JP2001257174A - Laser annealing device and method - Google Patents

Laser annealing device and method

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JP2001257174A
JP2001257174A JP2000068053A JP2000068053A JP2001257174A JP 2001257174 A JP2001257174 A JP 2001257174A JP 2000068053 A JP2000068053 A JP 2000068053A JP 2000068053 A JP2000068053 A JP 2000068053A JP 2001257174 A JP2001257174 A JP 2001257174A
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laser
laser beam
homogenizer
annealing apparatus
laser annealing
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JP2000068053A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Daimatsu
幸生 大松
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser annealing device that has a simple configuration, drastically improves the pointing stability of a laser beam, at the same time, rarely causes loss of energy, and can achieve uniform polycrystallization. SOLUTION: A laser annealing device 10 is equipped with an excimer laser oscillator 110, and a homogenizer 120 that sets the size of a laser beam L that is outputted from the laser oscillator 110 to a desired long shape and at the same time makes strength distribution uniform, scans a substrate 200 where an amorphous semiconductor film is formed on a surface 200a with the long- shaped laser beam L, and changes the amorphous semiconductor film into a polycrystal. The laser annealing device 10 is also equipped with a means for dividing the laser beam L that is allowed to oscillate from the laser oscillator 110 into two parts, and an optical means 20 for inversing an incident angle where one of the laser beams that are divided into two parts enters the homogenizer 120. In this case, an image rotator is used in the optical means 20, thus easily adjusting the application position of the laser beam L, and hence achieving more uniform polycrystallization.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上のアモルフ
ァス半導体膜を多結晶化するレーザアニール装置及びレ
ーザアニール方法に係り、特に、レーザビームのポイン
ティングスタビリティを改善したレーザアニール装置及
びレーザアニール方法に関する。
The present invention relates to a laser annealing apparatus and a laser annealing method for polycrystallizing an amorphous semiconductor film on a substrate, and more particularly to a laser annealing apparatus and a laser annealing method with improved pointing stability of a laser beam. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】エキシマレーザ発振器より出力された、
光子エネルギーが比較的高い紫外領域のパルス状のレー
ザビームを、表面にアモルファス半導体膜が堆積された
基板上に照射して、アモルファス半導体膜を低温で多結
晶化するレーザアニール装置が開発されている。
2. Description of the Related Art An excimer laser oscillator outputs
A laser annealing apparatus has been developed which irradiates a pulsed laser beam in the ultraviolet region having a relatively high photon energy onto a substrate having an amorphous semiconductor film deposited on its surface to polycrystallize the amorphous semiconductor film at a low temperature. .

【0003】このレーザアニール装置について、図7及
び図8を用いて説明する。図7は、従来のレーザアニー
ル装置100の概略構成を示すブロック図である。ま
た、図8は、レーザアニール装置100が、基板200
の加工面200a及び加工面200aに照射するレーザ
ビームLのビームスポットSの形状を示す正面図であ
る。
[0003] This laser annealing apparatus will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional laser annealing apparatus 100. FIG. 8 shows that the laser annealing apparatus 100
FIG. 2 is a front view showing a shape of a processing surface 200a and a beam spot S of a laser beam L applied to the processing surface 200a.

【0004】図7に示すように、従来のレーザアニール
装置100の主要構成は、エキシマレーザ発振器110
と、ホモジナイザ120である。エキシマレーザ発振器
110は、光子エネルギーが比較的高い紫外線レーザビ
ームLをパルス的に発生する。
As shown in FIG. 7, a main structure of a conventional laser annealing apparatus 100 is an excimer laser oscillator 110.
And the homogenizer 120. The excimer laser oscillator 110 generates an ultraviolet laser beam L having a relatively high photon energy in a pulsed manner.

【0005】また、ホモジナイザ120は、前段のシリ
ンダレンズアレイと後段のシリンダレンズアレイ及びフ
ォーカスレンズより構成され、エキシマレーザ発振器1
10より出力された矩形のビームスポットのレーザビー
ムLを、図8に示すように、長尺形状のビームスポット
Sに変換し、かつ、レーザビームLのエネルギー強度分
布を均一とする機能を有している。
[0005] The homogenizer 120 includes a front cylinder lens array, a rear cylinder lens array, and a focus lens.
As shown in FIG. 8, the laser beam L of the rectangular beam spot output from the laser beam L is converted into an elongated beam spot S, and the energy intensity distribution of the laser beam L is made uniform. ing.

【0006】表面にアモルファス半導体膜が堆積された
基板200上に、このようなレーザビームLを照射する
と、アモルファス半導体膜を低温で多結晶化することが
できる。従って、従来のレーザアニール装置100は、
長尺形状のビームスポットSを図8の矢印に示すよう
に、ビームスポットSの長軸方向に直交する方向に走査
させることにより、基板200全体のアモルファス半導
体膜を均一に多結晶化する。
By irradiating such a laser beam L onto the substrate 200 having an amorphous semiconductor film deposited on its surface, the amorphous semiconductor film can be polycrystallized at a low temperature. Therefore, the conventional laser annealing apparatus 100
By scanning the elongated beam spot S in the direction orthogonal to the long axis direction of the beam spot S as shown by an arrow in FIG. 8, the amorphous semiconductor film on the entire substrate 200 is uniformly polycrystallized.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、エキシマレ
ーザ発振器では、光共振器ミラーや支持柱の振動、熱膨
張による共振器長の微細な振動や共振器長の変動、或い
は、レーザ管自体の熱膨張によるたわみで光軸や平行度
が変動するといった事態が不可避である。従来のレーザ
アニール装置では、主として、これらが原因で、エキシ
マレーザ発振器から出力されるレーザビームがホモジナ
イザに入射する入射位置及び入射角度が1パルス毎に異
なり、基板の加工面に照射されるレーザビームのビーム
スポットのポインティングスタビリティが悪いという問
題を抱えていた。
By the way, in the excimer laser oscillator, the vibration of the optical resonator mirror and the supporting column, the minute vibration of the resonator length due to the thermal expansion, the fluctuation of the resonator length, or the heat of the laser tube itself. It is inevitable that the optical axis and the parallelism fluctuate due to the deflection due to the expansion. In the conventional laser annealing apparatus, mainly due to these factors, the incident position and incident angle at which the laser beam output from the excimer laser oscillator enters the homogenizer differs for each pulse, and the laser beam applied to the processing surface of the substrate. Had a problem that the pointing stability of the beam spot was poor.

