JP2003109910A - レーザアニール装置及び方法 - Google Patents
レーザアニール装置及び方法Info
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- JP2003109910A JP2003109910A JP2001305657A JP2001305657A JP2003109910A JP 2003109910 A JP2003109910 A JP 2003109910A JP 2001305657 A JP2001305657 A JP 2001305657A JP 2001305657 A JP2001305657 A JP 2001305657A JP 2003109910 A JP2003109910 A JP 2003109910A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザアニール処理を行う前に、レーザ光入
射側における光学窓の汚れ具合を検知することができ、
光学窓の効果的な交換時期を決定することができるレー
ザアニール装置及び方法を提供する。 【解決手段】 従来のレーザ光を導入する第１の光学窓
に加えて、レーザ光が真空容器を通り抜ける位置に第２
の光学窓を設け、レーザアニール処理時に第２の窓の汚
れを防止するシャッタを取り付け、真空容器の外側にレ
ーザ光のパワーを測定するためのパワーモニタを取り付
ける。レーザアニール処理を行っていない時は、第２の
光学窓を透過したレーザ光のパワーをパワーモニタで測
定し、第１の光学窓の汚れ具合を判断する。
射側における光学窓の汚れ具合を検知することができ、
光学窓の効果的な交換時期を決定することができるレー
ザアニール装置及び方法を提供する。 【解決手段】 従来のレーザ光を導入する第１の光学窓
に加えて、レーザ光が真空容器を通り抜ける位置に第２
の光学窓を設け、レーザアニール処理時に第２の窓の汚
れを防止するシャッタを取り付け、真空容器の外側にレ
ーザ光のパワーを測定するためのパワーモニタを取り付
ける。レーザアニール処理を行っていない時は、第２の
光学窓を透過したレーザ光のパワーをパワーモニタで測
定し、第１の光学窓の汚れ具合を判断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
応用される薄膜トランジスタ形成時に使用されるレーザ
アニール装置及び方法に関する。
応用される薄膜トランジスタ形成時に使用されるレーザ
アニール装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】非晶質シリコン薄膜を多結晶シリコン薄
膜に加工するエキシマレーザアニール装置は、線状に成
形されたレーザ光を真空容器内に備えた石英の光学窓か
ら導入し、非晶質シリコン薄膜を堆積したガラス基板に
照射することによって多結晶シリコン薄膜の形成を行
う。
膜に加工するエキシマレーザアニール装置は、線状に成
形されたレーザ光を真空容器内に備えた石英の光学窓か
ら導入し、非晶質シリコン薄膜を堆積したガラス基板に
照射することによって多結晶シリコン薄膜の形成を行
う。
【０００３】かかる形成方法においては、非晶質シリコ
ン薄膜にエキシマレーザが照射されたことにより非晶質
シリコン薄膜が溶融する際に、一部気化したガスに含ま
れる物質が光学窓に付着することで光学窓自体が汚れる
ことが多い。このような光学窓の汚れによってレーザ光
の透過率が下がってしまい、十分なレーザ光照射ができ
なくなることから、十分に結晶化されていない非晶質シ
リコン薄膜が残ってしまったり、あるいは、形成される
多結晶シリコン薄膜の結晶粒径が小さくなってしまうと
いう問題があった。
ン薄膜にエキシマレーザが照射されたことにより非晶質
シリコン薄膜が溶融する際に、一部気化したガスに含ま
れる物質が光学窓に付着することで光学窓自体が汚れる
ことが多い。このような光学窓の汚れによってレーザ光
の透過率が下がってしまい、十分なレーザ光照射ができ
なくなることから、十分に結晶化されていない非晶質シ
リコン薄膜が残ってしまったり、あるいは、形成される
多結晶シリコン薄膜の結晶粒径が小さくなってしまうと
いう問題があった。
【０００４】このように十分に結晶化されていない非晶
質シリコン薄膜が残ってしまったり、形成される多結晶
シリコン薄膜の結晶粒径が小さくなった多結晶シリコン
薄膜を用いて薄膜トランジスタを形成し、当該薄膜トラ
ンジスタを用いて作製された液晶表示装置においては、
光の入射によってリーク電流が生じやすく、高い表示品
質が望めないという問題が生じてしまう。
質シリコン薄膜が残ってしまったり、形成される多結晶
