JP2001351876A - Apparatus and method for laser processing - Google Patents

Apparatus and method for laser processing

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JP2001351876A
JP2001351876A JP2000167786A JP2000167786A JP2001351876A JP 2001351876 A JP2001351876 A JP 2001351876A JP 2000167786 A JP2000167786 A JP 2000167786A JP 2000167786 A JP2000167786 A JP 2000167786A JP 2001351876 A JP2001351876 A JP 2001351876A
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JP
Japan
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energy
irradiation
laser
optical system
laser beam
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Application number
JP2000167786A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeomi Suzuki
剛臣 鈴木
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and correctly control the energy of laser light cast on a workpiece. SOLUTION: Irradiation energy measured by a joulemeter 60 is stored as a reference in a main controller 100 is advance. When a specified amount of annealing is finished, an irradiation optical system 20 is moved from the irradiation position B to measurement positing A to measure the irradiation energy again by the joulemeter 60. The main controller 100 compares the measured value with the preliminarily stored reference value. As a result of the comparison, if there is a change in energy, the permittivity of a variable attenuator 40 is changed in response to the change to keep energy reaching the surface of a substrate W constant.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術の分野】本発明は、レーザアニーリ
ング等に用いられるレーザ加工装置及び方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus and method used for laser annealing and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ加工装置として、例えばアモルフ
ァスSi膜を形成したガラス基板をプロセスチャンバに
収容し、このガラス基板上にプロセスチャンバ外からエ
キシマレーザ等のアニーリング光を照射し、ガラス基板
上のアモルファスSi膜を多結晶化するレーザアニーリ
ング装置が存在する。
2. Description of the Related Art As a laser processing apparatus, for example, a glass substrate on which an amorphous Si film is formed is housed in a process chamber, and an annealing light such as an excimer laser is irradiated onto the glass substrate from outside the process chamber to form an amorphous film on the glass substrate. There is a laser annealing apparatus for polycrystallizing a Si film.

【0003】この種のレーザアニーリング装置では、照
射面におけるレーザ光のエネルギーが所望の値になる様
にアッティネータの透過率を調整する。また、レーザ発
振器内でフィードバック制御することにより、レーザ光
のエネルギー変動を防止してほぼ目標値に維持する。
In this type of laser annealing apparatus, the transmittance of the attenuator is adjusted so that the energy of the laser beam on the irradiation surface becomes a desired value. Also, by performing feedback control in the laser oscillator, fluctuations in the energy of the laser light are prevented and the target value is maintained substantially.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、長時間のレー
ザ照射を行うと、レーザ光の拡がり角等の変化により照
射光学系の効率が変化し、照射面に到達するレーザ光の
エネルギーが変化する。Si膜はレーザ光のエネルギー
変化に非常に敏感である為、レーザ光のエネルギーが変
化した場合、均質な膜を得る事が出来なくなる。特に、
近年より高精度で安定したレーザ光の照射がプロセス上
求められている。
However, when laser irradiation is performed for a long time, the efficiency of the irradiation optical system changes due to a change in the spread angle of the laser light, and the energy of the laser light reaching the irradiation surface changes. . Since the Si film is very sensitive to a change in the energy of the laser light, a uniform film cannot be obtained when the energy of the laser light changes. In particular,
In recent years, more accurate and stable laser light irradiation has been demanded in the process.

【0005】そこで、本発明は、被加工体に照射される
レーザ光のエネルギーをより高い精度で簡易に制御する
ことができるレーザ加工装置及び方法を提供することを
目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and method capable of easily controlling the energy of a laser beam applied to a workpiece with higher accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を発生する光
源と、光源からのレーザ光を被加工体上の照射位置に照
射する照射光学系と、照射位置に対応する計測位置にお
けるレーザ光のエネルギーを検出するエネルギー検出手
段と、エネルギー検出手段の出力に基づいて照射光学系
を出射するレーザ光のエネルギーを調節する制御手段と
を備える。
In order to solve the above problems, a laser processing apparatus according to the present invention comprises a light source for generating a laser beam, and an irradiation optical system for irradiating a laser beam from the light source to an irradiation position on a workpiece. A system, energy detecting means for detecting the energy of the laser light at the measurement position corresponding to the irradiation position, and control means for adjusting the energy of the laser light emitted from the irradiation optical system based on the output of the energy detecting means.