【0008】レーザビームがホモジナイザに入射する入
射位置がある程度不安定でも、レーザビームがホモジナ
イザの光軸に平行に入射すれば、基板の加工面に照射さ
れるレーザビームのスポット位置は大きな影響を受けな
い。しかし、レーザビームがホモジナイザの光軸にある
入射角度をもって入射した場合は、その入射角度にほぼ
比例して、レーザビームの照射位置がずれるという性質
を有している。この性質を図9(A)〜(C)を用いて
具体的に説明する。
[0008] Even if the incident position where the laser beam enters the homogenizer is somewhat unstable, if the laser beam enters parallel to the optical axis of the homogenizer, the spot position of the laser beam applied to the processing surface of the substrate is greatly affected. Absent. However, when the laser beam is incident on the optical axis of the homogenizer at an incident angle, the laser beam has a property that the irradiation position of the laser beam shifts substantially in proportion to the incident angle. This property will be specifically described with reference to FIGS.

【0009】例えば、図9(A)に示すように、ホモジ
ナイザ120の光軸Pに平行に入射したレーザビームL
aは、ホモジナイザ120の光軸P上で基板200の加
工面200aの所定位置に照射される。しかし、図9
(B)に示すように、ホモジナイザ120の光軸Pに正
の入射角度で入射したレーザビームLbは、ホモジナイ
ザ120のレンズの構成により正又は負の方向に、ホモ
ジナイザ120の光軸Pから、入射角に比例した距離だ
けずれた位置に照射される。同様に、図9(C)に示す
ように、ホモジナイザ120の光軸Pに負の入射角度で
入射したレーザビームLcは、ホモジナイザ120のレ
ンズの構成により負又は正の方向に、ホモジナイザ12
0の光軸Pから、入射角に比例した距離だけずれた位置
に照射される。
For example, as shown in FIG. 9A, a laser beam L incident parallel to the optical axis P of the homogenizer 120 is used.
a is irradiated on a predetermined position of the processing surface 200 a of the substrate 200 on the optical axis P of the homogenizer 120. However, FIG.
As shown in (B), the laser beam Lb incident on the optical axis P of the homogenizer 120 at a positive incident angle is incident from the optical axis P of the homogenizer 120 in the positive or negative direction due to the configuration of the lens of the homogenizer 120. The light is applied to a position shifted by a distance proportional to the angle. Similarly, as shown in FIG. 9C, the laser beam Lc incident on the optical axis P of the homogenizer 120 at a negative angle of incidence is moved in the negative or positive direction by the configuration of the lens of the homogenizer 120 in the negative or positive direction.
The light is emitted to a position shifted from the 0 optical axis P by a distance proportional to the incident angle.

【0010】従って、従来のレーザアニール装置100
では、エキシマレーザ発振器110から出力されるレー
ザビームLが、ホモジナイザ120に入射する入射角度
がパルス毎に異なるために、基板200の加工面200
aにおけるビームスポットSの照射位置が不安定で、ビ
ームスポットSのポインティングスタビリティが悪く、
均一な多結晶を形成する障害となっていた。
Therefore, the conventional laser annealing apparatus 100
In the case, the laser beam L output from the excimer laser oscillator 110 has a different incident angle to the homogenizer 120 for each pulse.
a, the irradiation position of the beam spot S is unstable, the pointing stability of the beam spot S is poor,
This was an obstacle to forming a uniform polycrystal.

【0011】従来のレーザアニール装置では、この対策
として、マスクイメージング法により、基板200上で
の位置ずれを原理的にゼロにする方法が考えられる。し
かし、この方法は、レーザビームのポインティングスタ
ビリティが改善されるが、マスクでレーザビームをある
程度遮ってしまうために、エネルギー損失が生じてしま
う。
In a conventional laser annealing apparatus, as a countermeasure, a method of making the displacement on the substrate 200 zero in principle by a mask imaging method can be considered. However, this method improves the pointing stability of the laser beam, but causes an energy loss because the mask blocks the laser beam to some extent.

【0012】また、もう一つの対策として、レーザアニ
ール処理において、レーザビームを基板の加工面に沿っ
て走査する際に、照射スポットが重なるオーバーラップ
を大きく取り、レーザビームのポインティングスタビリ
ティが悪くても、基板の加工面上をなるべく均一にレー
ザビームが照射される方法が考えられる。この方法で
は、エネルギー損失自体はほとんどないが、レーザビー
ムのポインティングスタビリティそのものが改善される
ことはなく、多結晶の均一化にも抜本的な対策とはなり
得ない。
As another countermeasure, in a laser annealing process, when a laser beam is scanned along a processing surface of a substrate, a large overlap where irradiation spots overlap is made large, and pointing stability of the laser beam is deteriorated. Also, a method is conceivable in which a laser beam is irradiated as uniformly as possible on the processed surface of the substrate. In this method, although there is almost no energy loss itself, the pointing stability itself of the laser beam is not improved, and it cannot be a drastic measure for uniforming the polycrystal.

【0013】本発明は、上記課題(問題点)を解決し、
簡単な構成で、レーザビームのポインティングスタビリ
ティを抜本的に改善し、かつ、エネルギーロスがほとん
ど無く、均一な多結晶化が可能なレーザアニール装置及
びレーザアニール方法を提供することを目的とする。
[0013] The present invention solves the above problems (problems),
An object of the present invention is to provide a laser annealing apparatus and a laser annealing method capable of radically improving the pointing stability of a laser beam with a simple configuration, hardly causing energy loss, and enabling uniform polycrystallization.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザアニール
装置は、請求項1に記載のものでは、レーザ発振器と、
このレーザ発振器から出力されたレーザビームのビーム
サイズを所望の長尺形状とし、かつ、強度分布を均一と
するホモジナイザとを備え、表面上にアモルファス半導
体膜が形成された基板に、前記長尺形状のレーザビーム
を走査させて、前記アモルファス半導体膜を多結晶化す
るレーザアニール装置において、前記レーザ発振器から
発振されたレーザビームを2分割する手段と、前記2分
割されたレーザビームの一方が前記ホモジナイザに入射
する入射角度を反転させる光学的手段とを備えた構成と
した。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a laser annealing apparatus comprising: a laser oscillator;
The laser beam output from the laser oscillator has a desired elongate shape, and a homogenizer for making the intensity distribution uniform, and the elongate shape is formed on a substrate having an amorphous semiconductor film formed on its surface. A laser annealing apparatus for scanning the laser beam to polycrystallize the amorphous semiconductor film, wherein the laser beam oscillated from the laser oscillator is divided into two parts, and one of the two divided laser beams is provided by the homogenizer. And an optical means for reversing the angle of incidence at which light is incident.