シリコン薄膜の結晶粒径が小さくなった多結晶シリコン
薄膜を用いて薄膜トランジスタを形成し、当該薄膜トラ
ンジスタを用いて作製された液晶表示装置においては、
光の入射によってリーク電流が生じやすく、高い表示品
質が望めないという問題が生じてしまう。
【０００５】そこで、従来は、このように光学窓が汚れ
たかどうかをレーザアニール処理前に正確に判断するこ
とができなかったことから、経験的に多結晶シリコン薄
膜の形成処理が一定の回数に達したら光学窓の交換を行
う方法により対処していた。また、形成されてきた基板
上の多結晶シリコン薄膜をサンプリングし、結晶化の状
態を確認することで、十分に結晶化されていない非晶質
シリコン薄膜が残っていたり、非結晶状態のシリコンが
残存している場合には、光学窓を交換すべき時期である
と判断していた。
たかどうかをレーザアニール処理前に正確に判断するこ
とができなかったことから、経験的に多結晶シリコン薄
膜の形成処理が一定の回数に達したら光学窓の交換を行
う方法により対処していた。また、形成されてきた基板
上の多結晶シリコン薄膜をサンプリングし、結晶化の状
態を確認することで、十分に結晶化されていない非晶質
シリコン薄膜が残っていたり、非結晶状態のシリコンが
残存している場合には、光学窓を交換すべき時期である
と判断していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非晶質
シリコン薄膜にエキシマレーザ光を照射して多結晶シリ
コン薄膜を形成するエキシマレーザアニール装置におい
て、レーザ光を真空容器内へ導入するための光学窓が、
非晶質シリコン薄膜への照射時に発生するガスにより徐
々に汚れてくること自体は防ぎようがない。
シリコン薄膜にエキシマレーザ光を照射して多結晶シリ
コン薄膜を形成するエキシマレーザアニール装置におい
て、レーザ光を真空容器内へ導入するための光学窓が、
非晶質シリコン薄膜への照射時に発生するガスにより徐
々に汚れてくること自体は防ぎようがない。
【０００７】したがって、基板に対するレーザアニール
処理を重ねるにつれて、基板表面に到達するレーザ光の
パワーは、出射側で変化がなくても徐々に低下してくる
のが現実である。
処理を重ねるにつれて、基板表面に到達するレーザ光の
パワーは、出射側で変化がなくても徐々に低下してくる
のが現実である。
【０００８】すなわち、光学窓の汚れによってレーザ光
の透過率が減少した場合、出射側で同じパワーを用いて
レーザ光を出力していたとしても、光学窓を通り抜けて
基板に照射されるレーザ光の実際のパワーは低くなって
しまい、十分に結晶化されていない非晶質シリコン薄膜
が残ったり、あるいは形成される多結晶シリコン薄膜の
結晶粒径が小さくなってしまうことから、完成したＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）の特性自体が悪化してしまうと
いう問題が残されていた。
の透過率が減少した場合、出射側で同じパワーを用いて
レーザ光を出力していたとしても、光学窓を通り抜けて
基板に照射されるレーザ光の実際のパワーは低くなって
しまい、十分に結晶化されていない非晶質シリコン薄膜
が残ったり、あるいは形成される多結晶シリコン薄膜の
結晶粒径が小さくなってしまうことから、完成したＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）の特性自体が悪化してしまうと
いう問題が残されていた。
【０００９】これに対して、統計的にマージンを取るこ
とにより、光学窓を交換せずに使用できるレーザアニー
ル処理の回数を決めることで、光学窓の交換時期を決定
する方法においては、製造工程における突発的なトラブ
ル等により光学窓の汚れがひどく生じた場合、事前に確
認しておくことができず、大量の工程落ちを生じさせる
おそれがあるという問題点があった。
とにより、光学窓を交換せずに使用できるレーザアニー
ル処理の回数を決めることで、光学窓の交換時期を決定
する方法においては、製造工程における突発的なトラブ
ル等により光学窓の汚れがひどく生じた場合、事前に確
認しておくことができず、大量の工程落ちを生じさせる
おそれがあるという問題点があった。
【００１０】また、形成されてきた基板上の多結晶シリ
コン薄膜をサンプリングし、結晶化の状態を確認するこ
とで、十分に結晶化されていない非晶質シリコン薄膜が
残っていたり、非結晶状態のシリコンが残存している場
合に光学窓を交換すべき時期であると判断する方法で
は、サンプリング検査工程が必須となることから、製造
コストの低減が困難になるという問題点が残されてい
た。