【0007】上記装置では、照射位置に対応する計測位
置におけるレーザ光のエネルギーを検出するエネルギー
検出手段と、エネルギー検出手段の出力に基づいて照射
光学系を出射するレーザ光のエネルギーを調節する制御
手段とを備えるので、必要なタイミングで計測位置にお
けるレーザ光のエネルギーを検出して照射光学系を出射
するレーザ光のエネルギーを随時調整することができ
る。よって、被加工体に照射されるレーザ光のエネルギ
ーを簡易かつ精密に制御することができる。
In the above apparatus, energy detecting means for detecting the energy of the laser light at the measurement position corresponding to the irradiation position, and control means for adjusting the energy of the laser light emitted from the irradiation optical system based on the output of the energy detecting means Therefore, the energy of the laser beam at the measurement position can be detected at a necessary timing, and the energy of the laser beam emitted from the irradiation optical system can be adjusted as needed. Therefore, the energy of the laser beam applied to the workpiece can be easily and precisely controlled.

【0008】また、上記装置の好ましい態様では、照射
光学系からのレーザ光が入射する位置を照射位置と計測
位置との間で移動させる移動手段をさらに備え、計測位
置には、エネルギー検出手段に入射するレーザ光のビー
ム形状を調整するスリットが配置される。
In a preferred aspect of the above-mentioned apparatus, the apparatus further comprises a moving means for moving a position where the laser beam from the irradiation optical system is incident between the irradiation position and the measurement position. A slit for adjusting the beam shape of the incident laser light is provided.

【0009】上記装置では、照射光学系からのレーザ光
が入射する位置を照射位置と計測位置との間で移動させ
る移動手段をさらに備えるので、被加工体に照射される
レーザ光のエネルギーを適当なタイミングで簡易に検出
して制御に利用することができる。また、レーザ光の形
状がエネルギー検出手段より大きい場合、エネルギー検
出手段の前にスリットを配置してレーザ光の形状を簡易
に調整することによって精密なエネルギー検出が可能に
なる。よってレーザ光がエネルギー検出手段の開口形状
に比べて十分に小さい場合、スリットは不要である。
The above apparatus further includes a moving means for moving the position where the laser light from the irradiation optical system is incident between the irradiation position and the measurement position, so that the energy of the laser light irradiated on the workpiece can be appropriately adjusted. It can be easily detected at a suitable timing and used for control. When the shape of the laser light is larger than the energy detecting means, precise energy detection is possible by arranging a slit in front of the energy detecting means and easily adjusting the shape of the laser light. Therefore, when the laser light is sufficiently smaller than the opening shape of the energy detecting means, the slit is unnecessary.

【0010】なお、加工時に被加工体が過熱されるな
ど、被加工体を収容する処理容器中にエネルギー検出手
段を配置できない場合がある。この場合、計測位置は処
理容器外となり、照射光学系からのレーザ光は、移動手
段によって、処理容器中の照射位置に入射したり、処理
容器外の計測位置に入射することになる。
In some cases, it is not possible to dispose the energy detecting means in the processing container for accommodating the workpiece, for example, when the workpiece is overheated during processing. In this case, the measurement position is outside the processing container, and the laser light from the irradiation optical system is incident on the irradiation position in the processing container or the measurement position outside the processing container by the moving unit.

【0011】本発明のレーザ加工方法は、レーザ光を照
射光学系を介して被加工体上の照射位置に照射すること
によって加工を施すレーザ加工方法であって、照射位置
に対応する計測位置におけるレーザ光のエネルギーを検
出する工程と、検出したエネルギーに基づいて照射光学
系を出射するレーザ光のエネルギーを調節する工程とを
備える。
A laser processing method according to the present invention is a laser processing method for performing processing by irradiating a laser beam onto an irradiation position on a workpiece through an irradiation optical system, and performs laser processing at a measurement position corresponding to the irradiation position. A step of detecting the energy of the laser light; and a step of adjusting the energy of the laser light emitted from the irradiation optical system based on the detected energy.