【0015】このようにすると、簡単な構成で、レーザ
ビームのポインティングスタビリティが抜本的に改善
し、かつ、エネルギーロスがほとんど無く、アモルファ
ス半導体膜の均一な多結晶化が可能なレーザアニール装
置とすることができる。
With this configuration, a laser annealing apparatus capable of drastically improving the pointing stability of a laser beam with a simple configuration, hardly causing energy loss, and capable of uniformly polycrystallizing an amorphous semiconductor film. can do.

【0016】請求項2に記載のレーザアニール装置で
は、2分割されたレーザビームの一方がホモジナイザに
入射する入射角度を反転させる上記光学的手段として、
3枚の全反射ミラーを適宜配置してなる光学装置を用い
るように構成した。
In the laser annealing apparatus according to the second aspect, the optical means for inverting the incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer includes:
An optical device in which three total reflection mirrors are appropriately arranged is used.

【0017】このように構成すると、最も簡単な構造の
光学的手段で、均一な多結晶化が可能なレーザアニール
装置とすることができる。
With this configuration, it is possible to provide a laser annealing apparatus capable of performing uniform polycrystallization by using optical means having the simplest structure.

【0018】請求項3に記載のレーザアニール装置で
は、2分割されたレーザビームの一方がホモジナイザに
入射する入射角度を反転させる上記光学的手段として、
2枚の全反射ミラーと3枚ミラーで構成されるイメージ
ローテータを適宜配置してなる光学装置を用いるように
構成した。
In the laser annealing apparatus according to the third aspect, the optical means for inverting the incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer includes:
An optical device having an image rotator appropriately constituted by two total reflection mirrors and three mirrors is used.

【0019】このように、光学装置内に3枚ミラー型の
イメージローテータを用いると、レーザビームの照射位
置の調節が容易になり、より均一な多結晶化が可能なレ
ーザアニール装置とすることができる。
As described above, when the three-mirror image rotator is used in the optical device, the adjustment of the irradiation position of the laser beam becomes easy, and a laser annealing device capable of more uniform polycrystallization can be obtained. it can.

【0020】請求項4に記載のレーザアニール装置で
は、2分割されたレーザビームの一方がホモジナイザに
入射する入射角度を反転させる上記光学的手段として、
2枚の全反射ミラーと底面が全反射面に形成された台形
プリズムで構成されるイメージローテータを適宜配置し
てなる光学装置を用いるように構成した。
In the laser annealing apparatus according to the fourth aspect, the optical means for inverting the incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer includes:
An optical device is used in which an image rotator appropriately including two total reflection mirrors and a trapezoidal prism whose bottom surface is formed on a total reflection surface is used.

【0021】このように、光学装置内に台形プリズム型
のイメージローテータを用いると、レーザビームの照射
位置のばらつきを抑えられ、より均一な多結晶化が可能
なレーザアニール装置とすることができる。
As described above, when the trapezoidal prism type image rotator is used in the optical device, a variation in the irradiation position of the laser beam can be suppressed, and a laser annealing device capable of more uniform polycrystallization can be obtained.

【0022】請求項5に記載のレーザアニール装置で
は、上記レーザ発振器から発振されたレーザビームを2
分割する手段として、偏光ビームスプリッタを用いるよ
うに構成した。
In the laser annealing apparatus according to the fifth aspect, the laser beam emitted from the laser oscillator
As a means for splitting, a polarizing beam splitter was used.

【0023】このように構成すると、レーザ発振器から
発振されたレーザビームを2分割する好適な手段を備え
たレーザアニール装置とすることができる。
With this configuration, it is possible to provide a laser annealing apparatus provided with suitable means for dividing a laser beam oscillated from a laser oscillator into two.

【0024】請求項6に記載のレーザアニール装置で
は、2分割されたレーザビームの一方がホモジナイザに
入射する入射角度を反転させる上記光学的手段をレーザ
ビームが通過する光路長を可変とした構成とした。
In the laser annealing apparatus according to the present invention, the optical means for inverting the incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer has a variable optical path length through which the laser beam passes. did.

【0025】このように構成すると、光路長を調整する
ことにより、2分割されたレーザビームが干渉して、基
板の加工面で著しいレーザビーム強度の不均一が生じる
事態を防止することができる。
With this configuration, by adjusting the optical path length, it is possible to prevent a situation in which the laser beams split into two interfere with each other and the laser beam intensity becomes significantly nonuniform on the processing surface of the substrate.

【0026】請求項7に記載のレーザアニール方法で
は、請求項1乃至6のいずれかに記載のレーザアニール
装置において、上記光学的手段で入射角度が反転された
一方のレーザビームと、他方のレーザビームとを重ね合
わせて上記ホモジナイザに入射させ、レーザビームの照
射位置の変動を抑制して、レーザビームのポインティン
グスタビリティを改善するようにした。
According to a seventh aspect of the present invention, in the laser annealing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, one of the laser beams whose incident angles are inverted by the optical means and the other laser beam. The beam was superimposed on the beam and made incident on the homogenizer, and the fluctuation of the irradiation position of the laser beam was suppressed to improve the pointing stability of the laser beam.

【0027】このようにすると、均一な多結晶化を可能
にするレーザアニール方法とすることができる。
This makes it possible to provide a laser annealing method that enables uniform polycrystallization.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明のレーザアニール装置及び
レーザアニール方法について、以下、基本的な原理を図
1及び図2を用いて説明し、次に、第1乃至第3の各実
施の形態については、図3乃至図6を用いて具体的に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic principle of a laser annealing apparatus and a laser annealing method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. Next, first to third embodiments will be described. Will be specifically described with reference to FIGS.