コン薄膜をサンプリングし、結晶化の状態を確認するこ
とで、十分に結晶化されていない非晶質シリコン薄膜が
残っていたり、非結晶状態のシリコンが残存している場
合に光学窓を交換すべき時期であると判断する方法で
は、サンプリング検査工程が必須となることから、製造
コストの低減が困難になるという問題点が残されてい
た。
【００１１】本発明は、上記問題点を解消するために、
レーザアニール処理を行う前に、レーザ光入射側におけ
る光学窓の汚れ具合を検知することができ、光学窓の効
果的な交換時期を決定することができるレーザアニール
装置及び方法を提供することを目的とする。
レーザアニール処理を行う前に、レーザ光入射側におけ
る光学窓の汚れ具合を検知することができ、光学窓の効
果的な交換時期を決定することができるレーザアニール
装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかるレーザアニール装置は、基板を搬送及
びアニール処理する機構を有する筐体に、基板の表面に
レーザ光を導入するための第１の窓と、第１の窓から導
入されたレーザ光を透過させる第２の窓とを有し、第２
の窓を透過したレーザ光のパワーを測定するパワーモニ
タを筐体の外部に備え、パワーモニタにより測定された
レーザ光のパワーに基づいて第１の窓の汚れ具合を判断
することを特徴とする。
に本発明にかかるレーザアニール装置は、基板を搬送及
びアニール処理する機構を有する筐体に、基板の表面に
レーザ光を導入するための第１の窓と、第１の窓から導
入されたレーザ光を透過させる第２の窓とを有し、第２
の窓を透過したレーザ光のパワーを測定するパワーモニ
タを筐体の外部に備え、パワーモニタにより測定された
レーザ光のパワーに基づいて第１の窓の汚れ具合を判断
することを特徴とする。
【００１３】かかる構成により、レーザアニール処理を
行っていない時に、レーザ光を第１の光学窓から真空容
器内に導入すると反対側にある第２の光学窓を通り抜
け、その先にあるパワーモニタでレーザ光のパワーを測
定することができる。したがって、レーザアニール処理
前にレーザ光の実際のパワーを測定することができ、ほ
とんどタクトを落とすことなく第１の光学窓の汚れ具合
を監視することが可能となり、適切な時期に交換するこ
とによって安定したレーザアニール処理を行うことが可
能となる。
行っていない時に、レーザ光を第１の光学窓から真空容
器内に導入すると反対側にある第２の光学窓を通り抜
け、その先にあるパワーモニタでレーザ光のパワーを測
定することができる。したがって、レーザアニール処理
前にレーザ光の実際のパワーを測定することができ、ほ
とんどタクトを落とすことなく第１の光学窓の汚れ具合
を監視することが可能となり、適切な時期に交換するこ
とによって安定したレーザアニール処理を行うことが可
能となる。
【００１４】また、本発明にかかるレーザアニール装置
は、レーザ光がエキシマレーザであり、レーザ光の形状
が線状であることが好ましい。非晶質シリコン薄膜をレ
ーザ光で溶融させるためには、約２５０ｍＪ／ｃｍ2以
上のエネルギー密度を必要とするが、液晶パネル用のガ
ラス基板はその一辺が３００〜１０００ｍｍであること
から、非常に大出力のレーザ光を線状に形成することで
照射エネルギー密度を高めることができるからである。
また、非晶質シリコン薄膜を溶融させるには、吸収係数
の高い波長、すなわち短波長領域のエキシマレーザを用
いることで、より効率よく結晶化を行うことが可能とな
る。
は、レーザ光がエキシマレーザであり、レーザ光の形状
が線状であることが好ましい。非晶質シリコン薄膜をレ
ーザ光で溶融させるためには、約２５０ｍＪ／ｃｍ2以
上のエネルギー密度を必要とするが、液晶パネル用のガ
ラス基板はその一辺が３００〜１０００ｍｍであること
から、非常に大出力のレーザ光を線状に形成することで
照射エネルギー密度を高めることができるからである。
また、非晶質シリコン薄膜を溶融させるには、吸収係数
の高い波長、すなわち短波長領域のエキシマレーザを用
いることで、より効率よく結晶化を行うことが可能とな
る。
【００１５】また、本発明にかかるレーザアニール装置
は、第２の窓を開閉するための遮蔽板をさらに有するこ
とが好ましい。レーザアニール処理を行う場合に遮蔽板
により第２の光学窓を閉じておくことにより、第２の光
学窓がガスにより汚れるのを未然に防止することができ
るからである。
は、第２の窓を開閉するための遮蔽板をさらに有するこ
とが好ましい。レーザアニール処理を行う場合に遮蔽板
により第２の光学窓を閉じておくことにより、第２の光
学窓がガスにより汚れるのを未然に防止することができ
るからである。