【0012】上記方法では、必要なタイミングで計測位
置におけるレーザ光のエネルギーを検出して照射光学系
を出射するレーザ光のエネルギーを随時調節することが
できる。よって、被加工体に照射されるレーザ光のエネ
ルギーを簡易かつ精密に制御することができる。
In the above method, the energy of the laser beam emitted from the irradiation optical system can be adjusted as needed by detecting the energy of the laser beam at the measurement position at a necessary timing. Therefore, the energy of the laser beam applied to the workpiece can be easily and precisely controlled.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、実施形態のレーザ加工装
置であるレーザアニーリング装置の構造を説明する側面
図である。このレーザアニーリング装置は、ガラス基板
上にアモルファス状Si等の半導体薄膜を形成した被加
工体である基板Wを熱処理するためのもので、かかる半
導体薄膜を加熱するためのエキシマレーザその他のレー
ザ光ALを発生するレーザ光源10と、このレーザ光A
Lを線状にして所定の照度で基板W上に入射させる照射
光学系20と、基板Wを支持してこの基板WをX−Y面
内で滑らかに並進移動させることができるとともにZ軸
方向に昇降移動させることができるプロセスステージ装
置30とを備える。
FIG. 1 is a side view for explaining the structure of a laser annealing apparatus which is a laser processing apparatus according to an embodiment. This laser annealing apparatus is for heat-treating a substrate W which is a workpiece having a semiconductor thin film made of amorphous Si or the like formed on a glass substrate. An excimer laser or another laser beam AL for heating the semiconductor thin film is used. And a laser light source 10 for generating
An irradiation optical system 20 for linearly converting L into a predetermined illuminance on the substrate W, and supporting the substrate W so that the substrate W can be smoothly translated in an XY plane and can be moved in the Z-axis direction. And a process stage device 30 that can be moved up and down.

【0014】レーザ光源10と照射光学系20との間に
は、バリアブルアッティネータ40が配置されて、照射
光学系20に入射するレーザ光ALの強度を調節する。
図示の状態の照射光学系20の下方の計測位置には、ス
リット50が配置されている。このスリット50はアニ
ーリング装置のレーザ光が線状に調整されている為に後
述するエネルギー検出手段の開口径に比べて長く、更に
エネルギーが高い為に直接レーザ光のエネルギーを測定
する事が不可能である場合に使用する。新たな光学系を
用いずにスリット50を用いる事により、簡易にレーザ
光の形状を調整してエネルギー検出手段に入射させるこ
とができる。また、レーザ光がエネルギー検出手段に比
べて小さい場合はこのスリットは不要である。スリット
50の下方位置には、入射したレーザ光ALのエネルギ
ーを検出するエネルギー検出手段であるジュールメータ
60が配置されており、スリット50を通過したレーザ
光ALのエネルギーを検出する。ジュールメータ60の
検出出力は、制御手段であるアッティネータコントロー
ラ70に出力され、バリアブルアッティネータ40の動
作制御に利用される。
A variable attenuator 40 is disposed between the laser light source 10 and the irradiation optical system 20 to adjust the intensity of the laser light AL incident on the irradiation optical system 20.
A slit 50 is arranged at a measurement position below the irradiation optical system 20 in the illustrated state. The slit 50 is longer than the opening diameter of the energy detecting means described later because the laser beam of the annealing device is adjusted linearly, and the energy of the laser beam cannot be directly measured because the energy is higher. Use if By using the slit 50 without using a new optical system, the shape of the laser beam can be easily adjusted and incident on the energy detecting means. When the laser beam is smaller than the energy detecting means, the slit is unnecessary. At a position below the slit 50, a joule meter 60 as energy detecting means for detecting the energy of the incident laser light AL is arranged, and detects the energy of the laser light AL passing through the slit 50. The detection output of the joule meter 60 is output to an attenuator controller 70 as control means, and is used for operation control of the variable attenuator 40.

