JP2006032926A - レーザ処理装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 円柱状の回転体の表面に、回転体の曲率に沿って基板を回転体表面に吸着させ、回転体を回転させ、基板上に成膜された半導体膜を一度にレーザ照射する。また、回転体の回転軸方向に移動機構を設け、回転体が1回転したときに照射位置をずらすようにする。または回転体を回転させながら回転軸方向に移動させることも可能である。
【選択図】 図1
Description
本発明の実施の形態を、図2及び図25を用いて説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の主旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるのもではない。
本実施の形態を図3及び図4を用いて説明する。本実施の形態においては、複数のレーザビームによってレーザ照射を行う。これにより一度によりたくさんの基板を処理することができ、生産性が増大する。
101 回転体
102 半導体膜
103 線状レーザビーム
103a 線状レーザビーム
103b 線状レーザビーム
104 移動機構
110 一点鎖線
111 回転軸
Claims (31)
- レーザ発振器と、
線状レーザビーム形成用の光学系と、
回転軸を有する回転体と、
基板を前記回転体の曲面に固定させる固定機構と、
を有し、
前記レーザ発振器からレーザビームを射出し、
前記射出されたレーザビームは、前記光学系を通り、
前記光学系を通ったレーザビームは、前記回転体を回転させながら前記回転体に固定させた前記基板に照射されることを特徴とするレーザ処理装置。 - レーザ発振器と、
線状レーザビーム形成用の光学系と、
回転軸を有する回転体と、
基板を前記回転体の曲面に固定させる固定機構と、
前記回転体を回転軸方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記レーザ発振器からレーザビームを射出し、
前記射出されたレーザビームは、前記光学系を通り、
前記光学系を通ったレーザビームは、前記回転体を回転させながら前記回転体に固定させた前記基板に照射され、
前記回転体を前記移動機構により前記回転体の回転軸方向に移動させることによって、前記光学系を通ったレーザビームの照射位置を移動させることを特徴とするレーザ処理装置。 - レーザ発振器と、
線状レーザビーム形成用の光学系と、
回転軸を有する回転体と、
基板を前記回転体の曲面に固定させる固定機構と、
前記線状レーザビームを前記回転体の回転軸方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記レーザ発振器からレーザビームを射出し、
前記射出されたレーザビームは、前記光学系を通り、
前記光学系を通ったレーザビームは、前記回転体を回転させながら前記回転体に固定させた前記基板に照射され、
前記光学系を通ったレーザビームを前記移動機構により前記回転体の回転軸方向に移動させることを特徴とするレーザ処理装置。 - レーザ発振器と、
シリンドリカルレンズと、
回転軸を有する回転体と、
基板を前記回転体の曲面に固定させる固定機構と、
前記回転体を回転軸方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記レーザ発振器からレーザビームを射出し、
前記射出されたレーザビームは、前記シリンドリカルレンズを通り、
前記シリンドリカルレンズを通ったレーザビームは、前記回転体を回転させながら前記回転体に固定させた前記基板に照射され、
前記回転体を前記移動機構により前記回転体の回転軸方向に移動させることによって、前記シリンドリカルレンズを通ったレーザビームの照射位置を移動させることを特徴とするレーザ処理装置。 - レーザ発振器と、
シリンドリカルレンズと、
回転軸を有する回転体と、
基板を前記回転体の曲面に固定させる固定機構と、
レーザビームを前記回転体の回転軸方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記レーザ発振器からレーザビームを射出し、
前記射出されたレーザビームは、前記シリンドリカルレンズを通り、
前記シリンドリカルレンズを通ったレーザビームは、前記回転体を回転させながら前記回転体に固定させた前記基板に照射され、
前記シリンドリカルレンズを通ったレーザビームを前記移動機構により前記回転体の回転軸方向に移動させることを特徴とするレーザ処理装置。 - レーザ発振器と、
第1のシリンドリカルレンズと、
第2のシリンドリカルレンズと、
回転軸を有する回転体と、
基板を前記回転体の曲面に固定させる固定機構と、
前記回転体を回転軸方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記レーザ発振器からレーザビームを射出し、
前記射出されたレーザビームを、前記第1のシリンドリカルレンズ及び第2のシリンドリカルレンズにより、線状に整形して線状レーザビームビームとし、
前記回転体に固定させた前記基板に、前記回転体を回転させながら前記線状レーザビームを照射し、
前記回転体を前記移動機構により前記回転体の回転軸方向に移動させることによって、前記線状レーザビームの照射位置を移動させ、
前記第1のシリンドリカルレンズは前記線状レーザビームの長軸方向に作用し、前記第2のシリンドリカルレンズは前記線状レーザビームの短軸方向に作用することにより、前記射出されたレーザビームが線状に整形されることを特徴とするレーザ処理装置。 - レーザ発振器と、
第1のシリンドリカルレンズと、
第2のシリンドリカルレンズと、
回転軸を有する回転体と、
基板を前記回転体の曲面に固定させる固定機構と、
線状レーザビームを前記回転体の回転軸方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記レーザ発振器からレーザビームを射出し、
前記射出されたレーザビームを、前記第1のシリンドリカルレンズ及び第2のシリンドリカルレンズにより、線状に整形して前記線状レーザビームとし、
前記回転体に固定させた前記基板に、前記回転体を回転させながら前記線状レーザビームを照射し、
前記線状レーザビームを前記移動機構により前記回転体の回転軸方向に移動させ、
前記第1のシリンドリカルレンズは前記線状レーザビームの長軸方向に作用し、前記第2のシリンドリカルレンズは前記線状レーザビームの短軸方向に作用することにより、前記射出されたレーザビームが線状に整形されることを特徴とするレーザ処理装置。 - 複数のレーザ発振器と、
複数の光学系と、
回転軸を有する回転体と、
基板を前記回転体の曲面に固定させる固定機構と、
前記回転体を回転軸方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記複数の光学系のそれぞれは、
第1のシリンドリカルレンズと、
第2のシリンドリカルレンズと、
を有し、
前記複数のレーザ発振器のそれぞれからレーザビームを射出し、
前記射出されたレーザビームを、前記第1のシリンドリカルレンズ及び第2のシリンドリカルレンズにより、線状に整形して線状レーザビームとし、
前記回転体に固定させた前記基板を、前記回転体を回転させながら前記複数の光学系により形成された複数の前記線状レーザビームによって照射し、
前記回転体は、前記線状レーザビームを照射されつつ、前記移動機構により前記回転体の回転軸方向に移動され、
前記第1のシリンドリカルレンズは前記線状レーザビームの長軸方向に作用し、前記第2のシリンドリカルレンズは前記線状レーザビームの短軸方向に作用することにより、前記射出されたレーザビームが線状に整形されることを特徴とするレーザ処理装置。 - 複数のレーザ発振器と、
複数の光学系と、
回転軸を有する回転体と、
基板を前記回転体の曲面に固定させる固定機構と、
線状レーザビームを前記回転体の回転軸方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記複数の光学系のそれぞれは、
第1のシリンドリカルレンズと、
第2のシリンドリカルレンズと、
を有し、
前記複数のレーザ発振器のそれぞれからレーザビームを射出し、
前記射出されたレーザビームを、前記第1のシリンドリカルレンズ及び第2のシリンドリカルレンズにより、線状に整形して前記線状レーザビームとし、
前記回転体の曲面に固定させた前記基板を、前記回転体を回転させながら前記複数の光学系により形成された複数の前記線状レーザビームによって照射し、
前記線状レーザビームは、前記回転体を照射しつつ、前記移動機構により前記回転体の回転軸方向に移動され、
前記第1のシリンドリカルレンズは前記線状レーザビームの長軸方向に作用し、前記第2のシリンドリカルレンズは前記線状レーザビームの短軸方向に作用することにより、前記射出されたレーザビームが前記基板表面で線状に整形されることを特徴とするレーザ処理装置。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか1項において、
前記回転体の曲面に複数の前記基板を固定することを特徴とするレーザ処理装置。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか1項において、
前記線状レーザビームは、連続発振のレーザビーム、又は周波数10MHz以上のパルス発振のレーザビームであることを特徴とするレーザ処理装置。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか1項において、
前記線状レーザビームは、連続発振のレーザビーム、又は周波数80MHz以上のパルス発振のレーザから整形されることを特徴とするレーザ処理装置。 - 請求項11又は請求項12において、
前記連続発振のレーザは、Arレーザ、Krレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、Y2O3レーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザのいずれか1つであることを特徴とするレーザ処理装置。 - 請求項10又は請求項11において、
前記パルス発振レーザは、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、Y2O3レーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザ、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザのいずれか1つであることを特徴とするレーザ処理装置。 - 回転軸を有する回転体の曲面上に基板を固定させ、
前記基板を固定させた回転体を回転させながら、前記基板の表面に線状レーザビームを照射し、
前記回転体が1回転する度に前記線状レーザビームの照射位置と前記回転体の回転軸との相対位置を移動することを特徴とするレーザ照射方法。 - 回転軸を有する回転体の曲面上に基板を固定させ、
前記基板を固定させた回転体を回転させながら、前記基板の表面に線状レーザビームを照射し、
前記回転体が回転している間に前記線状レーザビームの照射位置と前記回転体の回転軸との相対位置を移動することを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項15又は請求項16において、
回転体 前記回転体の曲面に複数の前記基板を固定することを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項15乃至請求項17のいずれか1項において、
前記線状レーザビームは、連続発振のレーザビーム、又は周波数10MHz以上のパルス発振のレーザビームから整形されることを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項15乃至請求項17のいずれか1項において、
前記線状レーザビームは、連続発振のレーザビーム、又は周波数80MHz以上のパルス発振のレーザビームであることを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項18又は請求項19において、
前記連続発振のレーザは、Arレーザ、Krレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、Y2O3レーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザのいずれか1つであることを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項18又は請求項19において、
前記パルス発振レーザは、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、Y2O3レーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザ、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザのいずれか1つであることを特徴とするレーザ照射方法。 - 請求項15乃至請求項21のいずれか1項において、
前記基板は、ガラス基板または合成樹脂からなる基板であることを特徴とするレーザ照射方法。 - 基板上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜を形成した基板を回転軸を有する回転体の曲面に固定させ、
前記基板を固定させた回転体を回転させながら、前記半導体膜に線状レーザビームを照射することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 基板上に非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜を形成した基板を回転軸を有する回転体の曲面に固定させ、
前記基板を固定させた回転体を回転させながら、線状レーザビームを照射することにより、前記非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項24において、
前記結晶性半導体膜をパターニングして、島状半導体膜を形成し、
前記島状半導体膜に一導電性を付与する不純物を導入し、
前記不純物を導入した後に、前記基板を前記回転体に固定させ、前記基板を固定させた回転体を回転させながら、線状レーザビームを照射することにより、前記不純物を活性化させることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項23乃至請求項25のいずれか1項において、
前記回転体の曲面に複数の前記基板を固定することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項23乃至請求項24のいずれか1項において、
前記線状レーザビームは、連続発振のレーザビーム、又は周波数10MHz以上のパルス発振のレーザビームから整形されることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項23乃至請求項24のいずれか1項において、
前記線状レーザビームは、連続発振のレーザビーム、又は周波数80MHz以上のパルス発振のレーザビームから整形されることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項27又は請求項28において、
前記連続発振のレーザは、Arレーザ、Krレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、Y2O3レーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザのいずれか1つであることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項27又は請求項28において、
前記パルス発振レーザは、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザ、CO2レーザ、YAGレーザ、Y2O3レーザ、YVO4レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、GdVO4レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザ、多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザのいずれか1つであることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項23乃至請求項30のいずれか1項において、
前記基板は、ガラス基板または合成樹脂からなる基板であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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