【００１６】また、本発明にかかるレーザアニール装置
は、基板が透光性絶縁材料からなり、基板を搬送する時
以外は、第１の窓と第２の窓との間は導入されたレーザ
光が透過できる構造であることが好ましい。第１の窓を
通過したエキシマレーザを第２の窓を通じてエネルギー
測定することにより、実際に非晶質シリコン薄膜に照射
されるエネルギーを正確に決定することができるからで
ある。
は、基板が透光性絶縁材料からなり、基板を搬送する時
以外は、第１の窓と第２の窓との間は導入されたレーザ
光が透過できる構造であることが好ましい。第１の窓を
通過したエキシマレーザを第２の窓を通じてエネルギー
測定することにより、実際に非晶質シリコン薄膜に照射
されるエネルギーを正確に決定することができるからで
ある。
【００１７】次に、上記目的を達成するために本発明に
かかるレーザアニール方法は、透光性絶縁基板上に形成
された非晶質シリコン薄膜に、真空容器に設けられた第
１の光学窓から線状に成形されたレーザ光を照射するこ
とによって、多結晶シリコン薄膜を形成するレーザアニ
ール方法であって、レーザ光が真空容器を透過する位置
に第２の光学窓を有し、非晶質シリコン薄膜にレーザ光
を照射する前に、第２の光学窓を透過したレーザ光のパ
ワーをパワーモニタで測定し、測定されたレーザ光のパ
ワーに基づいて第１の光学窓の汚れ具合を判断すること
を特徴とする。
かかるレーザアニール方法は、透光性絶縁基板上に形成
された非晶質シリコン薄膜に、真空容器に設けられた第
１の光学窓から線状に成形されたレーザ光を照射するこ
とによって、多結晶シリコン薄膜を形成するレーザアニ
ール方法であって、レーザ光が真空容器を透過する位置
に第２の光学窓を有し、非晶質シリコン薄膜にレーザ光
を照射する前に、第２の光学窓を透過したレーザ光のパ
ワーをパワーモニタで測定し、測定されたレーザ光のパ
ワーに基づいて第１の光学窓の汚れ具合を判断すること
を特徴とする。
【００１８】かかる構成により、レーザアニール処理を
行っていない時に、レーザ光を第１の光学窓から真空容
器内に導入すると反対側にある第２の光学窓を通り抜
け、その先にあるパワーモニタでレーザ光のパワーを測
定することができる。したがって、レーザアニール処理
前にレーザ光の実際のパワーを測定することができ、ほ
とんどタクトを落とすことなく第１の光学窓の汚れ具合
を監視することが可能となり、適切な時期に交換するこ
とによって安定したレーザアニール処理を行うことが可
能となる。
行っていない時に、レーザ光を第１の光学窓から真空容
器内に導入すると反対側にある第２の光学窓を通り抜
け、その先にあるパワーモニタでレーザ光のパワーを測
定することができる。したがって、レーザアニール処理
前にレーザ光の実際のパワーを測定することができ、ほ
とんどタクトを落とすことなく第１の光学窓の汚れ具合
を監視することが可能となり、適切な時期に交換するこ
とによって安定したレーザアニール処理を行うことが可
能となる。
【００１９】また、本発明にかかるレーザアニール方法
は、レーザ光がエキシマレーザであり、エネルギー密度
が２５０ｍＪ／ｃｍ2以上４５０ｍＪ／ｃｍ2以下である
ことが好ましい。通常、膜中の水素密度を１％以下の状
態にした非晶質シリコン薄膜は、波長３０８ｎｍのＸｅ
Ｃｌエキシマレーザの場合、一般的に２５０ｍＪ／ｃｍ
2以上のエネルギー密度で溶融が始まり、３００ｍＪ／
ｃｍ2〜３５０ｍＪ／ｃｍ2の範囲で最適な結晶を得るこ
とができ、４５０ｍＪ／ｃｍ2以上になると突沸によっ
て膜が破損する現象が発生してしまい好ましくないから
である。
は、レーザ光がエキシマレーザであり、エネルギー密度
が２５０ｍＪ／ｃｍ2以上４５０ｍＪ／ｃｍ2以下である
ことが好ましい。通常、膜中の水素密度を１％以下の状
態にした非晶質シリコン薄膜は、波長３０８ｎｍのＸｅ
Ｃｌエキシマレーザの場合、一般的に２５０ｍＪ／ｃｍ
2以上のエネルギー密度で溶融が始まり、３００ｍＪ／
ｃｍ2〜３５０ｍＪ／ｃｍ2の範囲で最適な結晶を得るこ
とができ、４５０ｍＪ／ｃｍ2以上になると突沸によっ
て膜が破損する現象が発生してしまい好ましくないから
である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態にかか
るレーザアニール装置について、図面を参照しながら説
明する。図１は本発明の実施の形態にかかるレーザアニ
ール装置、特にエキシマレーザアニール装置の構成図を
示しており、実際にアニール処理に用いられるレーザ光
のパワーを測定する場合について示したものである。ま
た、図２は、本発明の実施の形態にかかるレーザアニー
ル装置、特にエキシマレーザアニール装置の構成図を示