【0015】レーザ光源10と照射光学系20との間に
は、レーザ光ALの光路を調節する複数のミラーM1〜
M4が配置されている。なお、照射光学系20は、レー
ザ光源10からのレーザ光ALを均一にして基板W表面
すなわち照射位置に投影するホモジナイザからなる。
Between the laser light source 10 and the irradiation optical system 20, there are provided a plurality of mirrors M1 to M1 for adjusting the optical path of the laser beam AL.
M4 is arranged. The irradiation optical system 20 is composed of a homogenizer that makes the laser light AL from the laser light source 10 uniform and projects it on the surface of the substrate W, that is, on the irradiation position.

【0016】プロセスステージ装置30は、処理容器で
あるプロセスチャンバ80内に収容されており、基板W
を支持するステージ31と、このステージ31をX、
Y、Z軸方向に3次元的に移動させるステージ駆動装置
32とを備える。これにより、処理容器であるプロセス
チャンバ80内に基板Wを支持するとともにこれをプロ
セスチャンバ80内で適宜移動させることができる。な
お、ステージ31は、基板Wを下面から支持するプレー
ト部分を有している。このプレート部分は、ヒータを内
蔵しており、基板Wをレザーアニールに必要な高温に保
持することができる。
The process stage device 30 is housed in a process chamber 80 which is a processing container,
And a stage 31 for supporting X,
A stage driving device 32 that moves three-dimensionally in the Y and Z axis directions. Thus, the substrate W can be supported in the process chamber 80 as a processing container and can be appropriately moved in the process chamber 80. Note that the stage 31 has a plate portion that supports the substrate W from below. This plate portion has a built-in heater, and can maintain the substrate W at a high temperature required for laser annealing.

【0017】照射光学系20とミラーM4は、支持部材
21に固定されており、移動手段である位置調節装置9
0によって両者一体としてAB方向に移動する。位置調
節装置90は、支持部材21の移動を案内するガイド9
1と、支持部材21の移動を調節する駆動装置92とを
備える。支持部材21は、位置調節装置90によって動
作位置と待避位置との間で往復移動する。支持部材21
が動作位置にあるとき、照射光学系20を通過したレー
ザ光ALは、プロセスチャンバ80に設けたウィンドウ
80aを通過して、照射位置に配置された基板W上の所
望領域に入射する。また、支持部材21が待避位置にあ
るとき、照射光学系20を通過したレーザ光ALは、上
記照射位置に対応する計測位置に配置されたスリット5
0に入射する。
The irradiation optical system 20 and the mirror M4 are fixed to a support member 21 and have a position adjusting device 9 as a moving means.
By 0, both move in the AB direction as one. The position adjusting device 90 includes a guide 9 for guiding the movement of the support member 21.
1 and a drive device 92 for adjusting the movement of the support member 21. The support member 21 is reciprocated between the operating position and the retracted position by the position adjusting device 90. Support member 21
Is in the operating position, the laser beam AL that has passed through the irradiation optical system 20 passes through a window 80a provided in the process chamber 80, and is incident on a desired region on the substrate W disposed at the irradiation position. When the support member 21 is at the retracted position, the laser light AL that has passed through the irradiation optical system 20 is transmitted to the slit 5 disposed at the measurement position corresponding to the irradiation position.
Incident at 0.

【0018】主制御装置100は、アッティネータコン
トローラ70の動作や位置調節装置90の動作を制御す
る。
The main controller 100 controls the operation of the attenuator controller 70 and the operation of the position adjusting device 90.