【0029】先ず、図1及び図2を用いて本発明のレー
ザアニール装置10の基本構成及び基本原理を説明す
る。図1は、本発明のレーザアニール装置10の概略構
成を示すブロック図である。また、図2は、本発明のレ
ーザアニール装置10の光学装置20を用いて、基板2
00の加工面200aにレーザビームのビームスポット
を照射している状態を示す側面図である。なお、図1に
おいて、図3と同一の構成については同一の符号を付
し、その説明は省略している。
First, the basic configuration and basic principle of the laser annealing apparatus 10 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a laser annealing apparatus 10 of the present invention. FIG. 2 shows the substrate 2 using the optical device 20 of the laser annealing device 10 of the present invention.
It is a side view which shows the state which irradiates the beam spot of a laser beam to the processing surface 200a of 00. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0030】本発明のレーザアニール装置10の主要構
成は、図1に示すように、従来のレーザアニール装置1
00と同様に、レーザ発振器であるエキシマレーザ発振
器110とこのエキシマレーザ発振器110より出力さ
れた矩形のビームスポットを、長尺状のビームスポット
に変換し、かつ、レーザビームLのエネルギー強度分布
を均一とするホモジナイザ120を備えている。
The main structure of the laser annealing apparatus 10 of the present invention is, as shown in FIG.
As in the case of 00, an excimer laser oscillator 110 as a laser oscillator and a rectangular beam spot output from the excimer laser oscillator 110 are converted into a long beam spot, and the energy intensity distribution of the laser beam L is made uniform. Is provided.

【0031】一方、本発明のレーザアニール装置10の
構成上の特徴は、図1に示すように、エキシマレーザ発
振器110とホモジナイザ120との間に、エキシマレ
ーザ発振器110から発振されたレーザビームLを2分
割する手段と、この2分割されたレーザビームの一方が
ホモジナイザ120に入射する入射角度を反転させる光
学的手段とを備えた光学装置20を配置したことであ
る。なお、この光学装置20の各実施の形態について
は、具体的な例を用いて後述する。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the laser annealing apparatus 10 of the present invention has a structural feature that a laser beam L oscillated from the excimer laser oscillator 110 is interposed between the excimer laser oscillator 110 and the homogenizer 120. The optical device 20 includes a unit for dividing the laser beam into two, and an optical unit for reversing an incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer 120. Each embodiment of the optical device 20 will be described later using a specific example.

【0032】以上の構成で、レーザアニール装置10の
基本原理を図2を用い、図1を参照して説明する。エキ
シマレーザ発振器110から出力されたレーザビームL
は、光学装置20により2分割され、分割された一方の
レーザビームは、光学装置20の入射角度反転手段によ
りホモジナイザ120へ入射する入射角度を反転させら
れ、その後、他方のレーザビームと重ね合わせてホモジ
ナイザ120に入射する。
With the above configuration, the basic principle of the laser annealing apparatus 10 will be described with reference to FIG. 2 and FIG. Laser beam L output from excimer laser oscillator 110
Is split into two laser beams by the optical device 20, and one of the split laser beams has its incident angle incident on the homogenizer 120 inverted by the incident angle inverting means of the optical device 20, and then is superimposed on the other laser beam. The light enters the homogenizer 120.

【0033】すると、図2のに示すように、光学装置
20によってホモジナイザ120への入射角度が反転さ
せられた一方のレーザビームLBは、基板200の加工
面200a上にビームスポットSBとして照射され、ま
た、他方のレーザビームLAは、基板200の加工面2
00a上にビームスポットSAとして照射される。な
お、ホモジナイザ120のレンズ構成によっては、SB
とSAは上下反転する場合もあるが、効果は全く同様な
ので、説明は以下割愛する。
Then, as shown in FIG. 2, one laser beam LB whose incident angle to the homogenizer 120 is inverted by the optical device 20 is irradiated as a beam spot SB on the processing surface 200a of the substrate 200. The other laser beam LA is applied to the processing surface 2 of the substrate 200.
Irradiated as a beam spot SA on 00a. Note that depending on the lens configuration of the homogenizer 120, SB
And SA may be inverted upside down, but the effects are exactly the same, and the description is omitted below.

【0034】実際に、加工面200aに照射されるレー
ザビームの強度分布は、図2のに示すように、ビーム
スポットSAとビームスポットSBとの重ね合わせであ
るビームスポットSになる。ビームスポットSの幅は、
従来のレーザアニール装置100の場合よりも拡大し、
レーザビームLがホモジナイザ120に入射する角度に
依存して変動するが、レーザビームLの強度分布は、図
2のに示すように、ホモジナイザ120の光軸Pを中
心とした上下対称の分布となる。
Actually, the intensity distribution of the laser beam applied to the processing surface 200a becomes a beam spot S which is a superposition of the beam spot SA and the beam spot SB as shown in FIG. The width of the beam spot S is
It is larger than the case of the conventional laser annealing apparatus 100,
Although the laser beam L fluctuates depending on the angle of incidence on the homogenizer 120, the intensity distribution of the laser beam L is vertically symmetrical about the optical axis P of the homogenizer 120 as shown in FIG. .

【0035】従って、従来のレーザアニール装置100
では、基板200の加工面200aでの照射位置は、光
軸Pを中心に上下動していたが、本発明のレーザアニー
ル装置10では、レーザビームLのビームスポットSの
中心が、ホモジナイザ120の光軸Pと一致して変動せ
ず、従って、レーザビームLのポインティングスタビリ
ティを格段に改善することができる。なお、ビームスポ
ットSの幅が拡大し、エネルギー密度が低下する問題
は、オーバーラップを大きくし、レーザビームの照射時
間を長くすることで簡単に解決することができる。
Therefore, the conventional laser annealing apparatus 100
In the above, the irradiation position on the processing surface 200a of the substrate 200 was moved up and down around the optical axis P. However, in the laser annealing apparatus 10 of the present invention, the center of the beam spot S of the laser beam L was The laser beam L does not fluctuate in accordance with the optical axis P, so that the pointing stability of the laser beam L can be significantly improved. The problem that the width of the beam spot S increases and the energy density decreases can be easily solved by increasing the overlap and increasing the irradiation time of the laser beam.

【0036】以上が、本発明のレーザアニール装置10
によるレーザビームのポインティングスタビリティが改
善される基本原理である。以下、レーザアニール装置1
0に用いる光学装置20の各実施の形態について、図3
乃至図5を用いて説明する。なお、本発明のレーザアニ
ール装置10では、エキシマレーザ発振器110及びホ
モジナイザ120については、各実施の形態では同一の
構成であるので、下記各実施の形態では光学装置20の
構成のみを図示するものとする。
The above is the description of the laser annealing apparatus 10 of the present invention.
This is the basic principle that the pointing stability of the laser beam due to is improved. Hereinafter, the laser annealing apparatus 1
FIG. 3 shows the respective embodiments of the optical device 20 used in FIG.
This will be described with reference to FIGS. In the laser annealing apparatus 10 of the present invention, since the excimer laser oscillator 110 and the homogenizer 120 have the same configuration in each embodiment, only the configuration of the optical device 20 is illustrated in each of the following embodiments. I do.

【0037】第1の実施の形態:本発明のレーザアニー
ル装置10に用いる光学装置20Aの第1の実施の形態
を図3を用い、図1を参照して説明する。本実施の形態
の光学装置20Aは、エキシマレーザ発振器110から
出力されたレーザビームLを2分割する手段としては、
図3に示すように、第1の偏光ビームスプリッタ22A
を用いる。
First Embodiment: A first embodiment of the optical device 20A used in the laser annealing device 10 of the present invention will be described with reference to FIG. 3 and FIG. The optical device 20A according to the present embodiment includes a unit that divides the laser beam L output from the excimer laser oscillator 110 into two parts.
As shown in FIG. 3, the first polarization beam splitter 22A
Is used.

【0038】また、第1の偏光ビームスプリッタ22A
により分割された一方のレーザビームLBがホモジナイ
ザ120に入射する入射角度を反転する光学的手段とし
ては、図3に示すように、第1、第2、第3の全反射ミ
ラー24A、24B、24Cを適宜配置することにより
構成される光学装置20Aを用いる。
Further, the first polarization beam splitter 22A
As an optical means for inverting the incident angle at which one of the laser beams LB split by the laser beam enters the homogenizer 120, as shown in FIG. 3, first, second and third total reflection mirrors 24A, 24B and 24C are used. The optical device 20A configured by appropriately arranging is used.

【0039】上記のように構成することにより、エキシ
マレーザ発振器110から出力されたレーザビームL
は、第1の偏光ビームスプリッタ22Aにより、レーザ
ビームLA及びレーザビームLBに2分割され、2分割
された一方のレーザビームLBは、第1、第2、第3の
全反射ミラー24A、24B、24Cに反射され、簡単
な幾何光学的な作図で示されるように、奇数回反射する
ことにより結果的にホモジナイザ120に入射する入射
角度が反転する。
With the above configuration, the laser beam L output from the excimer laser oscillator 110
Is divided into a laser beam LA and a laser beam LB by a first polarizing beam splitter 22A, and one of the two divided laser beams LB is divided into first, second, and third total reflection mirrors 24A, 24B, As shown by simple geometrical optics, the light is reflected at 24C, and as a result of being reflected an odd number of times, the angle of incidence at the homogenizer 120 is inverted.

【0040】一方のレーザビームLBは、第1の偏光ビ
ームスプリッタ22Aにより2分割された他方のレーザ
ビームLAと第2の偏光ビームスプリッタ22Bで重ね
合わされ、レーザビームLとなってホモジナイザ120
に入射する。これにより、上述した基本原理に示すよう
に、他方のレーザビームLAはそのままホモジナイザ1
20に入射し、一方のレーザビームLBは入射角度が反
転してホモジナイザ120に入射するので、ビームスポ
ットSの中心がホモジナイザ120の光軸Pと一致した
照射が行え、レーザビームLのポインティングスタビリ
ティを改善することができる。
One laser beam LB is superimposed on the other laser beam LA divided by the first polarization beam splitter 22A into two laser beams LA and the second polarization beam splitter 22B, and becomes a laser beam L to form a homogenizer 120.
Incident on. Thereby, as shown in the basic principle described above, the other laser beam LA is directly used as the homogenizer 1.
20 and one of the laser beams LB is incident on the homogenizer 120 with the incident angle inverted, so that the irradiation can be performed so that the center of the beam spot S coincides with the optical axis P of the homogenizer 120, and the pointing stability of the laser beam L Can be improved.

【0041】本実施の形態のレーザアニール装置10で
は、一方のレーザビームLBがホモジナイザ120に入
射する入射角度を反転する光学的手段として、第1、第
2、第3の全反射ミラー24A、24B、24Cを適宜
配置してなる構成としたために、構造が簡単になると共
に、一方のレーザビームLBが光学装置20を通過する
光路長を短くできる利点がある。
In the laser annealing apparatus 10 of the present embodiment, the first, second and third total reflection mirrors 24A and 24B are used as optical means for reversing the incident angle at which one laser beam LB enters the homogenizer 120. , 24C are arranged appropriately, so that the structure can be simplified and the optical path length of one laser beam LB passing through the optical device 20 can be shortened.

【0042】第2の実施の形態:本発明のレーザアニー
ル装置10に用いる光学装置20Bの第2の実施の形態
を図4を用い、図1を参照して説明する。本実施の形態
の光学装置20Bにおいても、第1の実施の形態同様、
エキシマレーザ発振器110から出力されたレーザビー
ムLを2分割する手段としては、図4に示すように、第
1の偏光ビームスプリッタ22Aを用いる。
Second Embodiment A second embodiment of the optical device 20B used in the laser annealing device 10 of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG. Also in the optical device 20B of the present embodiment, similar to the first embodiment,
As means for splitting the laser beam L output from the excimer laser oscillator 110 into two, a first polarization beam splitter 22A is used as shown in FIG.

【0043】また、第1の偏光ビームスプリッタ22A
により分割された一方のレーザビームLBがホモジナイ
ザ120に入射する入射角度を反転する光学的手段とし
ては、図4に示すように、第1、第2の全反射ミラー2
4A、24B及び3枚ミラー26a、26b、26cで
構成されるイメージローテータ26を適宜配置すること
により構成される光学装置20Bを用いる。
Further, the first polarization beam splitter 22A
As an optical means for inverting the incident angle at which one of the laser beams LB split by the laser beam is incident on the homogenizer 120, as shown in FIG.
An optical device 20B configured by appropriately disposing an image rotator 26 including 4A, 24B and three mirrors 26a, 26b, 26c is used.

【0044】上記のように構成することにより、エキシ
マレーザ発振器110から出力されたレーザビームL
は、第1の偏光ビームスプリッタ22Aにより2分割さ
れ、2分割された一方のレーザビームLBは、第1の全
反射ミラー24A、イメージローテータ26、第2の全
反射ミラー24Bの順に反射され、合計奇数回反射する
ことにより結果的にホモジナイザ120に入射する入射
角度が反転し、第1の実施の形態と同様に、レーザビー
ムのポインティングスタビリティを改善させることがで
きる。
With the above configuration, the laser beam L output from the excimer laser oscillator 110
Is divided into two by a first polarizing beam splitter 22A, and one of the two divided laser beams LB is reflected in order of a first total reflection mirror 24A, an image rotator 26, and a second total reflection mirror 24B, and As a result of the odd number of reflections, the angle of incidence on the homogenizer 120 is inverted, and the pointing stability of the laser beam can be improved as in the first embodiment.

【0045】本実施の形態のレーザアニール装置10で
は、一方のレーザビームがホモジナイザ120に入射す
る入射角度を反転する光学的手段として、第1、第2の
全反射ミラー24A、24B及び3枚ミラー26a、2
6b、26cで構成されるイメージローテータ26を適
宜配置してなる構成としたために、イメージローテータ
26を制御することにより、レーザビームLの加工面2
00a上の照射位置を微妙に調整でき、均一な多結晶化
に一層効果がある。
In the laser annealing apparatus 10 of this embodiment, the first and second total reflection mirrors 24A and 24B and the three mirrors are used as optical means for inverting the incident angle at which one laser beam enters the homogenizer 120. 26a, 2
Since the image rotator 26 composed of 6b and 26c is appropriately arranged, the processing surface 2 of the laser beam L is controlled by controlling the image rotator 26.
The irradiation position on 00a can be finely adjusted, which is more effective for uniform polycrystallization.

【0046】第3の実施の形態:本発明のレーザアニー
ル装置10に用いる光学装置20Cの第3の実施の形態
を図5を用い、図1を参照して説明する。本実施の形態
の光学装置20Cにおいても、第1及び第2の実施の形
態同様、エキシマレーザ発振器110から出力されたレ
ーザビームLを2分割する手段としては、図5に示すよ
うに、第1の偏光ビームスプリッタ22Aを用いる。
Third Embodiment A third embodiment of the optical device 20C used in the laser annealing apparatus 10 according to the present invention will be described with reference to FIG. 5 and FIG. In the optical device 20C of the present embodiment, as in the first and second embodiments, as a means for dividing the laser beam L output from the excimer laser oscillator 110 into two, as shown in FIG. Is used.

【0047】また、第1の偏光ビームスプリッタ22A
により分割された一方のレーザビームLBがホモジナイ
ザ120に入射する入射角度を反転する光学的手段とし
ては、図5に示すように、第1、第2の全反射ミラー2
4A、24B及び底面28aを全反射面に形成した台形
プリズムで構成されるイメージローテータ28を適宜配
置することにより構成される光学装置20Cを用いる。
The first polarization beam splitter 22A
As an optical means for inverting the incident angle at which one of the laser beams LB divided by the laser beam enters the homogenizer 120, as shown in FIG.
An optical device 20C configured by appropriately arranging an image rotator 28 composed of a trapezoidal prism having 4A, 24B and a bottom surface 28a formed on the total reflection surface is used.

【0048】上記のように構成することにより、エキシ
マレーザ発振器110から出力されたレーザビームL
は、第1の偏光ビームスプリッタ22Aにより2分割さ
れ、2分割された一方のレーザビームLBは、第1の全
反射ミラー24Aに反射されて、台形プリズム28で屈
折し、底面28aで反射され、再屈折の作用を受け、第
2の全反射ミラー24Bで反射され、順次合計奇数回反
射することにより結果的にホモジナイザ120に入射す
る入射角度が反転し、第1、第2の実施の形態と同様
に、レーザビームLのポインティングスタビリティを改
善することができる。
With the above configuration, the laser beam L output from the excimer laser oscillator 110
Is divided into two by the first polarizing beam splitter 22A, and one of the two divided laser beams LB is reflected by the first total reflection mirror 24A, refracted by the trapezoidal prism 28, and reflected by the bottom surface 28a, Under the action of refraction, the light is reflected by the second total reflection mirror 24B and sequentially reflected a total of an odd number of times. As a result, the angle of incidence on the homogenizer 120 is inverted. Similarly, the pointing stability of the laser beam L can be improved.

【0049】本実施の形態のレーザアニール装置10で
は、一方のレーザビームLBがホモジナイザ120に入
射する入射角度を反転する光学的手段として、第1、第
2の全反射ミラー24A、24B及び台形プリズム型の
イメージローテータ28を適宜配置してなる構成とした
ために、台形プリズム28を制御することにより、レー
ザビームLの加工面200a上の照射位置のばらつきを
抑えることができ、均一な多結晶化に一層効果がある。
In the laser annealing apparatus 10 of the present embodiment, the first and second total reflection mirrors 24A and 24B and the trapezoidal prism are used as optical means for reversing the incident angle at which one laser beam LB enters the homogenizer 120. Since the image rotator 28 of the mold is appropriately arranged, by controlling the trapezoidal prism 28, the variation of the irradiation position of the laser beam L on the processing surface 200a can be suppressed, and the uniform polycrystallization can be achieved. More effective.

【0050】なお、上記第1乃至第3の実施の形態で
は、図6に示すように、一方のレーザビームLBがホモ
ジナイザ120に入射する入射角度を反転させる光学的
手段である第2のアセンブリA2と、レーザビームLを
LA、LBに分割し再度重ね合わせる第1、第2の偏光
ビームスプリッタ22A、22Bからなる第1のアセン
ブリA1との距離Tを可変としている。このようにする
と、各アセンブリA1、A2間の距離Tを調整すること
により、2分割された一方のレーザビームLBと他方の
レーザビームLAとが干渉し、基板200の加工面20
0aで著しいレーザビーム強度の不均一が生じる事態を
防止することができる。
In the first to third embodiments, as shown in FIG. 6, the second assembly A2, which is an optical means for reversing the incident angle at which one laser beam LB enters the homogenizer 120, is used. And the distance T to the first assembly A1 including the first and second polarization beam splitters 22A and 22B that divides the laser beam L into LA and LB and superimposes the laser beam L again. In this case, by adjusting the distance T between the assemblies A1 and A2, one of the two divided laser beams LB and the other laser beam LA interfere with each other, and the processing surface 20 of the substrate 200
At 0a, it is possible to prevent a situation in which the laser beam intensity is significantly non-uniform.

【0051】ところで、レーザビームLを2分割し一方
のレーザビームLBがホモジナイザに入射する入射角度
を反転させるために、他方のレーザビームLAとは異な
る光路を通過するために、基板200の加工面200a
に到達する時間的が遅れる事態が想定される。しかし、
この時間的遅れの程度は、パルス状のレーザビームの1
パルスの時間幅に比べて充分に小さなもので、無視し得
る程度のものであることを付記しておく。
By the way, the laser beam L is divided into two, and one of the laser beams LB passes through an optical path different from that of the other laser beam LA in order to reverse the incident angle at which the laser beam LB enters the homogenizer. 200a
It is assumed that the time to reach is delayed. But,
The degree of this time lag depends on the pulsed laser beam.
It should be noted that the pulse width is sufficiently smaller than the pulse width and negligible.

【0052】本発明のレーザアニール装置及びレーザア
ニール方法は、上記各実施の形態に限定されず種々の変
更が可能である。例えば、上記実施の形態では、2分割
された一方のレーザビームのホモジナイザに入射する入
射角度を反転させる手段として、第1乃至第3の例を示
したが、本発明のレーザアニール装置は、この実施の形
態に限定されないのは勿論のことである。
The laser annealing apparatus and the laser annealing method of the present invention are not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the first to third examples have been described as means for inverting the incident angle of one of the two split laser beams into the homogenizer. Of course, the present invention is not limited to the embodiment.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明のレーザアニール装置及びレーザ
アニール方法は、上記のように構成したために、以下の
ような優れた効果を有する。 (1)本発明のレーザアニール装置は、請求項1に記載
したように、レーザ発振器から発振されたレーザビーム
を2分割する手段と、2分割されたレーザビームの一方
がホモジナイザに入射する入射角度を反転させる光学的
手段とを備えた構成とすると、簡単な構成で、レーザビ
ームのポインティングスタビリティが抜本的に改善し、
かつ、エネルギーロスがほとんど無く、均一な多結晶化
が可能なレーザアニール装置とすることができる。
The laser annealing apparatus and the laser annealing method of the present invention have the following excellent effects because they are configured as described above. (1) A laser annealing apparatus according to the present invention, as described in claim 1, means for splitting a laser beam oscillated from a laser oscillator into two, and an incident angle at which one of the split laser beams is incident on a homogenizer. With the configuration having optical means for inverting the laser beam, the pointing stability of the laser beam is drastically improved with a simple configuration,
In addition, it is possible to provide a laser annealing apparatus which has almost no energy loss and can perform uniform polycrystallization.

【0054】(2)請求項2に記載したように、2分割
されたレーザビームの一方がホモジナイザに入射する入
射角度を反転させる光学的手段として、3枚の全反射ミ
ラーを適宜配置してなる光学装置を用いるように構成す
ると、最も簡単な構造の光学的手段で、均一な多結晶化
が可能なレーザアニール装置とすることができる。
(2) As described in claim 2, three total reflection mirrors are appropriately arranged as optical means for inverting the incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer. When an optical device is used, a laser annealing device capable of uniform polycrystallization can be provided by optical means having the simplest structure.

【0055】(3)請求項3に記載したように、2分割
されたレーザビームの一方がホモジナイザに入射する入
射角度を反転させる光学的手段として、2枚の全反射ミ
ラーと3枚ミラーで構成されるイメージローテータを適
宜配置してなる光学装置を用いるように構成すると、レ
ーザビームの照射位置の調節が容易になり、より均一な
多結晶化が可能なレーザアニール装置とすることができ
る。
(3) As described in claim 3, the optical means for inverting the incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer includes two total reflection mirrors and three mirrors. When an optical device in which an image rotator to be used is appropriately arranged is used, the adjustment of the irradiation position of the laser beam becomes easy, and a laser annealing device capable of more uniform polycrystallization can be obtained.

【0056】(4)請求項4に記載したように、2分割
されたレーザビームの一方がホモジナイザに入射する入
射角度を反転させる光学的手段として、2枚の全反射ミ
ラーと底面が全反射面に形成された台形プリズムで構成
されるイメージローテータを適宜配置してなる光学装置
を用いるように構成すると、レーザビームの照射位置の
ばらつきを抑えられ、より均一な多結晶化が可能なレー
ザアニール装置とすることができる。
(4) As the optical means for inverting the incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer, two total reflection mirrors and a bottom surface are provided as a total reflection surface. The laser anneal device which can suppress the variation of the irradiation position of the laser beam and can realize more uniform polycrystallization by using an optical device in which an image rotator constituted by a trapezoidal prism formed on the substrate is appropriately arranged. It can be.

【0057】(5)請求項5に記載したように、レーザ
発振器から発振されたレーザビームを2分割する手段と
して、偏光ビームスプリッタを用いるように構成する
と、レーザ発振器から発振されたレーザビームを2分割
する好適な手段を備えたレーザアニール装置とすること
ができる。
(5) As described in claim 5, when a polarizing beam splitter is used as a means for dividing the laser beam oscillated from the laser oscillator into two, the laser beam oscillated from the laser oscillator is divided into two. A laser annealing apparatus having a suitable means for dividing can be provided.

【0058】(6)請求項6に記載したように、2分割
されたレーザビームの一方がホモジナイザに入射する入
射角度を反転させる光学的手段を通過する光路長を可変
とした構成すると、光路長を調節することにより、2分
割されたレーザビームが干渉して、基板の加工面で著し
いレーザビーム強度の不均一が生じる事態を防止するこ
とができる。
(6) As described in claim 6, when the length of the optical path passing through the optical means for inverting the incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer is made variable, the optical path length becomes By adjusting the distance, it is possible to prevent a situation in which the laser beams split into two interfere with each other to cause significant unevenness of the laser beam intensity on the processing surface of the substrate.

【0059】(7)請求項7に記載のレーザアニール方
法では、光学的手段で入射角度が反転された一方のレー
ザビームと、他方のレーザビームとを重ね合わせてホモ
ジナイザに入射させ、レーザビームの照射位置の変動を
抑制して、レーザビームのポインティングスタビリティ
を改善したために、均一な多結晶化を可能にするレーザ
アニール方法とすることができる。
(7) In the laser annealing method according to the seventh aspect, one laser beam whose incident angle is inverted by optical means and the other laser beam are superposed and incident on the homogenizer, and the laser beam is irradiated. Since the fluctuation of the irradiation position is suppressed and the pointing stability of the laser beam is improved, a laser annealing method that enables uniform polycrystallization can be provided.

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

【図1】本発明のレーザアニール装置の基本構成を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a laser annealing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明のレーザアニール装置及びレーザアニー
ル方法により、レーザビームのポインティングスタビリ
ティが改善される基本原理を説明するための側面図であ
る。
FIG. 2 is a side view for explaining a basic principle in which the pointing stability of a laser beam is improved by the laser annealing apparatus and the laser annealing method of the present invention.

【図3】本発明のレーザアニール装置に用いる光学装置
の第1の実施の形態を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of an optical device used for the laser annealing apparatus of the present invention.

【図4】本発明のレーザアニール装置に用いる光学装置
の第2の実施の形態を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the optical device used for the laser annealing device of the present invention.

【図5】本発明のレーザアニール装置に用いる光学装置
の第3の実施の形態を示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the optical device used for the laser annealing device of the present invention.

【図6】本発明のレーザアニール装置の光学装置で第
1、第2のアセンブリ間の距離を可変とした状態を示す
概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a state where the distance between the first and second assemblies is variable in the optical device of the laser annealing apparatus of the present invention.

【図7】従来のレーザアニール装置の基本構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional laser annealing apparatus.

【図8】レーザアニール装置でレーザビームを走査して
多結晶化する工程を説明するための正面図である。
FIG. 8 is a front view for explaining a step of performing polycrystallization by scanning a laser beam with a laser annealing apparatus.

【図9】従来のレーザアニール装置で、レーザビームの
ポインティングスタビリティが悪いことを説明するため
の側面図である。
FIG. 9 is a side view for explaining that the pointing stability of a laser beam is poor in a conventional laser annealing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:レーザアニール装置 20、20A、20B、20C:光学装置 22A、22B:偏光ビームスプリッタ 24A、24B、24C:全反射ミラー 26:3枚ミラー型イメージローテータ 28:台形プリズム型イメージローテータ 28a:台形プリズム底面 110:エキシマレーザ発振器(レーザ発振器) 120:ホモジナイザ A1:第1のアセンブリ A2:第2のアセンブリ L、LA、LB:レーザビーム S、SA、SB:ビームスポット 10: Laser annealing device 20, 20A, 20B, 20C: Optical device 22A, 22B: Polarizing beam splitter 24A, 24B, 24C: Total reflection mirror 26: Three-mirror image rotator 28: Trapezoid prism image rotator 28a: Trapezoid prism Bottom surface 110: excimer laser oscillator (laser oscillator) 120: homogenizer A1: first assembly A2: second assembly L, LA, LB: laser beam S, SA, SB: beam spot

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B23K 101:40 B23K 101:40 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) // B23K 101: 40 B23K 101: 40

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ発振器と、このレーザ発振器から
出力されたレーザビームのビームサイズを所望の長尺形
状とし、かつ、強度分布を均一とするホモジナイザとを
備え、表面上にアモルファス半導体膜が形成された基板
に、前記長尺形状のレーザビームを走査させて、前記ア
モルファス半導体膜を多結晶化するレーザアニール装置
において、 前記レーザ発振器から発振されたレーザビームを2分割
する手段と、 前記2分割されたレーザビームの一方が前記ホモジナイ
ザに入射する入射角度を反転させる光学的手段とを備え
たことを特徴とするレーザアニール装置。
An amorphous semiconductor film is formed on a surface of a laser oscillator, and a homogenizer for making a laser beam output from the laser oscillator have a desired long shape and uniform intensity distribution. A laser annealing apparatus that scans the formed substrate with the elongated laser beam to polycrystallize the amorphous semiconductor film; and a means for dividing a laser beam oscillated from the laser oscillator into two parts; An optical means for reversing an incident angle at which one of the laser beams is incident on the homogenizer.
【請求項2】 2分割されたレーザビームの一方がホモ
ジナイザに入射する入射角度を反転させる上記光学的手
段として、3枚の全反射ミラーを適宜配置してなる光学
装置を用いたことを特徴とする請求項1に記載のレーザ
アニール装置。
2. An optical device in which three total reflection mirrors are appropriately disposed as said optical means for inverting an incident angle at which one of two split laser beams is incident on a homogenizer. The laser annealing apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 2分割されたレーザビームの一方がホモ
ジナイザに入射する入射角度を反転させる上記光学的手
段として、2枚の全反射ミラーと3枚ミラーで構成され
るイメージローテータを適宜配置してなる光学装置を用
いたことを特徴とする請求項1に記載のレーザアニール
装置。
3. An image rotator composed of two total reflection mirrors and three mirrors is appropriately disposed as the optical means for inverting the incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer. The laser annealing apparatus according to claim 1, wherein an optical device is used.
【請求項4】 2分割されたレーザビームの一方がホモ
ジナイザに入射する入射角度を反転させる上記光学的手
段として、2枚の全反射ミラーと底面が全反射面に形成
された台形プリズムで構成されるイメージローテータを
適宜配置してなる光学装置を用いたことを特徴とする請
求項1に記載のレーザアニール装置。
4. The optical means for reversing the incident angle at which one of the two split laser beams is incident on the homogenizer includes two total reflection mirrors and a trapezoidal prism having a bottom surface formed on a total reflection surface. 2. The laser annealing apparatus according to claim 1, wherein an optical device having an image rotator appropriately disposed is used.
【請求項5】 上記レーザ発振器から発振されたレーザ
ビームを2分割する手段として、偏光ビームスプリッタ
を用いるようにしたことを特徴とする請求項1乃至4の
いずれかに記載のレーザアニール装置。
5. The laser annealing apparatus according to claim 1, wherein a polarizing beam splitter is used as a means for splitting a laser beam emitted from the laser oscillator into two.
【請求項6】 2分割されたレーザビームの一方がホモ
ジナイザに入射する入射角度を反転させる上記光学的手
段を通過するレーザビームの光路長を可変としたことを
特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のレーザア
ニール装置。
6. The optical system according to claim 1, wherein an optical path length of the laser beam passing through the optical means for inverting an incident angle at which one of the two divided laser beams enters the homogenizer is variable. The laser annealing apparatus according to any one of the above.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載のレー
ザアニール装置において、 上記光学的手段で入射角度が反転された一方のレーザビ
ームと、他方のレーザビームとを重ね合わせて上記ホモ
ジナイザに入射させ、レーザビームの照射位置の変動を
抑制して、レーザビームのポインティングスタビリティ
を改善したことを特徴とするレーザアニール方法。
7. The laser annealing apparatus according to claim 1, wherein one of the laser beams whose incident angles have been inverted by the optical means and the other laser beam are superimposed on each other to form the homogenizer. A laser annealing method characterized by improving the pointing stability of a laser beam by causing the laser beam to be incident and suppressing a change in the irradiation position of the laser beam.
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