しており、実際にアニール処理に用いられる場合につい
て示したものである。
るレーザアニール装置について、図面を参照しながら説
明する。図１は本発明の実施の形態にかかるレーザアニ
ール装置、特にエキシマレーザアニール装置の構成図を
示しており、実際にアニール処理に用いられるレーザ光
のパワーを測定する場合について示したものである。ま
た、図２は、本発明の実施の形態にかかるレーザアニー
ル装置、特にエキシマレーザアニール装置の構成図を示
しており、実際にアニール処理に用いられる場合につい
て示したものである。
【００２１】図１及び図２において、１０１はアニール
処理を行うレーザ光を示しており、１０２ａはレーザ光
を導入する光学窓を、１０２ｂはモニタによりパワーを
計測するための光学窓を、１０３ａはアニール処理前の
非晶質シリコン薄膜を、１０３ｂはアニール処理後の多
結晶シリコン薄膜を、１０４はガラス基板を、それぞれ
示している。
処理を行うレーザ光を示しており、１０２ａはレーザ光
を導入する光学窓を、１０２ｂはモニタによりパワーを
計測するための光学窓を、１０３ａはアニール処理前の
非晶質シリコン薄膜を、１０３ｂはアニール処理後の多
結晶シリコン薄膜を、１０４はガラス基板を、それぞれ
示している。
【００２２】また、１０５はガラス基板１０４の搬送方
向を示しており、１０６ａはモニタによりパワーを計測
するための光学窓のシャッタ１０６が開いた状態を、１
０６ｂは閉じた状態を、それぞれ示している。さらに、
１０７はレーザ光のパワーを計測するパワーモニタを、
１０８は光学窓の汚れを、それぞれ示している。
向を示しており、１０６ａはモニタによりパワーを計測
するための光学窓のシャッタ１０６が開いた状態を、１
０６ｂは閉じた状態を、それぞれ示している。さらに、
１０７はレーザ光のパワーを計測するパワーモニタを、
１０８は光学窓の汚れを、それぞれ示している。
【００２３】まず、出力１５０Ｗ以上であるエキシマレ
ーザ光として、幅が０．１ｍｍから２ｍｍであり、長さ
が１５０ｍｍから３００ｍｍであって、エネルギー密度
が２５０ｍＪ／ｃｍ2から４５０ｍＪ／ｃｍ2である線状
のレーザ光１０１を、ガラス基板１０４の処理を行う真
空容器に設けられたレーザ光導入用の光学窓１０２ａか
ら容器内へ導入する。
ーザ光として、幅が０．１ｍｍから２ｍｍであり、長さ
が１５０ｍｍから３００ｍｍであって、エネルギー密度
が２５０ｍＪ／ｃｍ2から４５０ｍＪ／ｃｍ2である線状
のレーザ光１０１を、ガラス基板１０４の処理を行う真
空容器に設けられたレーザ光導入用の光学窓１０２ａか
ら容器内へ導入する。
【００２４】ここで、レーザ光を線状としているのは、
非晶質シリコン薄膜をレーザ光で溶融させるためには約
２５０ｍＪ／ｃｍ2以上のエネルギー密度が必要となる
が、液晶パネル用ガラス基板の一辺は約３００ｍｍから
１０００ｍｍであることから、非常に大出力のレーザ光
を線状に形成して、ガラス基板上を走査させながら照射
することにより、溶融に必要なエネルギー密度を確保す
るためである。
非晶質シリコン薄膜をレーザ光で溶融させるためには約
２５０ｍＪ／ｃｍ2以上のエネルギー密度が必要となる
が、液晶パネル用ガラス基板の一辺は約３００ｍｍから
１０００ｍｍであることから、非常に大出力のレーザ光
を線状に形成して、ガラス基板上を走査させながら照射
することにより、溶融に必要なエネルギー密度を確保す
るためである。
【００２５】また、エキシマレーザについても、より吸
収係数の高い波長、すなわち短波長領域のエキシマレー
ザを用いる方が、より効率よく結晶化を行うことが可能
となる。
収係数の高い波長、すなわち短波長領域のエキシマレー
ザを用いる方が、より効率よく結晶化を行うことが可能
となる。
【００２６】さらに、膜中の水素密度を１％以下の状態
とした非晶質シリコン薄膜は、波長３０８ｎｍのＸｅＣ
ｌエキシマレーザを用いる場合、一般に２５０ｍＪ／ｃ
ｍ2以上のエネルギー密度で溶融が始まり、３００ｍＪ
／ｃｍ2〜３５０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー密度で最適な
結晶を得ることができる。また、４５０ｍＪ／ｃｍ2以
上のエネルギー密度では、突沸によって膜の一部が破損
する現象が発生することが確認されており、好ましくな
い。
とした非晶質シリコン薄膜は、波長３０８ｎｍのＸｅＣ
ｌエキシマレーザを用いる場合、一般に２５０ｍＪ／ｃ
ｍ2以上のエネルギー密度で溶融が始まり、３００ｍＪ
／ｃｍ2〜３５０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー密度で最適な