【0019】上記実施形態において、ジュールメータ6
0は、プロセスチャンバ80外であって、基板Wの表面
と等価な計測位置の下方に配置されている。理想的に
は、基板W表面でエネルギーを測定してバリアブルアッ
ティネータ40の透過率を制御することが望ましい。し
かし、プロセスチャンバ80は加熱チャンバであるた
め、プロセスチャンバ80中にジュールメータ60を設
置することはできない。このため、ジュールメータ60
をプロセスチャンバ80外に配置している。この場合、
プロセスチャンバ80外の基板W表面と等価な計測位置
にジュールメータ60を配置することが望ましいが、本
実施形態のレーザアニール装置では、レーザ光ALの強
度が強く、そのような配置では、ジュールメータ60の
ダメージ限界値を越えてしまう。そこで、プロセスチャ
ンバ80外の基板W表面と等価な計測位置にスリット5
0を設け、このスリット50の下方であってレーザ光A
Lが十分に拡散する位置にジュールメータ60を設置し
ている。
In the above embodiment, the joule meter 6
Reference numeral 0 denotes a position outside the process chamber 80 and below a measurement position equivalent to the surface of the substrate W. Ideally, it is desirable to control the transmittance of the variable attenuator 40 by measuring energy on the surface of the substrate W. However, since the process chamber 80 is a heating chamber, the joule meter 60 cannot be installed in the process chamber 80. For this reason, the joule meter 60
Is disposed outside the process chamber 80. in this case,
It is desirable to arrange the Joule meter 60 at a measurement position equivalent to the surface of the substrate W outside the process chamber 80. However, in the laser annealing apparatus of the present embodiment, the intensity of the laser beam AL is high. Exceeds the damage limit of 60. Therefore, the slit 5 is placed at a measurement position equivalent to the surface of the substrate W outside the process chamber 80.
0, and the laser light A
The Joule meter 60 is installed at a position where L is sufficiently diffused.

【0020】基板W表面に投影されるレーザ光ALが線
状ビームである場合、レーザ光が長く、かつエネルギー
が高い為、レーザ光のエネルギーを直接測定することが
できない。測定する為には新しい光学系が必要となる
が、測定値にレンズの劣化分が加わってしまう為に測定
精度が低下する。本発明の有効性は測定精度が安定して
おり、かつ簡単である事である為、新しい光学系を用い
ずスリットを配置することで、基板W表面に対応する計
測位置上で均一なレーザ光ALを適宜切り取って、ジュ
ールメータ60のアパーチャ径内にレーザ光ALを入射
させる。スリット50は、入射したレーザ光ALを部分
的にカットする開口を有している。
When the laser beam AL projected onto the surface of the substrate W is a linear beam, the energy of the laser beam cannot be directly measured because the laser beam is long and has high energy. A new optical system is required to perform the measurement, but the measurement accuracy is reduced due to the addition of the deterioration of the lens to the measured value. Since the effectiveness of the present invention is that the measurement accuracy is stable and simple, by arranging a slit without using a new optical system, a uniform laser beam can be obtained at the measurement position corresponding to the surface of the substrate W. The laser beam AL is cut off as appropriate within the aperture diameter of the joule meter 60 by cutting off the AL. The slit 50 has an opening for partially cutting the incident laser light AL.

【0021】アッティネータコントローラ70は、設定
値とジュールメータで測定した実測値とを比較演算し、
その差分に相当するエネルギー量が通過するようにバリ
アブルアッティネータ40のアクチュエータに指令、駆
動させる。この結果、バリアブルアッティネータ40の
透過率が変化し、計測位置すなわち基板W表面の照射位
置に到達するエネルギーを一定にする。
The attenuator controller 70 compares the set value with an actually measured value measured by a joule meter, and
The actuator of the variable attenuator 40 is commanded and driven so that an energy amount corresponding to the difference passes. As a result, the transmittance of the variable attenuator 40 changes, and the energy reaching the measurement position, that is, the irradiation position on the surface of the substrate W is made constant.

【0022】以下、図1に示すレーザアニーリング装置
の動作について説明する。プロセスチャンバ80中のス
テージ31上に基板Wを搬送して載置し、基板Wを所望
の温度まで上昇させる。
Hereinafter, the operation of the laser annealing apparatus shown in FIG. 1 will be described. The substrate W is transported and placed on the stage 31 in the process chamber 80, and the temperature of the substrate W is raised to a desired temperature.

