. A region 13 overlapping the region 12 is irradiated with the XeCl excimer laser beam 2.

【0105】XeClエキシマレーザビーム2が領域1
3に照射されるとき、ビームシールド8の下方に位置す
るガラス基板6の縁部6aおよびステージ7の部分は、
ビームシールド8により遮蔽されているので、領域13
に、XeClエキシマレーザビーム2が照射されても、
領域13のうち、アモルファスシリコン薄膜5の領域5
aおよび領域5bに照射されたXeClエキシマレーザ
ビーム2以外は、ビームシールド8によって反射され、
ガラス基板6の縁部6aおよびステージ7の部分には到
達せず、アモルファスシリコン薄膜5の領域5aおよび
領域5bのみが、XeClエキシマレーザビーム2の照
射を受け、アニール処理される。
XeCl excimer laser beam 2 is applied to region 1
3, the edge 6a of the glass substrate 6 and the portion of the stage 7 located below the beam shield 8
The area 13 is shielded by the beam shield 8.
Is irradiated with the XeCl excimer laser beam 2,
Region 5 of amorphous silicon thin film 5 in region 13
a and the XeCl excimer laser beam 2 applied to the region 5b are reflected by the beam shield 8,
Only the region 5a and the region 5b of the amorphous silicon thin film 5 do not reach the edge 6a of the glass substrate 6 and the portion of the stage 7, and are irradiated with the XeCl excimer laser beam 2 and annealed.

【0106】その結果、アモルファスシリコン薄膜5の
領域5aは2ショットのXeClエキシマレーザビーム
2の照射を受け、領域5bは1ショットのXeClエキ
シマレーザビーム2の照射を受けることになる。
As a result, the region 5a of the amorphous silicon thin film 5 is irradiated with two shots of the XeCl excimer laser beam 2, and the region 5b is irradiated with one shot of the XeCl excimer laser beam 2.

【0107】このように、XeClエキシマレーザビー
ム2が、連続して照射される領域同士が左右方向の幅の
1/3だけ、オーバーラップして、XeClエキシマレ
ーザビーム2が照射されるように、ステージ7、したが
って、ガラス基板6及びビームシールド8が、図5にお
いて、右方向に順次移動され、アモルファスシリコン薄
膜5の表面の第1列目が、XeClエキシマレーザビー
ム2によって走査される。
As described above, the regions irradiated with the XeCl excimer laser beam 2 overlap each other by 1 / of the width in the left-right direction so that the XeCl excimer laser beam 2 is irradiated. The stage 7, that is, the glass substrate 6 and the beam shield 8 are sequentially moved rightward in FIG. 5, and the first column on the surface of the amorphous silicon thin film 5 is scanned by the XeCl excimer laser beam 2.

【0108】こうして、アモルファスシリコン薄膜5の
表面の第1列目が、XeClエキシマレーザビームによ
って走査されると、ステージ7が移動されて、ガラス基
板6は元の位置に復帰され、次いで、図6に示されるよ
うに、領域12の上下方向の幅の1/3だけ、ガラス基
板6およびビームシールド8が、図6において、上方に
移動され、上下方向の幅の1/3だけ、領域12とオー
バーラップする第2列目の領域14に、XeClエキシ
マレーザビーム2が照射される。
Thus, when the first row of the surface of the amorphous silicon thin film 5 is scanned by the XeCl excimer laser beam, the stage 7 is moved, and the glass substrate 6 is returned to the original position. As shown in FIG. 6, the glass substrate 6 and the beam shield 8 are moved upward in FIG. The XeCl excimer laser beam 2 is applied to the overlapping second region 14.

【0109】XeClエキシマレーザ2ビームが領域1
4に照射されるとき、ビームシールド8の下方に位置す
るガラス基板6の縁部6aおよびステージ7の部分は、
ビームシールド8により遮蔽されているので、領域14
に、XeClエキシマレーザビーム2が照射されても、
領域14のうち、アモルファスシリコン薄膜5の領域5
aおよび領域5cに照射されたXeClエキシマレーザ
ビーム2以外は、ビームシールド8によって反射され、
ガラス基板6の縁部6aおよびステージ7の部分には到
達せず、アモルファスシリコン薄膜5の領域5aおよび
領域5cのみが、XeClエキシマレーザビーム2の照
射を受け、アニール処理される。
The XeCl excimer laser 2 beam is applied to the region 1
4, the edge 6 a of the glass substrate 6 located below the beam shield 8 and the portion of the stage 7
The area 14 is shielded by the beam shield 8.
Is irradiated with the XeCl excimer laser beam 2,
Region 5 of amorphous silicon thin film 5 in region 14
a and the XeCl excimer laser beam 2 applied to the region 5c are reflected by the beam shield 8,
Only the region 5a and the region 5c of the amorphous silicon thin film 5 do not reach the edge 6a of the glass substrate 6 and the stage 7 and are irradiated with the XeCl excimer laser beam 2 to be annealed.

【0110】1ショットのXeClエキシマレーザビー
ム2がアモルファスシリコン薄膜5の領域5aおよび領
域5cに照射され、図4に示される過程を経て、1ショ
ットのXeClエキシマレーザビーム2の照射による領
域5aおよび領域5c中のアモルファスシリコンの結晶
化が完了すると、第1列目と全く同様にして、図7に示
されるように、領域14の左右方向の幅の1/3だけ、
ステージ7、したがって、ガラス基板6およびビームシ
ールド8が右方向に移動され、領域14に続いて、領域
15に、XeClエキシマレーザビームが照射される。
その結果、領域5aは5ショットのXeClエキシマレ
ーザビーム2の照射を受け、領域5bは4ショットのX
eClエキシマレーザビーム2の照射を受け、領域5c
は2ショットのXeClエキシマレーザビーム2の照射
を受け、領域5dは1ショットのXeClエキシマレー
ザビーム2の照射を受けることになる。
The region 5a and the region 5c of the amorphous silicon thin film 5 are irradiated with one shot of the XeCl excimer laser beam 2, and through the process shown in FIG. When the crystallization of the amorphous silicon in 5c is completed, exactly as in the first column, as shown in FIG.
The stage 7, that is, the glass substrate 6 and the beam shield 8 are moved rightward, and the region 15 is irradiated with the XeCl excimer laser beam following the region 14.
As a result, the region 5a receives irradiation of the XeCl excimer laser beam 2 of 5 shots, and the region 5b receives the XeCl excimer laser beam of 4 shots.
The region 5c is irradiated with the eCl excimer laser beam 2,
Is irradiated with two shots of the XeCl excimer laser beam 2, and the region 5d is irradiated with one shot of the XeCl excimer laser beam 2.

【0111】以降、XeClエキシマレーザビームが、
連続して照射される領域同士が左右方向の幅の1/3だ
け、オーバーラップして、XeClエキシマレーザビー
ム2が照射されるように、ステージ7、したがって、ガ
ラス基板6およびビームシールド8が、図7において、
右方向に順次移動され、アモルファスシリコン薄膜5の
表面の第2列目が、XeClエキシマレーザビーム2に
よって走査される。
Hereinafter, the XeCl excimer laser beam is
The stage 7, and thus the glass substrate 6 and the beam shield 8, are so arranged that the continuously irradiated areas overlap by 1/3 of the width in the left-right direction and are irradiated with the XeCl excimer laser beam 2. In FIG.
The XeCl excimer laser beam 2 scans the second row of the surface of the amorphous silicon thin film 5 sequentially in the rightward direction.

【0112】こうして、アモルファスシリコン薄膜5の
表面の第2列目が、XeClエキシマレーザビーム2に
よって走査されると、ステージ7、したがって、ガラス
基板6は元の位置に復帰され、次いで、図8に示される
ように、領域14の上下方向の幅の1/3だけ、ステー
ジ7、したがって、ガラス基板6およびビームシールド
8が、図8において、上方に移動され、上下方向の幅の
1/3だけ、領域14とオーバーラップする第3列目の
領域16にXeClエキシマレーザビーム2が照射され
る。その結果、領域5aは7ショットのXeClエキシ
マレーザビーム2の照射を受け、領域5cは4ショット
のXeClエキシマレーザビーム2の照射を受け、領域
5eは1ショットのXeClエキシマレーザビーム2の
照射を受けることになる。
Thus, when the second column on the surface of the amorphous silicon thin film 5 is scanned by the XeCl excimer laser beam 2, the stage 7, and hence the glass substrate 6, is returned to the original position. As shown, the stage 7, and thus the glass substrate 6 and the beam shield 8, have been moved upward in FIG. 8 by one third of the vertical width of the region 14, and have been moved by only one third of the vertical width. The XeCl excimer laser beam 2 is applied to the region 16 of the third column overlapping the region 14. As a result, the region 5a receives irradiation of the XeCl excimer laser beam 2 of seven shots, the region 5c receives irradiation of the XeCl excimer laser beam 2 of four shots, and the region 5e receives irradiation of the XeCl excimer laser beam 2 of one shot. Will be.

【0113】アモルファスシリコン薄膜5の表面の第1
列目および第2列目と同様にして、アモルファスシリコ
ン薄膜5の表面の第3列目が、XeClエキシマレーザ
ビーム2によって走査されると、ステージ7、したがっ
て、ガラス基板6は元の位置に復帰され、アモルファス
シリコン薄膜5の表面の第4列目が、XeClエキシマ
レーザビーム2によって走査される。
The first surface of the amorphous silicon thin film 5
When the third column on the surface of the amorphous silicon thin film 5 is scanned by the XeCl excimer laser beam 2 in the same manner as the column and the second column, the stage 7, and hence the glass substrate 6, returns to the original position. Then, the fourth column on the surface of the amorphous silicon thin film 5 is scanned by the XeCl excimer laser beam 2.

【0114】同様にして、アモルファスシリコン薄膜5
の表面の第5列目以降が、順次、XeClエキシマレー
ザビーム2によって走査され、ガラス基板6上に形成さ
れたアモルファスシリコン薄膜5の全面がXeClエキ
シマレーザビーム2によって走査される。
Similarly, the amorphous silicon thin film 5
Are sequentially scanned by the XeCl excimer laser beam 2, and the entire surface of the amorphous silicon thin film 5 formed on the glass substrate 6 is scanned by the XeCl excimer laser beam 2.

【0115】その結果、アモルファスシリコン薄膜5の
各領域は、9ショットのXeClエキシマレーザビーム
の照射を受け、アモルファスシリコンは、図4に示され
る過程を経て、結晶化される。
As a result, each region of the amorphous silicon thin film 5 is irradiated with 9 shots of a XeCl excimer laser beam, and the amorphous silicon is crystallized through the process shown in FIG.

【0116】本実施態様によれば、アモルファスシリコ
ン薄膜5の各領域は、幅方向に隣接する領域と、幅の1
/3だけ、オーバーラップして、XeClエキシマレー
ザビームが照射され、上下方向に隣接する領域と、幅の
1/3だけ、オーバーラップして、XeClエキシマレ
ーザビーム2が照射されて、アニールされるため、Xe
Clエキシマレーザビーム2が照射される領域をオーバ
ーラップさせることなく、アニールをおこなう場合に、
隣接する領域の境界部分において発生しやすい異常結晶
の発生を効果的に防止することができる。
According to the present embodiment, each region of the amorphous silicon thin film 5 is different from a region adjacent in the width direction by one width.
The XeCl excimer laser beam 2 is irradiated by overlapping with an XeCl excimer laser beam, and the XeCl excimer laser beam 2 is irradiated and annealed by overlapping with a vertically adjacent region by 1/3 of the width. Therefore, Xe
When performing annealing without overlapping the region irradiated with the Cl excimer laser beam 2,
It is possible to effectively prevent the occurrence of an abnormal crystal which is likely to occur at the boundary between adjacent regions.

【0117】また、本実施態様によれば、レーザ光源3
に対して、アモルファスシリコン薄膜5が形成されてい
ないガラス基板6の縁部6aおよびステージ7を覆うビ
ームシールド8が設けられているので、アモルファスシ
リコン薄膜5の周縁部にXeClエキシマレーザビーム
2を照射する場合に、XeClエキシマレーザビーム2
がアモルファスシリコン薄膜5が形成されていないガラ
ス基板6の縁部6aやステージ7に照射されることがな
い。したがって、アモルファスシリコン薄膜5が形成さ
れていないガラス基板6の縁部6aやステージ7が、望
ましくないXeClエキシマレーザビーム2の照射を受
けて、損傷されることを確実に防止することができ、さ
らに、アモルファスシリコン薄膜5が形成されていない
ガラス基板6の縁部6aやステージ7のかかる損傷に起
因して、望ましくない不純物が生成され、アモルファス
シリコン薄膜5に混入することを確実に防止することが
可能になる。
Further, according to the present embodiment, the laser light source 3
Since the beam shield 8 is provided to cover the edge 6a of the glass substrate 6 on which the amorphous silicon thin film 5 is not formed and the stage 7, the peripheral edge of the amorphous silicon thin film 5 is irradiated with the XeCl excimer laser beam 2. XeCl excimer laser beam 2
Is not irradiated on the edge 6a of the glass substrate 6 on which the amorphous silicon thin film 5 is not formed or on the stage 7. Therefore, it is possible to reliably prevent the edge 6a and the stage 7 of the glass substrate 6 on which the amorphous silicon thin film 5 is not formed from being damaged due to the irradiation of the undesired XeCl excimer laser beam 2. It is possible to reliably prevent undesirable impurities from being generated and mixed into the amorphous silicon thin film 5 due to such damage to the edge 6a of the glass substrate 6 and the stage 7 where the amorphous silicon thin film 5 is not formed. Will be possible.

【0118】図9は、本発明の別の好ましい実施態様に
かかるレーザアニール処理装置の略縦断面図である。
FIG. 9 is a schematic vertical sectional view of a laser annealing apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.

【0119】図9に示されるように、本実施態様にかか
るレーザアニール処理装置においては、ビームシールド
9がチャンバー1の外部に設けられ、ステージ7を移動
させる移動機構(図示せず)とは、別の移動機構(図示
せず)によって、ステージ7との相対的位置関係が一定
であるように、ステージ7と同期して、移動されるよう
に構成されている。また、ビームシールド9は、XeC
lエキシマレーザビーム2の焦点深度内に配置されてい
る。
As shown in FIG. 9, in the laser annealing apparatus according to the present embodiment, the beam shield 9 is provided outside the chamber 1 and the moving mechanism (not shown) for moving the stage 7 is as follows. It is configured to be moved in synchronization with the stage 7 by another moving mechanism (not shown) so that the relative positional relationship with the stage 7 is constant. The beam shield 9 is made of XeC
It is located within the focal depth of the excimer laser beam 2.

【0120】本実施態様によれば、アモルファスシリコ
ン薄膜5が形成されたガラス基板6を載置したステージ
7はチャンバー1内に設けられているの対し、ビームシ
ールド9はチャンバー1の外部に設けられているから、
XeClエキシマレーザビーム2がビームシールド9に
照射されることによって、なんらかの不純物が飛散する
おそれがあっても、アモルファスシリコン薄膜5に、生
成された不純物が混入することを確実に防止することが
可能となる。
According to the present embodiment, the stage 7 on which the glass substrate 6 on which the amorphous silicon thin film 5 is formed is provided inside the chamber 1, whereas the beam shield 9 is provided outside the chamber 1. Because
By irradiating the beam shield 9 with the XeCl excimer laser beam 2, even if some impurities may be scattered, it is possible to reliably prevent the generated impurities from being mixed into the amorphous silicon thin film 5. Become.

【0121】また、本実施態様によれば、ビームシール
ド9がチャンバー1の外部に設けられており、XeCl
エキシマレーザビーム2がビームシールド9に照射され
ることによって、なんらかの不純物が生成されるおそれ
があっても、アモルファスシリコン薄膜5に、生成され
た不純物が混入することがないから、ビームシールド9
はXeClエキシマレーザビーム2を遮蔽できる材料に
よって形成されていればよく、材料選択の余地が拡大す
るとともに、コストダウンを図ることが可能になる。
Further, according to this embodiment, the beam shield 9 is provided outside the chamber 1 and the XeCl
Irradiation of the excimer laser beam 2 onto the beam shield 9 may generate any impurities, but the generated impurities do not enter the amorphous silicon thin film 5.
May be made of a material that can shield the XeCl excimer laser beam 2, and thus the room for material selection is expanded and the cost can be reduced.

【0122】本発明は、以上の実施態様に限定されるこ
となく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種
々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含
されるものであることはいうまでもない。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. It goes without saying that it is a thing.

【0123】たとえば、前記実施態様においては、Xe
Clエキシマレーザビーム2として、30mm×70m
mの矩形状のビームを用いているが、30mm×70m
mの矩形状ビームであることは必ずしも必要がなく、他
の形状、たとえば、円形ビームなどを用いることもでき
る。
For example, in the above embodiment, Xe
30 mm × 70 m as Cl excimer laser beam 2
30mm x 70m
It is not necessary that the beam be a rectangular beam of m, and other shapes such as a circular beam may be used.

【0124】さらに、前記実施態様においては、エネル
ギー密度が600mJ/平方センチのXeClエキシマ
レーザビーム2を用いているが、レーザビームのエネル
ギー密度が600mJ/平方センチであることは必ずし
も必要がなく、目的に応じて、種々のエネルギー密度の
レーザビームを使用することができる。
Further, in the above embodiment, the XeCl excimer laser beam 2 having an energy density of 600 mJ / cm 2 is used. However, the energy density of the laser beam is not necessarily required to be 600 mJ / cm 2. , Laser beams of various energy densities can be used.

【0125】また、前記実施態様においては、XeCl
エキシマレーザビーム2が用いられているが、XeCl
エキシマレーザビーム2に代えて、KrFエキシマレー
ザビーム(共振波長248nm)やArFエキシマレー
ザビーム(共振波長193nm)を用いることもでき
る。
In the above embodiment, XeCl
Excimer laser beam 2 is used, but XeCl
Instead of the excimer laser beam 2, a KrF excimer laser beam (resonant wavelength 248 nm) or an ArF excimer laser beam (resonant wavelength 193 nm) can be used.

【0126】さらに、前記実施態様においては、XeC
lエキシマレーザビーム2が用いられているが、エキシ
マレーザビームに代えて、他のレーザビームを用いるこ
ともできる。
Further, in the above embodiment, XeC
Although the excimer laser beam 2 is used, another laser beam can be used instead of the excimer laser beam.

【0127】また、前記実施態様においては、XeCl
エキシマレーザビーム2が用いられているが、レーザビ
ームに代えて、電子ビームや赤外線ビームなどのエネル
ギービームを用いてもよい。
In the above embodiment, XeCl
Although the excimer laser beam 2 is used, an energy beam such as an electron beam or an infrared beam may be used instead of the laser beam.

【0128】さらに、前記実施態様においては、パルス
幅が約50nsecのXeClエキシマレーザビーム2
を用いているが、パルス幅が約50nsecであること
は必ずしも必要ではなく、XeClエキシマレーザビー
ムのパルス幅は、目的に応じて選択することができ、た
とえば、20〜300nsecに好ましく設定すること
ができる。
Further, in the above embodiment, the XeCl excimer laser beam 2 having a pulse width of about 50 nsec.
However, the pulse width of the XeCl excimer laser beam is not necessarily required to be about 50 nsec, and the pulse width of the XeCl excimer laser beam can be selected according to the purpose. For example, the pulse width is preferably set to 20 to 300 nsec. it can.

【0129】また、前記実施態様においては、ガラス基
板6に形成されたアモルファスシリコン薄膜5に、Xe
Clエキシマレーザビーム2を照射して、アニールし、
結晶化させているが、本発明は、アモルファスシリコン
薄膜5のアニール処理に限定されるものではなく、エネ
ルギービームを用いたテトラフルオロエチレン板表面の
親水化処理や、エネルギービームを用いたガラス板上へ
の薄膜形成処理、プラズマCVDによって形成したシリ
コン酸化膜のエネルギービームを用いた緻密化処理、エ
ネルギービームを用いたアモルファスシリコン中の水素
ガスの除去処理などにも適用可能である。
In the above embodiment, the Xe film is formed on the amorphous silicon thin film 5 formed on the glass substrate 6.
Irradiate with Cl excimer laser beam 2 and anneal,
Although the crystallization is performed, the present invention is not limited to the annealing treatment of the amorphous silicon thin film 5, but may be performed by hydrophilizing the surface of the tetrafluoroethylene plate using an energy beam or on a glass plate using an energy beam. The present invention is also applicable to a process of forming a thin film on silicon, a process of densifying a silicon oxide film formed by plasma CVD using an energy beam, a process of removing hydrogen gas in amorphous silicon using an energy beam, and the like.

【0130】さらに、前記実施態様においては、基板と
して、ガラス基板6が用いられているが、ガラス基板6
に限らず、プラスチック基板などを使用することもでき
る。
Further, in the above embodiment, the glass substrate 6 is used as the substrate.
Not limited to this, a plastic substrate or the like can be used.

【0131】また、図1ないし図8に示された実施態様
においては、ビームシールド8が、ステージ7に連結さ
れているが、ビームシールド8は、ステージ7との相対
的位置関係が一定であるように、ステージ7と同期し
て、移動されるように構成されていれば足り、ステージ
7に連結されていることは必ずしも必要がなく、ステー
ジ7とビームシールド8が、異なる移動機構によって、
移動されるように構成されていてもよい。
In the embodiments shown in FIGS. 1 to 8, the beam shield 8 is connected to the stage 7, but the relative position of the beam shield 8 to the stage 7 is constant. As described above, it is sufficient that the stage 7 is configured to be moved in synchronization with the stage 7, and it is not always necessary that the stage 7 and the beam shield 8 are connected to the stage 7.
It may be configured to be moved.

【0132】さらに、前記実施態様においては、ステー
ジ7が移動するように構成されているが、XeClエキ
シマレーザビーム2とステージ7とが相対的に移動可能
であればよく、ステージ7を静止状態に保持し、レーザ
光源3が移動可能に構成することもできる。
Further, in the above-described embodiment, the stage 7 is configured to move. However, it is sufficient that the XeCl excimer laser beam 2 and the stage 7 can relatively move. The laser light source 3 may be held so as to be movable.

【0133】また、前記実施態様においては、表面がモ
リブデンによって覆われたビームシールド8が用いられ
ているが、モリブデンに代えて、タンタルやタングステ
ンなどの高融点金属やセラミックあるいはレーザビーム
に対して、アブレーションを生じない材料によって、ビ
ームシールド8の表面を覆ってもよく、さらには、ビー
ムシールド8全体をモリブデンや、タンタル、タングス
テンなどの高融点金属やセラミックあるいはレーザビー
ムに対して、アブレーションを生じない材料よって形成
してもよい。
In the above embodiment, the beam shield 8 whose surface is covered with molybdenum is used. The surface of the beam shield 8 may be covered with a material that does not cause ablation. Further, the entire beam shield 8 does not ablate against a high melting point metal such as molybdenum, tantalum, or tungsten, a ceramic, or a laser beam. It may be formed of a material.

【0134】さらに、前記実施態様においては、ビーム
シールド8、9が、XeClエキシマレーザビーム2の
焦点深度内に配置されているが、ビームシールド8、9
を、XeClエキシマレーザビーム2の焦点深度内に配
置することは、必ずしも必要ではない。
Further, in the above embodiment, the beam shields 8, 9 are arranged within the focal depth of the XeCl excimer laser beam 2, but the beam shields 8, 9
Is within the depth of focus of the XeCl excimer laser beam 2.

【0135】また、前記実施態様においては、XeCl
エキシマレーザビーム2の焦点深度が1mm以上に設定
されているが、XeClエキシマレーザビーム2の焦点
深度を1mm以上に設定することは、必ずしも必要では
ない。
In the above embodiment, XeCl
Although the focal depth of the excimer laser beam 2 is set to 1 mm or more, it is not always necessary to set the focal depth of the XeCl excimer laser beam 2 to 1 mm or more.

【0136】さらに、前実施態様においては、ビームシ
ールド8の表面がXeClエキシマレーザビーム2を乱
反射するように形成されているが、反射されたXeCl
エキシマレーザビーム2が集光されることがなければ、
乱反射するように構成することは必ずしも必要がない。
Further, in the previous embodiment, the surface of the beam shield 8 is formed so as to irregularly reflect the XeCl excimer laser beam 2, but the reflected XeCl
If the excimer laser beam 2 is not focused,
It is not always necessary to provide a configuration for irregular reflection.

【0137】また、前記実施態様においては、チャンバ
ー1内が減圧に保持されているが、減圧にする代わり
に、窒素や不活性ガスなどの不活性なガスによって満た
すようにしてもよい。
In the above embodiment, the inside of the chamber 1 is maintained at a reduced pressure. However, instead of reducing the pressure, the chamber 1 may be filled with an inert gas such as nitrogen or an inert gas.

【0138】さらに、前記実施態様においては、X方向
に、照射領域のX方向の幅の1/3づつずらして、Xe
Clエキシマレーザビーム2をアモルファスシリコン薄
膜5に照射して、アモルファスシリコン薄膜5を、X方
向に走査し、Y方向に、照射領域のY方向の幅の1/3
づつずらして、XeClエキシマレーザビーム2をアモ
ルファスシリコン薄膜5に照射して、Y方向に走査し、
アモルファスシリコン薄膜5の各領域を9ショットのX
eClエキシマレーザビーム2によってアニールして、
アモルファスシリコンを結晶化しているが、このよう
に、XeClエキシマレーザビーム2を走査することは
必ずしも必要がなく、アモルファスシリコン薄膜5の各
領域に照射すべきXeClエキシマレーザビーム2のエ
ネルギーに応じて、ステージ7を、矩形状のXeClエ
キシマレーザビーム2の一辺よりも小さい所定距離を一
単位として移動させるようにすればよく、たとえば、矩
形状のXeClエキシマレーザビーム2の一辺の整数分
の一の距離を一単位として移動させ、あるいは、ステー
ジ7を、矩形状のXeClエキシマレーザビーム2の一
辺の整数分の一とは異なる所定距離を一単位として移動
させるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, Xe is shifted in the X direction by 1/3 of the width of the irradiation area in the X direction, and Xe
The amorphous silicon thin film 5 is irradiated with a Cl excimer laser beam 2 to scan the amorphous silicon thin film 5 in the X direction.
The amorphous silicon thin film 5 is irradiated with the XeCl excimer laser beam 2 while being shifted, and scanned in the Y direction.
Each region of the amorphous silicon thin film 5 is divided into 9 shots of X.
Annealed by eCl excimer laser beam 2,
Although the amorphous silicon is crystallized, it is not always necessary to scan the XeCl excimer laser beam 2 as described above. The stage 7 may be moved with a predetermined distance smaller than one side of the rectangular XeCl excimer laser beam 2 as one unit. May be moved as a unit, or the stage 7 may be moved as a unit at a predetermined distance different from an integer fraction of one side of the rectangular XeCl excimer laser beam 2.

【0139】また、前記実施態様においては、ステージ
7を、XeClエキシマレーザビーム2の照射に連動し
て、段階的に移動させるように構成されているが、Xe
Clエキシマレーザビーム2の照射に連動して、連続的
に移動させるようにすることもできる。
In the above embodiment, the stage 7 is moved stepwise in synchronization with the irradiation of the XeCl excimer laser beam 2.
It can be moved continuously in conjunction with the irradiation of the Cl excimer laser beam 2.

【0140】さらに、前記実施態様においては、ガラス
基板6上に形成されたアモルファスシリコン薄膜5の外
縁に沿って、ビームシールド8を設けているが、アモル
ファスシリコン薄膜5の外縁に沿って、ビームシールド
8を設けることは必ずしも必要がなく、アニール処理す
べき部分がアモルファスシリコン薄膜5の一部であれ
ば、アニール処理すべきアモルファスシリコン薄膜5の
部分にXeClエキシマレーザビーム2が照射され、X
eClエキシマレーザビーム2が照射される必要がない
部分を覆うように、ビームシールド8を設ければよい。
Further, in the above embodiment, the beam shield 8 is provided along the outer edge of the amorphous silicon thin film 5 formed on the glass substrate 6, but the beam shield 8 is provided along the outer edge of the amorphous silicon thin film 5. It is not necessary to provide the XeCl excimer laser beam 2 to the portion of the amorphous silicon thin film 5 to be annealed if the portion to be annealed is part of the amorphous silicon thin film 5.
The beam shield 8 may be provided so as to cover a portion that does not need to be irradiated with the eCl excimer laser beam 2.

【0141】[0141]

【発明の効果】本発明によれば、エネルギービームを照
射して、改質する基体の領域を段階的にずらしつつ、エ
ネルギービームを照射することによって、基体の所定の
領域を改質する場合に、改質すべき領域にのみ、エネル
ギービームを照射することのできる改良されたエネルギ
ービーム改質方法およびエネルギービーム改質装置を提
供することが可能になる。
According to the present invention, when a predetermined area of a substrate is modified by irradiating an energy beam and irradiating the energy beam while gradually shifting a region of the substrate to be modified. In addition, it is possible to provide an improved energy beam reforming method and an improved energy beam reformer capable of irradiating an energy beam only to a region to be modified.

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

【図1】図1は、本発明の好ましい実施態様にかかるレ
ーザアニール処理装置の略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a laser annealing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】図2は、本発明の好ましい実施態様にかかるレ
ーザアニール処理装置の略縦断面図である。
FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of a laser annealing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

【図3】図3は、領域12にXeClエキシマレーザビ
ーム2が照射されることによってアモルファスシリコン
薄膜の一部5aがアニールされる様子を概略的に表わし
た図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a state in which a portion 5a of an amorphous silicon thin film is annealed by irradiating a region 12 with a XeCl excimer laser beam 2. FIG.

【図4】図4は、アモルファスシリコン薄膜5をアニー
ルする場合の、当該アモルファスシリコン薄膜表面の温
度変化を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a temperature change on the surface of the amorphous silicon thin film when the amorphous silicon thin film 5 is annealed.

【図5】図5は、領域12にXeClエキシマレーザビ
ーム2が照射された後、領域13にエネルギービームが
照射されることによってアモルファスシリコン薄膜の一
部5aおよび5bがアニールされる様子を概略的に表わ
した図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which a region 13 is irradiated with an energy beam after a region 12 is irradiated with a XeCl excimer laser beam 2, and a part 5a and 5b of the amorphous silicon thin film is annealed. FIG.

【図6】図6は、領域13にXeClエキシマレーザビ
ーム2が照射された後、領域14にエネルギービームが
照射されることによってアモルファスシリコン薄膜の一
部5aおよび5cがアニールされる様子を概略的に表わ
した図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a state in which a region 13 is irradiated with an XeCl excimer laser beam 2 and then an area 14 is irradiated with an energy beam to anneal portions 5a and 5c of the amorphous silicon thin film. FIG.

【図7】図7は、領域14にXeClエキシマレーザビ
ーム2が照射された後、領域15にエネルギービームが
照射されることによってアモルファスシリコン薄膜の一
部5a乃至5dがアニールされる様子を概略的に表わし
た図である。
FIG. 7 is a schematic view showing a state in which a region 14 is irradiated with an XeCl excimer laser beam 2 and then an energy beam is irradiated on a region 15 to anneal a part 5a to 5d of the amorphous silicon thin film. FIG.

【図8】図8は、領域15にXeClエキシマレーザビ
ーム2が照射された後、領域16にエネルギービームが
照射されることによってアモルファスシリコン薄膜の一
部5a乃至5cがアニールされる様子を概略的に表わし
た図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which a region 15 is irradiated with an XeCl excimer laser beam 2 and then a region 16 is irradiated with an energy beam to anneal portions 5a to 5c of the amorphous silicon thin film. FIG.

【図9】図9は、本発明の別の好ましい実施態様にかか
るレーザアニール処理装置の略縦断面図である。
FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view of a laser annealing apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバー 2 XeClエキシマレーザビーム 3 レーザ光源 4 石英窓 5 アモルファスシリコン薄膜 6 ガラス基板 6a ガラス基板6の縁部 7 ステージ 8,9 ビームシールド 12、13、14、15、16 照射領域 Reference Signs List 1 chamber 2 XeCl excimer laser beam 3 laser light source 4 quartz window 5 amorphous silicon thin film 6 glass substrate 6a edge of glass substrate 6 stage 8,9 beam shield 12,13,14,15,16 irradiation area

フロントページの続き (72)発明者 中嶋 英晴 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 神保 昌夫 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5F052 AA02 BA04 BB07 CA10 DA02 5F058 BB04 BB07 BF76 BF77 BH17 5F072 YY08 Continued on the front page (72) Inventor Hideharu Nakajima 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Masao Jimbo 6-35-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation In-house F term (reference) 5F052 AA02 BA04 BB07 CA10 DA02 5F058 BB04 BB07 BF76 BF77 BH17 5F072 YY08

Claims (66)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 改質すべき基体をステージ上に載置し、
前記基体の改質すべき部分に対応して、開口部が形成さ
れ、前記ステージとの相対的位置関係が一定であるビー
ムシールドによって、前記ステージを覆い、前記開口部
を介して、前記基体にエネルギービームを、段階的にず
らし、順次、照射して、改質することを特徴とするエネ
ルギービーム改質方法。
1. A substrate to be modified is placed on a stage,
An opening is formed corresponding to the portion of the substrate to be modified, and the stage is covered by a beam shield having a constant relative positional relationship with the stage, and energy is applied to the substrate via the opening. An energy beam reforming method characterized in that a beam is shifted in a stepwise manner, sequentially irradiated, and reformed.
【請求項2】 前記エネルギービームが矩形状をなして
いることを特徴とする請求項1に記載のエネルギービー
ム改質方法。
2. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein the energy beam has a rectangular shape.
【請求項3】 前記エネルギービームが、レーザビー
ム、電子ビームおよび赤外線ビームよりなる群から選ば
れるエネルギービームによって構成されていることを特
徴とする請求項1または2に記載のエネルギービーム改
質方法。
3. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein the energy beam is constituted by an energy beam selected from the group consisting of a laser beam, an electron beam, and an infrared beam.
【請求項4】 前記エネルギービームが、レーザビーム
によって構成されていることを特徴とする請求項3に記
載のエネルギービーム改質方法。
4. The energy beam reforming method according to claim 3, wherein the energy beam is constituted by a laser beam.
【請求項5】 前記レーザビームがエキシマレーザビー
ムによって構成されていることを特徴とする請求項4に
記載のエネルギービーム改質方法。
5. The energy beam reforming method according to claim 4, wherein said laser beam is constituted by an excimer laser beam.
【請求項6】 前記エキシマレーザビームがXeClエ
キシマレーザビーム、KrFエキシマレーザビームおよ
びArFエキシマレーザビームよりなる群から選ばれる
エキシマレーザビームによって構成されていることを特
徴とする請求項5に記載のエネルギービーム改質方法。
6. The energy according to claim 5, wherein said excimer laser beam comprises an excimer laser beam selected from the group consisting of a XeCl excimer laser beam, a KrF excimer laser beam, and an ArF excimer laser beam. Beam modification method.
【請求項7】 前記レーザビームのパルス幅が20〜3
00nsecに設定されていることを特徴とする請求項
4ないし6のいずれか1項に記載のエネルギービーム改
質方法。
7. The pulse width of the laser beam is 20 to 3
The energy beam reforming method according to any one of claims 4 to 6, wherein the energy beam is set to 00 nsec.
【請求項8】 前記基体が、基板に形成された薄膜によ
って構成されていることを特徴とする請求項1ないし7
のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質方法。
8. The apparatus according to claim 1, wherein said base is constituted by a thin film formed on a substrate.
The energy beam reforming method according to any one of the above items.
【請求項9】 前記薄膜がアモルファスシリコン薄膜に
よって構成されていることを特徴とする請求項8に記載
のエネルギービーム改質方法。
9. The energy beam reforming method according to claim 8, wherein the thin film is constituted by an amorphous silicon thin film.
【請求項10】 前記薄膜が、シリコン酸化膜によって
構成されていることを特徴とする請求項8に記載のエネ
ルギービーム改質方法。
10. The method according to claim 8, wherein the thin film is formed of a silicon oxide film.
【請求項11】 前記基体が、ポリテトラフルオロエチ
レン基板によって構成されていることを特徴とする請求
項1ないし7のいずれか1項に記載のエネルギービーム
改質方法。
11. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein the substrate is constituted by a polytetrafluoroethylene substrate.
【請求項12】 前記基板が、ガラス基板によって構成
されていることを特徴とする請求項1ないし10のいず
れか1項に記載のエネルギービーム改質方法。
12. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein the substrate is formed of a glass substrate.
【請求項13】 前記基板が、プラスチック基板によっ
て構成されていることを特徴とする請求項1ないし10
のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質方法。
13. The apparatus according to claim 1, wherein said substrate is constituted by a plastic substrate.
The energy beam reforming method according to any one of the above items.
【請求項14】 前記ステージが移動可能に構成され、
前記ビームシールドが、前記ステージと連動して、移動
可能に構成されていることを特徴とする請求項1ないし
13のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質方
法。
14. The stage is configured to be movable,
14. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein the beam shield is configured to be movable in conjunction with the stage.
【請求項15】 前記ビームシールドが、前記ステージ
に連結されていることを特徴とする請求項1ないし14
のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質方法。
15. The beam shield according to claim 1, wherein the beam shield is connected to the stage.
The energy beam reforming method according to any one of the above items.
【請求項16】 前記ステージおよび前記ビームシール
ドが前記チャンバ内に配置されていることを特徴とする
請求項1ないし15のいずれか1項に記載のエネルギー
ビーム改質方法。
16. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein the stage and the beam shield are disposed in the chamber.
【請求項17】 前記ステージが前記チャンバ内に配置
され、前記ビームシールドが前記チャンバー外に配置さ
れていることを特徴とする請求項1ないし15のいずれ
か1項に記載のエネルギービーム改質方法。
17. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein the stage is disposed inside the chamber, and the beam shield is disposed outside the chamber. .
【請求項18】 前記ビームシールドの少なくとも表面
が、前記エネルギービームに対して、アブレーションを
生じない材料によって形成されていることを特徴とする
請求項1ないし17のいずれか1項に記載のエネルギー
ビーム改質方法。
18. The energy beam according to claim 1, wherein at least a surface of the beam shield is formed of a material that does not ablate the energy beam. Reforming method.
【請求項19】 前記ビームシールドの少なくとも表面
が、モリブデン、タンタルおよびタングステンよりなる
群から選ばれる高融点金属によって形成されていること
を特徴とする請求項18に記載のエネルギービーム改質
方法。
19. The energy beam reforming method according to claim 18, wherein at least a surface of the beam shield is formed of a refractory metal selected from the group consisting of molybdenum, tantalum, and tungsten.
【請求項20】 前記ビームシールドの少なくとも表面
が、セラミックによって形成されていることを特徴とす
る請求項18に記載のエネルギービーム改質方法。
20. The energy beam reforming method according to claim 18, wherein at least a surface of the beam shield is formed of ceramic.
【請求項21】 前記基体が、基板表面の一部に形成さ
れた薄膜によって構成され、前記ビームシールドの前記
開口部が前記薄膜の形成されている部分に対応するよう
に、前記ビームシールドの前記ステージに対する相対的
位置関係が設定されていることを特徴とする請求項8な
いし10、12ないし20のいずれか1項に記載のエネ
ルギービーム改質方法。
21. The base of the beam shield, wherein the base is constituted by a thin film formed on a part of the surface of the substrate, and the opening of the beam shield corresponds to a portion where the thin film is formed. The energy beam reforming method according to any one of claims 8 to 10, 12 to 20, wherein a relative positional relationship with respect to the stage is set.
【請求項22】 前記ビームシールドが、前記エネルギ
ービームの焦点深度内に配置されることを特徴とする請
求項1ないし21のいずれか1項に記載のエネルギービ
ーム改質方法。
22. The method according to claim 1, wherein the beam shield is disposed within a depth of focus of the energy beam.
【請求項23】 前記エネルギービームの焦点深度が1
mm以上に設定されていることを特徴とする請求項1な
いし22のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質
方法。
23. The energy beam having a depth of focus of 1
23. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein the distance is set to not less than mm.
【請求項24】 前記ビームシールドの表面が前記エネ
ルギービームを乱反射するように形成されていることを
特徴とする請求項1ないし23のいずれか1項に記載の
エネルギービーム改質方法。
24. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein a surface of the beam shield is formed so as to irregularly reflect the energy beam.
【請求項25】 前記ビームシールドの前記開口部が矩
形状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし
24のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質方
法。
25. The energy beam reforming method according to claim 1, wherein the opening of the beam shield is formed in a rectangular shape.
【請求項26】 前記ステージを、前記矩形状のエネル
ギービームの一辺よりも小さい距離を一単位として移動
させるように構成されたことを特徴とする請求項1ない
し25のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質方
法。
26. The apparatus according to claim 1, wherein the stage is configured to move by a distance smaller than one side of the rectangular energy beam as one unit. Energy beam modification method.
【請求項27】 前記ステージを、前記矩形状のエネル
ギービームの一辺の整数分の一の距離を一単位として移
動させるように構成されたことを特徴とする請求項26
に記載のエネルギービーム改質方法。
27. The apparatus according to claim 26, wherein the stage is moved so that a distance of an integral fraction of one side of the rectangular energy beam is set as one unit.
3. The energy beam reforming method according to item 1.
【請求項28】 前記ステージを、前記矩形状のエネル
ギービームの一辺の整数分の一とは異なる距離を一単位
として移動させるように構成されたことを特徴とする請
求項26に記載のエネルギービーム改質方法。
28. The energy beam according to claim 26, wherein the stage is moved so that a distance different from an integer fraction of one side of the rectangular energy beam is set as one unit. Reforming method.
【請求項29】 前記ステージを、前記エネルギービー
ムの照射に連動して、段階的に移動させるように構成さ
れたことを特徴とする請求項1ないし28のいずれか1
項に記載のエネルギービーム改質方法。
29. The apparatus according to claim 1, wherein the stage is moved stepwise in conjunction with the irradiation of the energy beam.
Item 10. The energy beam reforming method according to Item 1.
【請求項30】 前記ステージを、前記エネルギービー
ムの照射に連動して、連続的に移動させるように構成さ
れたことを特徴とする請求項1ないし28のいずれか1
項に記載のエネルギービーム改質方法。
30. The apparatus according to claim 1, wherein the stage is configured to be continuously moved in conjunction with the irradiation of the energy beam.
Item 10. The energy beam reforming method according to Item 1.
【請求項31】 前記チャンバー内が減圧に保持されて
いることを特徴とする請求項16ないし30のいずれか
1項に記載のエネルギービーム改質方法。
31. The energy beam reforming method according to claim 16, wherein the inside of the chamber is kept at a reduced pressure.
【請求項32】 前記チャンバー内が不活性なガスによ
って満たされていることを特徴とする請求項16ないし
30のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質方
法。
32. The energy beam reforming method according to claim 16, wherein the inside of the chamber is filled with an inert gas.
【請求項33】 前記不活性なガスが窒素および不活性
ガスよりなる群から選ばれるガスによって構成されてい
ることを特徴とする請求項32に記載のエネルギービー
ム改質方法。
33. The energy beam reforming method according to claim 32, wherein the inert gas is constituted by a gas selected from the group consisting of nitrogen and an inert gas.
【請求項34】 基体にエネルギービームを照射して、
改質するエネルギービーム改質装置であって、エネルギ
ービームを発するエネルギービーム光源と、前記基体が
載置されたステージと、前記エネルギービームと前記ス
テージとを相対的に移動させる走査手段と、前記エネル
ギービーム光源から発せられた前記エネルギービームを
遮蔽するビームシールドを備え、前記ビームシールド
が、前記ステージとの相対的位置関係が一定であるよう
に設けられたことを特徴とするエネルギービーム改質装
置。
34. Irradiating the substrate with an energy beam,
An energy beam reforming apparatus for reforming, comprising: an energy beam light source that emits an energy beam; a stage on which the substrate is mounted; a scanning unit that relatively moves the energy beam and the stage; An energy beam reforming device, comprising: a beam shield for shielding the energy beam emitted from a beam light source, wherein the beam shield is provided so that a relative positional relationship with the stage is constant.
【請求項35】 前記エネルギービームが矩形状エネル
ギービームによって構成されている請求項34に記載の
エネルギービーム改質装置。
35. The energy beam reformer according to claim 34, wherein the energy beam is constituted by a rectangular energy beam.
【請求項36】 前記エネルギービームが、レーザビー
ム、電子ビームおよび赤外線ビームよりなる群から選ば
れるエネルギービームによって構成されていることを特
徴とする請求項34または35に記載のエネルギービー
ム改質装置。
36. The energy beam reforming apparatus according to claim 34, wherein the energy beam is constituted by an energy beam selected from the group consisting of a laser beam, an electron beam, and an infrared beam.
【請求項37】 前記エネルギービームが、レーザビー
ムによって構成されていることを特徴とする請求項36
に記載のエネルギービーム改質装置。
37. The energy beam according to claim 36, wherein the energy beam is constituted by a laser beam.
The energy beam reforming apparatus according to claim 1.
【請求項38】 前記レーザビームがエキシマレーザビ
ームによって構成されていることを特徴とする請求項3
7に記載のエネルギービーム改質装置。
38. The method according to claim 3, wherein the laser beam is constituted by an excimer laser beam.
8. The energy beam reformer according to 7.
【請求項39】 前記エキシマレーザビームが、XeC
lエキシマレーザビーム、KrFエキシマレーザビーム
およびArFエキシマレーザビームよりなる群から選ば
れるエキシマレーザビームによって構成されていること
を特徴とする請求項38に記載のエネルギービーム改質
装置。
39. The excimer laser beam is XeC
39. The energy beam reforming apparatus according to claim 38, comprising an excimer laser beam selected from the group consisting of an excimer laser beam, a KrF excimer laser beam, and an ArF excimer laser beam.
【請求項40】 前記レーザビームのパルス幅が20〜
300nsecに設定されていることを特徴とする請求
項37ないし39のいずれか1項に記載のエネルギービ
ーム改質装置。
40. A pulse width of the laser beam is 20 to 40.
The energy beam reformer according to any one of claims 37 to 39, wherein the energy beam reformer is set to 300 nsec.
【請求項41】 前記基体が、基板に形成された薄膜に
よって構成されていることを特徴とする請求項34ない
し40のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質装
置。
41. The energy beam reforming apparatus according to claim 34, wherein the substrate is constituted by a thin film formed on the substrate.
【請求項42】 前記基体が、基板に形成されたアモル
ファスシリコン薄膜によって構成されていることを特徴
とする請求項41に記載のエネルギービーム改質装置。
42. The energy beam reforming apparatus according to claim 41, wherein the base is constituted by an amorphous silicon thin film formed on the substrate.
【請求項43】 前記基体が、基板に形成されたシリコ
ン酸化膜によって構成されていることを特徴とする請求
項41に記載のエネルギービーム改質装置。
43. The energy beam reformer according to claim 41, wherein the base is constituted by a silicon oxide film formed on the substrate.
【請求項44】 前記基体が、ポリテトラフルオロエチ
レン基板によって構成されていることを特徴とする請求
項41に記載のエネルギービーム改質装置。
44. The energy beam reformer according to claim 41, wherein the base is constituted by a polytetrafluoroethylene substrate.
【請求項45】 前記基板がガラス基板によって構成さ
れていることを特徴とする請求項41ないし44のいず
れか1項に記載のエネルギービーム改質装置。
45. The energy beam reformer according to claim 41, wherein the substrate is formed of a glass substrate.
【請求項46】 前記基板がプラスチック基板によって
構成されていることを特徴とする請求項41ないし44
のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質装置。
46. The substrate according to claim 41, wherein said substrate is constituted by a plastic substrate.
The energy beam reforming device according to any one of the above.
【請求項47】 前記走査手段が、前記ステージを移動
可能に構成され、前記ビームシールドが、前記ステージ
と連動して、移動可能に構成されていることを特徴とす
る請求項34ないし46のいずれか1項に記載のエネル
ギービーム改質装置。
47. The apparatus according to claim 34, wherein the scanning unit is configured to move the stage, and the beam shield is configured to move in conjunction with the stage. The energy beam reformer according to claim 1 or 2.
【請求項48】 前記ビームシールドが、前記ステージ
に連結されていることを特徴とする請求項34ないし4
7のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質装置。
48. The apparatus according to claim 34, wherein the beam shield is connected to the stage.
8. The energy beam reforming apparatus according to any one of items 7 to 7.
【請求項49】 前記エネルギービーム改質装置は、さ
らに、チャンバを備え、前記ステージおよび前記ビーム
シールドが前記チャンバ内に配置されていることを特徴
とする請求項34ないし48のいずれか1項に記載のエ
ネルギービーム改質装置。
49. The energy beam reforming apparatus according to claim 34, further comprising a chamber, wherein the stage and the beam shield are arranged in the chamber. The energy beam reforming apparatus according to claim 1.
【請求項50】 エネルギービーム改質装置は、さら
に、チャンバを備え、前記ステージが前記チャンバ内に
配置され、前記ビームシールドが前記チャンバー外に配
置されていることを特徴とする請求項34ないし47の
いずれか1項に記載のエネルギービーム改質装置。
50. The energy beam reformer further comprises a chamber, wherein the stage is disposed in the chamber, and the beam shield is disposed outside the chamber. The energy beam reforming device according to any one of the above.
【請求項51】 前記ビームシールドが、前記エネルギ
ービームに対して、アブレーションを生じない材料によ
って形成されていることを特徴とする請求項34ないし
50のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質装
置。
51. The energy beam reforming apparatus according to claim 34, wherein the beam shield is formed of a material that does not cause ablation with respect to the energy beam. .
【請求項52】 前記ビームシールドの少なくとも表面
が、モリブデン、タンタルおよびタングステンよりなる
群から選ばれる高融点金属によって形成されていること
を特徴とする請求項34ないし51のいずれか1項に記
載のエネルギービーム改質装置。
52. The method according to claim 34, wherein at least a surface of the beam shield is formed of a refractory metal selected from the group consisting of molybdenum, tantalum and tungsten. Energy beam reformer.
【請求項53】 前記ビームシールドの少なくとも表面
が、セラミックによって形成されていることを特徴とす
る請求項34ないし51のいずれか1項に記載のエネル
ギービーム改質装置。
53. The energy beam reforming apparatus according to claim 34, wherein at least a surface of the beam shield is formed of ceramic.
【請求項54】 前記基体が、基板表面の一部に形成さ
れた薄膜によって構成され、前記ビームシールドが、前
記薄膜が形成されている部分のみを露出するように配置
されていることを特徴とする請求項34ないし53のい
ずれか1項に記載のエネルギービーム改質装置。
54. The method according to claim 54, wherein the base is constituted by a thin film formed on a part of the surface of the substrate, and the beam shield is arranged so as to expose only a portion where the thin film is formed. The energy beam reformer according to any one of claims 34 to 53.
【請求項55】 前記ビームシールドが、前記エネルギ
ービームの焦点深度内に配置されていることを特徴とす
る請求項34ないし54のいずれか1項に記載のエネル
ギービーム改質装置。
55. The energy beam reformer according to claim 34, wherein the beam shield is disposed within a depth of focus of the energy beam.
【請求項56】 前記エネルギービームの焦点深度が1
mm以上に設定されていることを特徴とする請求項55
に記載のエネルギービーム改質装置。
56. The energy beam having a depth of focus of 1
55 mm or more.
The energy beam reforming apparatus according to claim 1.
【請求項57】 前記ビームシールドの表面が前記エネ
ルギービームを乱反射するように形成されていることを
特徴とする請求項34ないし56のいずれか1項に記載
のエネルギービーム改質装置。
57. The energy beam reforming apparatus according to claim 34, wherein a surface of said beam shield is formed so as to diffusely reflect said energy beam.
【請求項58】 前記ビームシールドに矩形状の開口部
が形成されていることを特徴とする請求項34ないし5
7のいずれか1項に記載のエネルギービーム改質装置。
58. The beam shield according to claim 34, wherein a rectangular opening is formed in the beam shield.
8. The energy beam reforming apparatus according to any one of items 7 to 7.
【請求項59】 前記走査手段が、前記ステージを、前
記矩形状のエネルギービームの一辺よりも小さい距離を
一単位として移動させるように構成されていることを特
徴とする請求項34ないし58のいずれか1項に記載の
エネルギービーム改質装置。
59. The apparatus according to claim 34, wherein the scanning means is configured to move the stage by a unit smaller than one side of the rectangular energy beam as one unit. The energy beam reformer according to claim 1 or 2.
【請求項60】 前記走査手段が、前記ステージを、前
記矩形状のエネルギービームの一辺の整数分の一の距離
を一単位として移動させるように構成されていることを
特徴とする請求項59に記載のエネルギービーム改質装
置。
60. The apparatus according to claim 59, wherein said scanning means is configured to move said stage in units of an integral distance of one side of said rectangular energy beam as one unit. The energy beam reforming apparatus according to claim 1.
【請求項61】 前記走査手段が、前記ステージを、前
記矩形状のエネルギービームの一辺の整数分の一とは異
なる距離を一単位として移動させるように構成されてい
ることを特徴とする請求項59に記載のエネルギービー
ム改質装置。
61. The apparatus according to claim 61, wherein the scanning means is configured to move the stage with a distance different from an integer fraction of one side of the rectangular energy beam as one unit. 60. The energy beam reformer according to 59.
【請求項62】 前記走査手段が、前記ステージを、前
記エネルギービームの照射に連動して、段階的に移動さ
せるように構成されていることを特徴とする請求項34
ないし61のいずれか1項に記載のエネルギービーム改
質装置。
62. The apparatus according to claim 34, wherein the scanning means is configured to move the stage stepwise in conjunction with the irradiation of the energy beam.
62. The energy beam reformer according to any one of items 61 to 61.
【請求項63】 前記走査手段が、前記ステージを、前
記エネルギービームの照射に連動して、連続的に移動さ
せるように構成されていることを特徴とする請求項34
ないし61のいずれか1項に記載のエネルギービーム改
質装置。
63. The apparatus according to claim 34, wherein the scanning means is configured to move the stage continuously in conjunction with the irradiation of the energy beam.
62. The energy beam reformer according to any one of items 61 to 61.
【請求項64】 前記チャンバー内が減圧に保持されて
いることを特徴とする請求項49ないし63のいずれか
1項に記載のエネルギービーム改質装置。
64. The energy beam reformer according to claim 49, wherein the inside of the chamber is kept at a reduced pressure.
【請求項65】 前記チャンバー内が不活性なガスで満
たされていることを特徴とする請求項49ないし63の
いずれか1項に記載のエネルギービーム改質装置。
65. The energy beam reformer according to claim 49, wherein the inside of the chamber is filled with an inert gas.
【請求項66】 前記不活性なガスが窒素および不活性
ガスよりなる群から選ばれるガスによって構成されてい
ることを特徴とする請求項65に記載のエネルギービー
ム改質装置。
66. The energy beam reformer according to claim 65, wherein the inert gas is constituted by a gas selected from the group consisting of nitrogen and an inert gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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