結晶を得ることができる。また、４５０ｍＪ／ｃｍ2以
上のエネルギー密度では、突沸によって膜の一部が破損
する現象が発生することが確認されており、好ましくな
い。
【００２７】次に、基板処理を行わない場合には、レー
ザ光導入用の光学窓１０２ａから導入されたレーザ光１
０１は、真空容器の反対側に位置する光学窓１０２ｂか
ら真空容器の外へと出ていくことになる。この時、真空
容器の反対側に位置するモニタ用光学窓１０２ｂからレ
ーザ光１０１が出ていくように、ガラス基板１０４をア
ニール処理する際に窓が汚れるのを防止する目的で設け
たシャッタ１０６は開いた状態１０６ａとなっている。
ザ光導入用の光学窓１０２ａから導入されたレーザ光１
０１は、真空容器の反対側に位置する光学窓１０２ｂか
ら真空容器の外へと出ていくことになる。この時、真空
容器の反対側に位置するモニタ用光学窓１０２ｂからレ
ーザ光１０１が出ていくように、ガラス基板１０４をア
ニール処理する際に窓が汚れるのを防止する目的で設け
たシャッタ１０６は開いた状態１０６ａとなっている。
【００２８】また、真空容器の外側には、外へ出てきた
レーザ光の一部もしくは全部を対象として、そのパワー
を測定するためのパワーモニタ１０７が取り付けられて
おり、これによってレーザ光導入用光学窓１０２ａから
導入されたレーザ光１０１のパワーを簡単にモニタする
ことが可能となる。
レーザ光の一部もしくは全部を対象として、そのパワー
を測定するためのパワーモニタ１０７が取り付けられて
おり、これによってレーザ光導入用光学窓１０２ａから
導入されたレーザ光１０１のパワーを簡単にモニタする
ことが可能となる。
【００２９】なお、パワーモニタ１０７側の光学窓１０
２ｂについては、非晶質シリコン薄膜が溶融する際に一
部気化したガスに含まれる物質によって汚れが生じない
ようにするため、レーザアニール処理時にはシャッタ１
０６を閉じる状態１０６ｂにしておく。このようにパワ
ーモニタ１０７側の光学窓１０２ｂについて汚れが生じ
ないようにしておくことで、パワーモニタ１０７で測定
されたレーザ光１０１のパワーは、ガラス基板１０４の
アニール処理時に表面に照射されるパワーとほぼ同じで
あるものであると考えられる。
２ｂについては、非晶質シリコン薄膜が溶融する際に一
部気化したガスに含まれる物質によって汚れが生じない
ようにするため、レーザアニール処理時にはシャッタ１
０６を閉じる状態１０６ｂにしておく。このようにパワ
ーモニタ１０７側の光学窓１０２ｂについて汚れが生じ
ないようにしておくことで、パワーモニタ１０７で測定
されたレーザ光１０１のパワーは、ガラス基板１０４の
アニール処理時に表面に照射されるパワーとほぼ同じで
あるものであると考えられる。
【００３０】そして、レーザ光１０１のパワーの測定が
完了すると、測定されたパワーに基づいてレーザ光導入
用光学窓１０２ａの交換の要否を判断し、交換の必要が
ないものと判断された場合には、非晶質シリコン薄膜１
０３ａを堆積したガラス基板１０４を１０５の方向へ進
行させて、ガラス基板１０４へのレーザ光１０１の照射
を行い、非晶質シリコン薄膜１０３ａから多結晶シリコ
ン薄膜１０３ｂを形成することになる。
完了すると、測定されたパワーに基づいてレーザ光導入
用光学窓１０２ａの交換の要否を判断し、交換の必要が
ないものと判断された場合には、非晶質シリコン薄膜１
０３ａを堆積したガラス基板１０４を１０５の方向へ進
行させて、ガラス基板１０４へのレーザ光１０１の照射
を行い、非晶質シリコン薄膜１０３ａから多結晶シリコ
ン薄膜１０３ｂを形成することになる。
【００３１】このように、従来のレーザ光１０１を導入
する光学窓１０２ａに加えて、レーザ光１０１が真空容
器を通り抜ける位置にも光学窓１０２ｂを設け、レーザ
アニール処理時に窓の汚れを防止するためのシャッタ１
０６を取り付け、また外側にレーザ光１０１のパワーを
測定するためのパワーモニタ１０７を取り付けることに
よって、ガラス基板１０４のレーザアニール処理を行う
前にパワーモニタ１０７によってレーザ光１０１のパワ
ーを測定することができることから、ほとんどタクトを
落とすことなく光学窓１０２ａの汚れ具合をモニタする
ことが可能となり、光学窓１０２ａを適切な時期に交換
することができ、安定したレーザアニール処理を行うこ
とが可能となる。
する光学窓１０２ａに加えて、レーザ光１０１が真空容
器を通り抜ける位置にも光学窓１０２ｂを設け、レーザ
アニール処理時に窓の汚れを防止するためのシャッタ１
０６を取り付け、また外側にレーザ光１０１のパワーを
測定するためのパワーモニタ１０７を取り付けることに
よって、ガラス基板１０４のレーザアニール処理を行う