【0023】次に、照射光学系20を待避位置に移動さ
せ、照射位置と等価な計測位置に配置したスリット50
を介してレーザ光ALをジュールメータ60に入射させ
て照射エネルギーを測定する。この照射エネルギーは、
基板W表面に照射されるエネルギーと比例関係にあり、
予めその関係を求めておけば、バリアブルアッティネー
タ40の調節により、基板W表面に照射されるエネルギ
ーを所望の値に設定することができる。
Next, the irradiation optical system 20 is moved to the retracted position, and the slit 50 is disposed at a measurement position equivalent to the irradiation position.
Irradiates the laser beam AL to the joule meter 60 via the to measure the irradiation energy. This irradiation energy is
Is proportional to the energy applied to the surface of the substrate W,
By determining the relationship in advance, the energy applied to the surface of the substrate W can be set to a desired value by adjusting the variable attenuator 40.

【0024】次に、上記のような調整を終了した段階に
おいてジュールメータ60で測定された照射エネルギー
を主制御装置100に記憶させる。つまり、フィードバ
ック制御の基準となる基準値(設定値)を測定、記憶す
る。
Next, at the stage where the above adjustment is completed, the irradiation energy measured by the joule meter 60 is stored in the main controller 100. That is, a reference value (set value) serving as a reference for feedback control is measured and stored.

【0025】次に、照射光学系20を動作位置に移動さ
せるとともに、ステージ駆動装置32を動作させて照射
光学系20に対しステージ31上の基板Wを照射開始位
置に移動させる。その後、ステージ31を移動させなが
ら、レーザ光源10からのパルス状のレーザ光ALを線
状ビームにして基板W上に入射させる。基板W上には、
アモルファスSi等の非晶質半導体の薄膜が形成されて
おり、線状ビームの照射及び走査によって基板W上の所
定領域で非晶質半導体の薄膜がアニール、再結晶化さ
れ、電気的特性の優れたポリシリコン層を提供すること
ができる。
Next, the irradiation optical system 20 is moved to the operating position, and the stage drive unit 32 is operated to move the substrate W on the stage 31 to the irradiation start position with respect to the irradiation optical system 20. Thereafter, the pulsed laser light AL from the laser light source 10 is made into a linear beam and incident on the substrate W while moving the stage 31. On the substrate W,
A thin film of an amorphous semiconductor such as amorphous Si is formed. The thin film of the amorphous semiconductor is annealed and recrystallized in a predetermined region on the substrate W by irradiation and scanning with a linear beam, and has excellent electrical characteristics. Polysilicon layer can be provided.

【0026】基板1枚毎、照射前に、照射光学系20を
照射位置から計測位置に移動させて、ジュールメータ6
0で照射エネルギーを再度計測する。主制御装置100
は、その計測値を予め記憶した基準値と比較する。この
ような比較の結果、エネルギーに変化があった場合、そ
の変化に対応させてバリアブルアッティネータ40の透
過率を変化させて基板W表面への到達エネルギーを一定
に保つ。また、エネルギー測定のタイミングは基板W照
射前に限らない。
Before each irradiation of each substrate, the irradiation optical system 20 is moved from the irradiation position to the measurement position, and
At 0, the irradiation energy is measured again. Main controller 100
Compares the measured value with a previously stored reference value. As a result of such a comparison, if there is a change in the energy, the transmittance of the variable attenuator 40 is changed in accordance with the change, and the energy reaching the surface of the substrate W is kept constant. Further, the timing of the energy measurement is not limited to before the irradiation of the substrate W.

【0027】例えば、当初の設定透過率が60%で、基
板到達エネルギー30mJに相当するジュールメータ6
0の測定値が得られたものとする。一定量のアニールが
終了した状態で、測定値が基板到達エネルギー20mJ
に相当する値に変化していた場合、バリアブルアッティ
ネータ40の透過率を90%にすることにより、基板面
到達エネルギーを30mJに戻す。その結果、基板W表
面に到達するエネルギーをレーザ光源10自身のフィー
ドバック制御だけに頼ることなく一定に保つことがで
き、常に安定したアニール結果を得ることができる。
For example, a joule meter 6 having an initial set transmittance of 60% and an energy reaching the substrate of 30 mJ.
Assume that a measured value of 0 has been obtained. When a certain amount of annealing has been completed, the measured value reaches the substrate reaching energy of 20 mJ.
When the value of the variable attenuator 40 changes to 90%, the substrate surface energy is returned to 30 mJ by setting the transmittance of the variable attenuator 40 to 90%. As a result, the energy reaching the surface of the substrate W can be kept constant without relying only on the feedback control of the laser light source 10 itself, and a stable annealing result can be always obtained.

【0028】上記実施形態によれば、必要なタイミング
でプロセスチャンバ80外の計測位置におけるレーザ光
ALのエネルギーを検出して照射光学系20を出射する
レーザ光ALのエネルギーを任意のタイミングで調整す
ることができる。よって、基板Wに照射されるレーザ光
ALのエネルギーを精度良く、簡易に制御することがで
きる。これにより、レーザアニールを用いたプロセスの
生産性や、歩留りが向上する。
According to the above embodiment, the energy of the laser beam AL at the measurement position outside the process chamber 80 is detected at a necessary timing, and the energy of the laser beam AL emitted from the irradiation optical system 20 is adjusted at an arbitrary timing. be able to. Therefore, the energy of the laser beam AL applied to the substrate W can be accurately and simply controlled. Thereby, the productivity and the yield of the process using laser annealing are improved.

【0029】以上、実施形態に即してこの発明を説明し
たが、この発明は、上記実施形態に限定されるものでは
ない。例えば照射光学系を移動させるのではなく、照射
光学系を出たレーザ光ALの照射方向をミラーを出し入
れする事により変更しジュールメータに入射させて照射
エネルギーを測定する事もできる。また、レーザ光AL
をジュールメータ60に入射させてレーザ光ALのエネ
ルギーを検出するタイミングは、一定量のアニールが終
了した段階に限らない。例えば、レーザアニールの処理
中を避けた適当なタイミングで定期的或いは不定期にレ
ーザエネルギーを観測することができる。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, instead of moving the irradiation optical system, the irradiation direction of the laser beam AL exiting the irradiation optical system can be changed by moving a mirror in and out, and the irradiation can be made incident on a Joule meter to measure the irradiation energy. Also, the laser beam AL
Is applied to the Joule meter 60 to detect the energy of the laser beam AL, and is not limited to the stage where a fixed amount of annealing is completed. For example, the laser energy can be periodically or irregularly measured at an appropriate timing while avoiding the laser annealing process.

【0030】また、基板Wをアニールするレーザ光AL
は、エキシマレーザに限らず、各種のレーザ光とするこ
とができる。
Further, a laser beam AL for annealing the substrate W
Is not limited to an excimer laser, but may be various laser beams.

【0031】また、上記実施形態では、レーザアニーリ
ング装置においてアニーリング光のエネルギーを調整す
るものとしたが、例えば液晶や半導体装置の表面改質、
化合物形成等に用いられる各種レーザ加工装置において
加工用レーザ光のエネルギー調整を上記と同様に行うこ
とができる。
In the above embodiment, the energy of the annealing light is adjusted in the laser annealing apparatus.
The energy of the processing laser light can be adjusted in the same manner as described above in various laser processing apparatuses used for forming compounds and the like.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のレーザ加工装置によれば、照射位置に対応する計測位
置におけるレーザ光のエネルギーを検出するエネルギー
検出手段と、エネルギー検出手段の出力に基づいて照射
光学系を出射するレーザ光のエネルギーを調節する制御
手段とを備えるので、必要なタイミングで計測位置にお
けるレーザ光のエネルギーを検出して照射光学系を出射
するレーザ光のエネルギーを随時調整することができ
る。よって、被加工体に照射されるレーザ光のエネルギ
ーを簡易かつ精密に制御し、照射面のエネルギー安定性
を高い精度で維持することができる。
As is clear from the above description, according to the laser processing apparatus of the present invention, the energy detecting means for detecting the energy of the laser beam at the measuring position corresponding to the irradiation position and the output of the energy detecting means are provided. And control means for adjusting the energy of the laser light emitted from the irradiation optical system based on the detected energy of the laser light at the measurement position at the required timing to adjust the energy of the laser light emitted from the irradiation optical system as needed. can do. Therefore, the energy of the laser beam applied to the workpiece can be easily and precisely controlled, and the energy stability of the irradiated surface can be maintained with high accuracy.

【0033】また、本発明のレーザ加工方法によれば、
必要なタイミングで計測位置におけるレーザ光のエネル
ギーを検出して照射光学系を出射するレーザ光のエネル
ギーを随時調節することができ、被加工体に照射される
レーザ光のエネルギーを簡易かつ精密に制御することが
できる。
According to the laser processing method of the present invention,
The energy of the laser beam emitted from the irradiation optical system can be adjusted as needed by detecting the energy of the laser beam at the measurement position at the required timing, and the energy of the laser beam applied to the workpiece can be easily and precisely controlled. can do.

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

【図1】実施形態のレーザ加工装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a laser processing apparatus according to an embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザ光源 20 照射光学系 30 プロセスステージ装置 31 ステージ 32 ステージ駆動装置 40 バリアブルアッティネータ 50 スリット 60 ジュールメータ 70 アッティネータコントローラ 80 プロセスチャンバ 90 位置調節装置 100 主制御装置 AL レーザ光 M1〜M4 ミラー W 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laser light source 20 Irradiation optical system 30 Process stage device 31 Stage 32 Stage drive device 40 Variable attenuator 50 Slit 60 Joule meter 70 Attenuator controller 80 Process chamber 90 Position adjustment device 100 Main control device AL Laser light M1-M4 Mirror W Substrate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を発生する光源と、 前記光源からのレーザ光を被加工体上の照射位置に照射
する照射光学系と、 前記照射位置に対応する計測位置におけるレーザ光のエ
ネルギーを検出するエネルギー検出手段と、 前記エネルギー検出手段の出力に基づいて前記照射光学
系を出射するレーザ光のエネルギーを調節する制御手段
と、を備えるレーザ加工装置。
A light source for generating a laser beam; an irradiation optical system for irradiating a laser beam from the light source onto an irradiation position on a workpiece; and detecting an energy of the laser beam at a measurement position corresponding to the irradiation position. A laser processing apparatus, comprising: an energy detecting unit that performs an operation; and a control unit that adjusts energy of a laser beam emitted from the irradiation optical system based on an output of the energy detecting unit.
【請求項2】 前記照射光学系からのレーザ光が入射す
る位置を前記照射位置と前記計測位置との間で移動させ
る移動手段をさらに備え、前記計測位置には、前記エネ
ルギー検出手段に入射するレーザ光のビーム形状を調整
するスリットが配置されることを特徴とする請求項1記
載のレーザ加工装置。
A moving means for moving a position where the laser light from the irradiation optical system is incident between the irradiation position and the measurement position, wherein the measurement position is incident on the energy detection means. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein a slit for adjusting a beam shape of the laser light is provided.
【請求項3】 レーザ光を照射光学系を介して被加工体
上の照射位置に照射することによって加工を施すレーザ
加工方法であって、 前記照射位置に対応する計測位置におけるレーザ光のエ
ネルギーを検出する工程と、 検出したエネルギーに基づいて前記照射光学系を出射す
るレーザ光のエネルギーを調節する工程とを備えること
を特徴とするレーザ加工方法。
3. A laser processing method for performing processing by irradiating a laser beam to an irradiation position on a workpiece through an irradiation optical system, wherein the laser beam energy at a measurement position corresponding to the irradiation position is determined. A laser processing method comprising: a step of detecting; and a step of adjusting energy of a laser beam emitted from the irradiation optical system based on the detected energy.
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