前にパワーモニタ１０７によってレーザ光１０１のパワ
ーを測定することができることから、ほとんどタクトを
落とすことなく光学窓１０２ａの汚れ具合をモニタする
ことが可能となり、光学窓１０２ａを適切な時期に交換
することができ、安定したレーザアニール処理を行うこ
とが可能となる。
【００３２】以上のように本実施の形態によれば、レー
ザアニール処理を行う真空容器内にレーザ光を導入する
ための光学窓と、透過してくるレーザ光のパワーを測定
するための光学窓を有するエキシマレーザアニール装置
を用いて非晶質シリコン薄膜を多結晶シリコン薄膜に形
成することにより、非晶質シリコン薄膜が溶融する際に
発生するガスによるレーザ光導入用光学窓の汚れをモニ
タすることが可能となり、これによって基板に照射させ
るレーザ光のパワーについてタクトを落とすことなく検
証が可能となる。したがって、膜質の安定した多結晶シ
リコン薄膜の形成が可能となる。
ザアニール処理を行う真空容器内にレーザ光を導入する
ための光学窓と、透過してくるレーザ光のパワーを測定
するための光学窓を有するエキシマレーザアニール装置
を用いて非晶質シリコン薄膜を多結晶シリコン薄膜に形
成することにより、非晶質シリコン薄膜が溶融する際に
発生するガスによるレーザ光導入用光学窓の汚れをモニ
タすることが可能となり、これによって基板に照射させ
るレーザ光のパワーについてタクトを落とすことなく検
証が可能となる。したがって、膜質の安定した多結晶シ
リコン薄膜の形成が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明にかかるレーザアニ
ール装置によれば、レーザアニール処理を行う真空容器
内にレーザ光を導入するための光学窓と、透過してくる
レーザ光のパワーを測定するための光学窓を有するエキ
シマレーザアニール装置を用いて非晶質シリコン薄膜を
多結晶シリコン薄膜に形成することにより、非晶質シリ
コン薄膜が溶融する際に発生するガスによるレーザ光導
入用光学窓の汚れをモニタすることが可能となり、これ
により基板に照射させるレーザ光のパワーについてタク
トを落とすことなく検証することが可能となる。したが
って、膜質の安定した多結晶シリコン薄膜の形成が可能
となる。
ール装置によれば、レーザアニール処理を行う真空容器
内にレーザ光を導入するための光学窓と、透過してくる
レーザ光のパワーを測定するための光学窓を有するエキ
シマレーザアニール装置を用いて非晶質シリコン薄膜を
多結晶シリコン薄膜に形成することにより、非晶質シリ
コン薄膜が溶融する際に発生するガスによるレーザ光導
入用光学窓の汚れをモニタすることが可能となり、これ
により基板に照射させるレーザ光のパワーについてタク
トを落とすことなく検証することが可能となる。したが
って、膜質の安定した多結晶シリコン薄膜の形成が可能
となる。
【図１】 本発明の実施の形態にかかるエキシマレーザ
アニール装置の構成図
アニール装置の構成図
【図２】 本発明の実施の形態にかかるエキシマレーザ
アニール装置の構成図
アニール装置の構成図
１０１ レーザ光
１０２ａ レーザ光導入側光学窓
１０２ｂ モニタ側光学窓
１０３ａ 非晶質シリコン薄膜
１０３ｂ 多結晶シリコン薄膜
１０４ ガラス基板
１０５ 基板搬送方向
１０６ モニタ側光学窓シャッタ
１０６ａ モニタ側光学窓シャッタ開状態
１０６ｂ モニタ側光学窓シャッタ閉状態
１０７ レーザ光パワーモニタ
１０８ 光学窓の汚れ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H092 KA04 KA05 MA30 MA35
5F052 AA02 BA00 BB07 CA10 DA02
JA01
5F071 AA06 FF07 JJ03 JJ05
Claims (6)
- 【請求項１】 基板を搬送及びアニール処理する機構を
有する筐体に、前記基板の表面にレーザ光を導入するた
めの第１の窓と、 前記第１の窓から導入された前記レーザ光を透過させる
第２の窓とを有し、 前記第２の窓を透過した前記レーザ光のパワーを測定す
るパワーモニタを前記筐体の外部に備え、 前記パワーモニタにより測定された前記レーザ光のパワ
ーに基づいて前記第１の窓の汚れ具合を判断することを
特徴とするレーザアニール装置。 - 【請求項２】前記レーザ光がエキシマレーザであり、前
記レーザ光の形状が線状である請求項１記載のレーザア
ニール装置。 - 【請求項３】 前記第２の窓を開閉するための遮蔽板を
さらに有する請求項１又は２記載のレーザアニール装
置。 - 【請求項４】 前記基板が透光性絶縁材料からなり、前
記基板を搬送する時以外は、前記第１の窓と前記第２の
窓との間は導入された前記レーザ光が透過できる構造で
ある請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザアニ
ール装置。 - 【請求項５】 透光性絶縁基板上に形成された非晶質シ
リコン薄膜に、真空容器に設けられた第１の光学窓から
線状に成形されたレーザ光を照射することによって、多
結晶シリコン薄膜を形成するレーザアニール方法であっ
て、 前記レーザ光が前記真空容器を透過する位置に第２の光
学窓を有し、前記非晶質シリコン薄膜に前記レーザ光を
照射する前に、前記第２の光学窓を透過した前記レーザ
光のパワーをパワーモニタで測定し、測定された前記レ
ーザ光のパワーに基づいて前記第１の光学窓の汚れ具合
を判断することを特徴とするレーザアニール方法。 - 【請求項６】 前記レーザ光がエキシマレーザであり、
エネルギー密度が２５０ｍＪ／ｃｍ2以上４５０ｍＪ／
ｃｍ2以下である請求項５記載のレーザアニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001305657A JP2003109910A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | レーザアニール装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001305657A JP2003109910A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | レーザアニール装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003109910A true JP2003109910A (ja) | 2003-04-11 |
Family
ID=19125410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001305657A Withdrawn JP2003109910A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | レーザアニール装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003109910A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180308725A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Laser annealing apparatus |
| JP2019165141A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理装置および熱処理方法 |
-
2001
- 2001-10-01 JP JP2001305657A patent/JP2003109910A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180308725A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Laser annealing apparatus |
| US11183402B2 (en) | 2017-04-21 | 2021-11-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Laser annealing apparatus for semiconductors having multiple laser energy measuring means |
| JP2019165141A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理装置および熱処理方法 |
| WO2019181046A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理装置および熱処理方法 |
| TWI726254B (zh) * | 2018-03-20 | 2021-05-01 | 日商斯庫林集團股份有限公司 | 熱處理裝置及熱處理方法 |
| JP7048372B2 (ja) | 2018-03-20 | 2022-04-05 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理装置および熱処理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |