JP2008300602A - Radiating apparatus, manufacturing device of semiconductor device, manufacturing method of semiconductor device, and manufacturing method of display device - Google Patents

Radiating apparatus, manufacturing device of semiconductor device, manufacturing method of semiconductor device, and manufacturing method of display device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve balanced optical design capable of sufficiently assuring uniformity in radiation while sufficiently coping with miniaturization of a radiation optical system when radiating a beam using a semiconductor laser as light source. <P>SOLUTION: The radiating apparatus radiates the emitted beam from a semiconductor laser to an object. A first wavefront split type integrator 62 and second wavefront split type integrator 64 are respectively configured to satisfy NA<SB>2</SB>≤NA<SB>1</SB>while allowing NA<SB>1</SB>, P<SB>1</SB>, NA<SB>2</SB>, and P<SB>2</SB>to satisfy a specified relationship. Here, the numerical aperture of the first wavefront split type integrator 62 arranged for uniform radiation is NA<SB>1</SB>, a split pitch is P<SB>1</SB>, the numerical aperture of the second wavefront split type integrator 64 arranged closer to the object than to the first wavefront split type integrator 62 is NA<SB>2</SB>, and split pitch is P<SB>2</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体レーザを光源に用いてビーム光を照射する照射装置、並びに、そのビーム光の照射を利用して半導体装置を製造する半導体装置の製造装置、半導体装置の製造方法および表示装置の製造方法に関する。   The present invention relates to an irradiation apparatus that irradiates a light beam using a semiconductor laser as a light source, a semiconductor device manufacturing apparatus that uses the irradiation of the beam light, a semiconductor device manufacturing method, and a display device. It relates to a manufacturing method.

近年、レーザビーム光が様々な用途に利用されている。その一例として、アクティブマトリクス型液晶表示装置や有機電界発光素子(以下「有機EL素子」という)を用いた有機電界発光表示装置(以下「有機ELディスプレイ」という)等を製造する場合において、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下「TFT」と略す)等の回路素子を多結晶シリコンにより形成するために、連続発振するレーザビーム光を用いてシリコン薄膜に対するアニール処理を行うことが知られている。レーザビーム光によるアニール処理によれば、シリコン薄膜を部分的に照射することから、基板全体が高温となってしまうのを回避することができ、基板としてガラス基板を用いることが可能となるからである。   In recent years, laser beam light has been used for various purposes. As an example, in the case of manufacturing an active matrix liquid crystal display device, an organic electroluminescent display device (hereinafter referred to as “organic EL display”) using an organic electroluminescent element (hereinafter referred to as “organic EL element”), etc., a thin film transistor ( In order to form a circuit element such as a thin film transistor (hereinafter abbreviated as “TFT”) from polycrystalline silicon, it is known to perform an annealing process on a silicon thin film using continuously oscillating laser beam light. The annealing process using laser beam light partially irradiates the silicon thin film, so that the entire substrate can be prevented from becoming high temperature, and a glass substrate can be used as the substrate. is there.

ところで、レーザビーム光は、一般的にビーム断面内で強度が均一ではない。中央部の強度は高く、周辺部の強度は低いといった具合である。このことから、従来、均一な強度分布を有するレーザビーム光を形成する技術が種々提案されている。
具体的には、二次元配列された多数の微小レンズ要素を有する波面分割型のインテグレータを用い、かつ、そのインテグレータを多段に配置して、照射光学系を構成することで、レーザビーム光の照射均一性を向上させることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。ただし、かかる構成では、インテグレータの分割数を増やしていけば均一性を向上させることができるが、光源に用いるレーザ等の空間コヒーレンシーによっては、逆に干渉縞の影響が生じてしまうことが懸念される。このような悪影響の低減には、波面分割の分割数、すなわちインテグレータの分割ピッチを、最適化することが有効である(例えば、特許文献2参照)。また、インテグレータに入射される光束の状態に応じて当該インテグレータで生成される二次光源の状態が変わるため、その影響が均一照射に生じない条件とすることも必要である(例えば、特許文献3参照)。
Incidentally, the intensity of laser beam light is generally not uniform within the beam cross section. For example, the strength of the central portion is high and the strength of the peripheral portion is low. For this reason, various techniques for forming a laser beam having a uniform intensity distribution have been proposed.
Specifically, using a wavefront division type integrator having a large number of microlens elements arranged two-dimensionally, and arranging the integrators in multiple stages to form an irradiation optical system, laser beam light irradiation It has been proposed to improve the uniformity (see, for example, Patent Document 1). However, in such a configuration, the uniformity can be improved by increasing the number of divisions of the integrator. However, depending on the spatial coherency of the laser used for the light source, there is a concern that the influence of interference fringes may occur. The In order to reduce such an adverse effect, it is effective to optimize the number of wavefront divisions, that is, the division pitch of the integrator (see, for example, Patent Document 2). In addition, since the state of the secondary light source generated by the integrator changes depending on the state of the light beam incident on the integrator, it is also necessary to set a condition in which the influence does not occur in uniform irradiation (for example, Patent Document 3). reference).

特開2002−222761号公報JP 2002-222761 A 特開2004−93837号公報JP 2004-93837 A 特開2002−40327号公報JP 2002-40327 A

しかしながら、上述した従来技術では、レーザビーム光の均一照射に関しては十分な効果が得られるが、主として光源にエキシマレーザやランプ等を用いた大型の設備に適用することを想定したものであり、小型化に主眼を置いた光学設計にはなっていない。
その一方で、最近では、レーザビーム光の光源として、半導体レーザが広く利用されるようになっている。このような半導体レーザに対応する照射光学系に関しては、当該半導体レーザが元々小さなものであることから、レーザビーム光の照射均一性を十分に確保しつつ、小型化に対応し得る光学設計となっているべきである。特に、半導体レーザをレーザビーム光の光源とする場合には、その大きさが小さいことを有効に活用すべく、複数の半導体レーザを並べてレーザビーム光の並行照射を行うことが考えられるが、その場合において、各半導体レーザに対応するそれぞれの照射光学系については、小型化への対応が強く求められる。
However, the above-described conventional technique can obtain a sufficient effect with respect to the uniform irradiation of the laser beam, but is mainly assumed to be applied to a large facility using an excimer laser or a lamp as a light source. It is not an optical design that focuses on the development.
On the other hand, recently, semiconductor lasers are widely used as a light source of laser beam light. With respect to the irradiation optical system corresponding to such a semiconductor laser, since the semiconductor laser is originally small, the optical design can cope with downsizing while sufficiently ensuring the irradiation uniformity of the laser beam light. Should be. In particular, when a semiconductor laser is used as a light source for laser beam light, in order to effectively utilize the small size, it is conceivable to arrange a plurality of semiconductor lasers and perform parallel irradiation of laser beam light. In some cases, for each irradiation optical system corresponding to each semiconductor laser, it is strongly required to cope with downsizing.

そこで、本発明は、半導体レーザを光源に用いてビーム光を照射するのにあたり、照射均一性を十分に確保しつつ、照射光学系の小型化にも十分に対応することができる、バランスの取れた光学設計の照射装置、半導体装置の製造装置、半導体装置の製造方法および表示装置の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a well-balanced structure that can sufficiently cope with downsizing of the irradiation optical system while ensuring sufficient irradiation uniformity when irradiating beam light using a semiconductor laser as a light source. Another object of the present invention is to provide an irradiation apparatus of optical design, a semiconductor device manufacturing apparatus, a semiconductor device manufacturing method, and a display device manufacturing method.

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、半導体レーザからの出射ビーム光を被照射物へ照射する照射装置であって、均一化照射のために配置された第1の波面分割型インテグレータおよび当該第1の波面分割型インテグレータより前記被照射物の側に配置された第2の波面分割型インテグレータを備えるとともに、前記第1の波面分割型インテグレータおよび前記第2の波面分割型インテグレータは、当該第1の波面分割型インテグレータの開口数をNA1、分割ピッチをP1とし、当該第2の波面分割型インテグレータの開口数をNA2、分割ピッチをP2とした場合に、

Figure 2008300602
を満足し、かつ、
Figure 2008300602
を満足するように、それぞれが構成されていることを特徴とする。 The present invention has been devised to achieve the above object, and is an irradiation apparatus for irradiating an irradiation object with emitted beam light from a semiconductor laser, and is a first apparatus arranged for uniform irradiation. A wavefront splitting integrator and a second wavefront splitting integrator disposed closer to the irradiated object than the first wavefront splitting integrator; and the first wavefront splitting integrator and the second wavefront splitting When the numerical aperture of the first wavefront split integrator is NA 1 and the split pitch is P 1 , the numerical aperture of the second wavefront split integrator is NA 2 and the split pitch is P 2 ,
Figure 2008300602
Satisfied, and
Figure 2008300602
Each is configured to satisfy the above.

上記構成の照射装置では、第1の波面分割型インテグレータおよび第2の波面分割型インテグレータを備えているので、インテグレータが多段に配置されることになり、これらを透過するレーザビーム光の照射均一性が向上することになる。また、第2の波面分割型インテグレータの開口数NA2が第1の波面分割型インテグレータの開口数NA1以下という条件を満たすことで、これら第1の波面分割型インテグレータおよび第2の波面分割型インテグレータを含む照射光学系の全長が長くなるのを抑制でき、これに応じて当該照射光学系の鏡筒のサイズの拡大も抑制し得る。さらに、各波面分割型インテグレータの開口数をNA1,NA2および分割ピッチをP1,P2の関係についての条件を満たすことで、波面分割数の低下により必要な均一照射が得られなくなってしまうこともなくなる。 Since the irradiation apparatus having the above-described configuration includes the first wavefront splitting integrator and the second wavefront splitting integrator, the integrators are arranged in multiple stages, and the irradiation uniformity of the laser beam passing through these integrators Will be improved. Further, by satisfying the condition that the numerical aperture NA 2 of the second wavefront splitting integrator is equal to or less than the numerical aperture NA 1 of the first wavefront splitting integrator, the first wavefront splitting integrator and the second wavefront splitting type are satisfied. An increase in the overall length of the irradiation optical system including the integrator can be suppressed, and accordingly, an increase in the size of the lens barrel of the irradiation optical system can be suppressed. Furthermore, by satisfying the conditions regarding the relationship between the numerical apertures NA 1 and NA 2 and the division pitches P 1 and P 2 of each wavefront division type integrator, the required uniform irradiation cannot be obtained due to a decrease in the number of wavefront divisions. It wo n’t happen.

本発明によれば、半導体レーザを光源に用いてビーム光を照射するのにあたり、照射均一性を十分に確保しつつ、照射光学系のサイズ拡大抑制を通じて小型化に容易に対応することができる。したがって、安価で高出力なブロードエリア型半導体レーザからの出射ビーム光を、被照射物に対して照射するラインビーム照射光学系を、安価に、かつ、現実的に、しかも小型に構成することができる。   According to the present invention, when a semiconductor laser is used as a light source and beam light is irradiated, it is possible to easily cope with miniaturization by suppressing the size expansion of the irradiation optical system while ensuring sufficient irradiation uniformity. Therefore, the line beam irradiation optical system for irradiating the irradiated light beam from the inexpensive and high output broad area type semiconductor laser to the irradiated object can be configured inexpensively, practically and in a small size. it can.

以下、図面に基づき本発明に係る照射装置、半導体装置の製造装置、半導体装置の製造方法および表示装置の製造方法について説明する。   Hereinafter, an irradiation apparatus, a semiconductor device manufacturing apparatus, a semiconductor device manufacturing method, and a display device manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず、はじめに、レーザ光の照射を利用して製造される半導体装置の概要を説明する。
ここで説明する半導体装置は、非晶質シリコン膜(アモルファスシリコン、以下「a−Si」と記述する)の非結晶状態から多結晶状態への改質、すなわちa−Siから多結晶シリコン膜(ポリシリコン、以下「p−Si」と記述する)への改質を経て得られるものをいい、具体的には薄膜半導体装置であるTFTが例に挙げられる。
First, an outline of a semiconductor device manufactured using laser light irradiation will be described.
The semiconductor device described here is a modification of an amorphous silicon film (amorphous silicon, hereinafter referred to as “a-Si”) from an amorphous state to a polycrystalline state, that is, a-Si to a polycrystalline silicon film ( It is obtained through modification to polysilicon (hereinafter referred to as “p-Si”). Specifically, a TFT which is a thin film semiconductor device is given as an example.

TFTは、例えば、アクティブマトリクス型液晶表示装置や有機ELディスプレイ等の表示装置を構成するのに用いられる。
図1は、TFTを備えた有機ELディスプレイの構成例を示す説明図である。
図例の構成の有機ELディスプレイ1は、以下に述べる手順で製造される。
先ず、ガラス基板からなる基板11上に、例えばMo膜からなるゲート膜12をパターン形成した後、これを例えばSiO/SiN膜からなるゲート絶縁膜13で覆う。そして、ゲート絶縁膜13上にa−Si膜からなる半導体層14を成膜する。この半導体層14に対しては、レーザアニール処理を施して、結晶化によりa−Si膜からp−Si膜への改質を行う。次いで、ゲート膜12を覆う島状に半導体層14をパターニングする。その後、基板11側からの裏面露光により、半導体層14のゲート膜12上に重なる位置に絶縁性パターン(図示省略)を形成し、これをマスクにしたイオン注入と活性化アニール処理により半導体層14にソース/ドレインを形成する。以上により、基板11上にゲート膜12、ゲート絶縁膜13および半導体層14が順に積層された、いわゆるボトムゲートタイプのTFT10を形成する。ここでは、ボトムゲートタイプを例に挙げているが、トップゲートタイプのTFTを利用しても構わない。
その後は、TFT10を層間絶縁膜21で覆い、層間絶縁膜21に形成した接続孔を介してTFT10に接続された配線22を設けて画素回路を形成する。以上のようにして、いわゆるTFT基板20を形成する。
TFT基板20の形成後は、そのTFT基板20上を平坦化絶縁膜31で覆うとともに、配線22に達する接続孔31aを平坦化絶縁膜31に形成する。そして、平坦化絶縁膜31上に接続孔31aを介して配線22に接続された画素電極32を例えば陽極として形成し、画素電極32の周縁を覆う形状の絶縁膜パターン33を形成する。また、画素電極32の露出面は、これを覆う状態で有機EL材料層34を積層成膜する。さらに、画素電極32に対して絶縁性を保った状態で対向電極35を形成する。この対向電極35は、例えば透明導電性材料からなる陰極として形成するとともに、全画素に共通のベタ膜状に形成する。このようにして、陽極としての画素電極32と陰極としての対向電極35との間に有機正孔輸送層や有機発光層等の有機EL材料層34が配されてなる有機EL素子が構成されるのである。なお、ここでは、トップエミッション方式のものを例に挙げているが、ボトムエミッション方式であれば、画素電極32を導電性透明膜で形成し、対向電極35を高反射金属膜で形成すればよい。また、対向電極35または画素電極32にハーフミラーを用いて光を共振させるマイクロキャビティ構造を採用することも考えられる。
その後、対向電極35上に光透過性を有する接着剤層36を介して透明基板37を貼り合わせ、有機ELディスプレイ1を完成させる。
The TFT is used to configure a display device such as an active matrix liquid crystal display device or an organic EL display.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of an organic EL display having TFTs.
The organic EL display 1 having the configuration shown in the figure is manufactured by the procedure described below.
First, a gate film 12 made of, for example, a Mo film is patterned on a substrate 11 made of a glass substrate, and then covered with a gate insulating film 13 made of, for example, a SiO / SiN film. Then, a semiconductor layer 14 made of an a-Si film is formed on the gate insulating film 13. The semiconductor layer 14 is subjected to a laser annealing process and is modified from an a-Si film to a p-Si film by crystallization. Next, the semiconductor layer 14 is patterned into an island shape covering the gate film 12. Thereafter, an insulating pattern (not shown) is formed at the position overlapping the gate film 12 of the semiconductor layer 14 by backside exposure from the substrate 11 side, and the semiconductor layer 14 is subjected to ion implantation and activation annealing treatment using the insulating pattern as a mask. A source / drain is formed on the substrate. As described above, the so-called bottom gate type TFT 10 in which the gate film 12, the gate insulating film 13, and the semiconductor layer 14 are sequentially laminated on the substrate 11 is formed. Here, a bottom gate type is taken as an example, but a top gate type TFT may be used.
Thereafter, the TFT 10 is covered with an interlayer insulating film 21, and a pixel circuit is formed by providing a wiring 22 connected to the TFT 10 through a connection hole formed in the interlayer insulating film 21. As described above, a so-called TFT substrate 20 is formed.
After the formation of the TFT substrate 20, the TFT substrate 20 is covered with the planarization insulating film 31 and a connection hole 31 a reaching the wiring 22 is formed in the planarization insulating film 31. Then, the pixel electrode 32 connected to the wiring 22 through the connection hole 31 a is formed on the planarization insulating film 31 as an anode, for example, and an insulating film pattern 33 having a shape covering the periphery of the pixel electrode 32 is formed. Further, the organic EL material layer 34 is laminated and formed on the exposed surface of the pixel electrode 32 so as to cover it. Further, the counter electrode 35 is formed in a state where the insulating property is maintained with respect to the pixel electrode 32. The counter electrode 35 is formed as a cathode made of a transparent conductive material, for example, and is formed in a solid film shape common to all pixels. In this manner, an organic EL element is configured in which an organic EL material layer 34 such as an organic hole transport layer or an organic light emitting layer is disposed between the pixel electrode 32 as an anode and the counter electrode 35 as a cathode. It is. Here, the top emission type is taken as an example, but in the case of the bottom emission type, the pixel electrode 32 may be formed of a conductive transparent film, and the counter electrode 35 may be formed of a highly reflective metal film. . It is also conceivable to employ a microcavity structure in which light is resonated by using a half mirror for the counter electrode 35 or the pixel electrode 32.
Thereafter, a transparent substrate 37 is bonded onto the counter electrode 35 via a light-transmitting adhesive layer 36 to complete the organic EL display 1.

図2は、有機ELディスプレイの画素回路構成の一例を示す説明図である。ここでは、発光素子として有機EL素子を用いたアクティブマトリックス方式の有機ELディスプレイ1を例に挙げている。
図2(A)に示すように、この有機ELディスプレイ1の基板40上には、表示領域40aとその周辺領域40bとが設定されている。表示領域40aは、複数の走査線41と複数の信号線42とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して1つの画素aが設けられた画素アレイ部として構成されている。これらの各画素aには有機EL素子が設けられている。また周辺領域40bには、走査線41を走査駆動する走査線駆動回路43と、輝度情報に応じた映像信号(すなわち入力信号)を信号線42に供給する信号線駆動回路44とが配置されている。
そして、表示領域40aには、フルカラー対応の画像表示を行うために、R,G,Bの各色成分に対応した有機EL素子が混在しており、これらが所定規則に従いつつマトリクス状にパターン配列されているものとする。各有機EL素子の設置数および形成面積は、各色成分で同等とすることが考えられるが、例えば各色成分別のエネルギー成分に応じてそれぞれを相違させるようにしても構わない。
また、図2(B)に示すように、各画素aに設けられる画素回路は、例えば有機EL素子45、駆動トランジスタTr1、書き込みトランジスタ(サンプリングトランジスタ)Tr2、および保持容量Csで構成されている。そして、走査線駆動回路43による駆動により、書き込みトランジスタTr2を介して信号線42から書き込まれた映像信号が保持容量Csに保持され、保持された信号量に応じた電流が有機EL素子45に供給され、この電流値に応じた輝度で有機EL素子45が発光する。
なお、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成してもよい。また、周辺領域40bには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a pixel circuit configuration of the organic EL display. Here, an active matrix type organic EL display 1 using an organic EL element as a light emitting element is taken as an example.
As shown in FIG. 2A, on the substrate 40 of the organic EL display 1, a display area 40a and a peripheral area 40b are set. The display area 40a is configured as a pixel array section in which a plurality of scanning lines 41 and a plurality of signal lines 42 are wired vertically and horizontally, and one pixel a is provided corresponding to each intersection. Each pixel a is provided with an organic EL element. In the peripheral area 40b, a scanning line driving circuit 43 that scans and drives the scanning lines 41 and a signal line driving circuit 44 that supplies a video signal (that is, an input signal) corresponding to the luminance information to the signal line 42 are arranged. Yes.
In the display area 40a, organic EL elements corresponding to R, G, and B color components are mixed in order to perform full-color image display, and these are arranged in a matrix pattern according to a predetermined rule. It shall be. Although it is conceivable that the number of installed organic EL elements and the formation area thereof are the same for each color component, for example, they may be made different according to the energy component for each color component.
As shown in FIG. 2B, the pixel circuit provided in each pixel a includes, for example, an organic EL element 45, a driving transistor Tr1, a writing transistor (sampling transistor) Tr2, and a storage capacitor Cs. Then, the video signal written from the signal line 42 via the write transistor Tr2 is held in the holding capacitor Cs by driving by the scanning line driving circuit 43, and a current corresponding to the held signal amount is supplied to the organic EL element 45. Then, the organic EL element 45 emits light with a luminance corresponding to the current value.
Note that the configuration of the pixel circuit as described above is merely an example, and a capacitor element may be provided in the pixel circuit as necessary, or a plurality of transistors may be provided to configure the pixel circuit. In addition, a necessary drive circuit is added to the peripheral region 40b according to the change of the pixel circuit.

以上に説明した有機ELディスプレイ1に代表される表示装置は、図3〜図7に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置として用いられる。以下に、表示装置が用いられる電子機器の具体例を説明する。
なお、表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部に透明なガラス等の対向部に貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。この透明な対向部には、カラーフィルタ、保護膜等、更には、上記した遮光膜が設けられてもよい。また、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やFPC(フレキシブルプリントサーキット)等が設けられていてもよい。
The display device represented by the organic EL display 1 described above includes various electronic devices shown in FIGS. 3 to 7, such as a digital camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, a video camera, etc. It is used as a display device for electronic devices in various fields that display video signals input to electronic devices or video signals generated in electronic devices as images or videos. Hereinafter, specific examples of electronic devices in which the display device is used will be described.
Note that the display device includes a module having a sealed configuration. For example, a display module formed by being attached to a facing portion such as transparent glass on the pixel array portion corresponds to this. The transparent facing portion may be provided with a color filter, a protective film, and the like, and further the above-described light shielding film. Further, the display module may be provided with a circuit unit for inputting / outputting a signal to the pixel array unit from the outside, an FPC (flexible printed circuit), and the like.

図3は、電子機器の一具体例であるテレビを示す斜視図である。図例のテレビは、フロントパネル102やフィルターガラス103等から構成される映像表示画面部101を含み、その映像表示画面部101として表示装置を用いることにより作製される。   FIG. 3 is a perspective view illustrating a television which is a specific example of the electronic apparatus. The television shown in the figure includes a video display screen unit 101 including a front panel 102, a filter glass 103, and the like, and is manufactured by using a display device as the video display screen unit 101.

図4は、電子機器の一具体例であるデジタルカメラを示す斜視図であり、(A)は表側から見た斜視図、(B)は裏側から見た斜視図である。図例のデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部111、表示部112、メニュースイッチ113、シャッターボタン114等を含み、その表示部112として表示装置を用いることにより作製される。   4A and 4B are perspective views illustrating a digital camera which is a specific example of the electronic device, in which FIG. 4A is a perspective view seen from the front side, and FIG. 4B is a perspective view seen from the back side. The digital camera of the illustrated example includes a light emitting unit 111 for flash, a display unit 112, a menu switch 113, a shutter button 114, and the like, and is manufactured by using a display device as the display unit 112.

図5は、電子機器の一具体例であるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。図例のノート型パーソナルコンピュータは、本体121に、文字等を入力するとき操作されるキーボード122、画像を表示する表示部123等を含み、その表示部123として表示装置を用いることにより作製される。   FIG. 5 is a perspective view illustrating a notebook personal computer which is a specific example of the electronic apparatus. The notebook personal computer of the illustrated example includes a keyboard 122 that is operated when characters and the like are input, a display unit 123 that displays an image, and the like. The display unit 123 is used as the display unit 123. .

図6は、電子機器の一具体例であるビデオカメラを示す斜視図である。図例のビデオカメラは、本体部131、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ132、撮影時のスタート/ストップスイッチ133、表示部134等を含み、その表示部134として表示装置を用いることにより作製される。   FIG. 6 is a perspective view showing a video camera which is a specific example of the electronic apparatus. The video camera of the illustrated example includes a main body 131, a lens 132 for photographing an object on a side facing forward, a start / stop switch 133 at the time of photographing, a display unit 134, and the like, and a display device is used as the display unit 134. It is produced by.

図7は、電子機器の一具体例である携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、(A)は開いた状態での正面図、(B)はその側面図、(C)は閉じた状態での正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体141、下側筐体142、連結部(ここではヒンジ部)143、ディスプレイ144、サブディスプレイ145、ピクチャーライト146、カメラ147等を含み、そのディスプレイ144やサブディスプレイ145として表示装置を用いることにより作製される。   7A and 7B are diagrams illustrating a mobile terminal device, for example, a mobile phone, which is a specific example of an electronic device, in which FIG. 7A is a front view in an open state, FIG. 7B is a side view thereof, and FIG. (D) is a left side view, (E) is a right side view, (F) is a top view, and (G) is a bottom view. The mobile phone according to this application example includes an upper housing 141, a lower housing 142, a connecting portion (here, a hinge portion) 143, a display 144, a sub-display 145, a picture light 146, a camera 147, and the like. Alternatively, it is manufactured by using a display device as the sub display 145.

次に、本実施形態における特徴点を説明する。
本実施形態では、TFT10の製造過程にて、当該TFT10の半導体層14に施すレーザアニール処理に、大きな特徴がある。
Next, feature points in the present embodiment will be described.
In this embodiment, the laser annealing process performed on the semiconductor layer 14 of the TFT 10 during the manufacturing process of the TFT 10 has a great feature.

図8は、レーザアニール処理を行うレーザアニール装置、すなわちTFT10の製造過程で用いられる製造装置の一つであるレーザアニール装置の構成例を示す説明図である。
ここで例に挙げるレーザアニール装置では、図8(a)に示すように、一つの半導体レーザ51aと、一つの照射光学系51bとによって、一つのレーザ照射光学ユニット51が構成されている。
そして、レーザ照射光学ユニット51は、図8(b)に示すように、複数(例えば五つ)のものが並設されている。
FIG. 8 is an explanatory view showing a configuration example of a laser annealing apparatus that performs laser annealing, that is, a laser annealing apparatus that is one of manufacturing apparatuses used in the manufacturing process of the TFT 10.
In the laser annealing apparatus exemplified here, as shown in FIG. 8A, one laser irradiation optical unit 51 is constituted by one semiconductor laser 51a and one irradiation optical system 51b.
As shown in FIG. 8B, a plurality (for example, five) of laser irradiation optical units 51 are arranged in parallel.

各レーザ照射光学ユニット51における半導体レーザ51aは、ブロードエリア型のエミッタを有し、当該エミッタの長手方向と垂直な方向において出射するビーム光の径方向が定義されるものである。このような半導体レーザ51aとしては、出射するビーム光の波長が700〜1000nmのものを用いることが可能であるが、例えば、高出力の半導体レーザである波長が800nm近傍のもの、または波長が940nm近傍のものを用いることが好ましい。このようにして照射装置の光源を構成することで、光源が小型化するとともに、後述するように出射するレーザビーム光を線状ビームに形成し易くなる。   The semiconductor laser 51a in each laser irradiation optical unit 51 has a broad area type emitter, and the radial direction of the beam light emitted in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the emitter is defined. As such a semiconductor laser 51a, a laser beam having a wavelength of emitted light of 700 to 1000 nm can be used. For example, a high-power semiconductor laser having a wavelength of around 800 nm or a wavelength of 940 nm is used. It is preferable to use a nearby one. By configuring the light source of the irradiation device in this way, the light source can be reduced in size, and the laser beam emitted can be easily formed into a linear beam as described later.

また、レーザアニール装置では、図8(b)に示すように、複数のレーザ照射光学ユニット51に加えて、XY軸に可動するステージ52を備えており、そのステージ52上にTFT基板20がセットされるようになっている。さらに詳しくは、各半導体レーザ51aのスローアクシス方向とステージ52のX軸方向とが平行になっている。   In addition, as shown in FIG. 8B, the laser annealing apparatus includes a stage 52 that can move on the XY axes in addition to the plurality of laser irradiation optical units 51, and the TFT substrate 20 is set on the stage 52. It has come to be. More specifically, the slow axis direction of each semiconductor laser 51a and the X-axis direction of the stage 52 are parallel to each other.

そして、各レーザ照射光学ユニット51における半導体レーザ51aおよびステージ52は、いずれも、図示せぬコントローラによってその動作が制御される。具体的には、ステージ52がY軸方向への走査中に半導体レーザ51aが発振して、当該ステージ52上のTFT基板20に対して半導体レーザ51aから照射光学系51bを介してレーザビーム光を照射するように、それぞれの動作が制御される。これにより、ステージ52上のTFT基板20は半導体レーザ51aのブロードエリア方向と垂直な方向に移動することになり、そのTFT基板20上でのレーザビーム光の照射状態が線状となる。このとき、各レーザ照射光学ユニット51による照射領域は、TFT基板20の1画素分に相当にする。   The operations of the semiconductor laser 51a and the stage 52 in each laser irradiation optical unit 51 are controlled by a controller (not shown). Specifically, the semiconductor laser 51a oscillates while the stage 52 is scanning in the Y-axis direction, and laser beam light is emitted from the semiconductor laser 51a to the TFT substrate 20 on the stage 52 via the irradiation optical system 51b. Each operation is controlled to irradiate. As a result, the TFT substrate 20 on the stage 52 moves in a direction perpendicular to the broad area direction of the semiconductor laser 51a, and the irradiation state of the laser beam light on the TFT substrate 20 becomes linear. At this time, the irradiation area by each laser irradiation optical unit 51 is equivalent to one pixel of the TFT substrate 20.

このように構成されたレーザアニール装置を用いてレーザアニール処理を行えば、レーザ照射光学ユニットの並設数に対応した画素数について、同時にレーザアニール処理を施すことが可能となるため、複数軸の並行照射ではなく一軸のみの照射を行う場合に比べて、当該レーザアニール処理のスループット向上が図れるようになる。また、その場合に、各レーザ照射光学ユニット51による均一照射状況が異なっても、それぞれのレーザ照射光学ユニット51の出力を調整すれば、TFT基板20の全体で同一のアニール処理を行うことが可能になる。すなわち、複数のレーザ照射光学ユニット51を用いて、いわゆるマルチヘッド化を実現した場合に、各レーザ照射光学ユニット51の均一照射が悪くても、半導体レーザ51aの出力をコントロールすることで補償できるため、その点については問題にならない。   When laser annealing is performed using the laser annealing apparatus configured as described above, it is possible to perform laser annealing simultaneously on the number of pixels corresponding to the number of laser irradiation optical units arranged in parallel. The throughput of the laser annealing process can be improved as compared with the case of performing irradiation with only one axis instead of parallel irradiation. In this case, even if the uniform irradiation state by each laser irradiation optical unit 51 is different, the same annealing treatment can be performed on the entire TFT substrate 20 by adjusting the output of each laser irradiation optical unit 51. become. That is, when a so-called multi-head is realized using a plurality of laser irradiation optical units 51, even if the uniform irradiation of each laser irradiation optical unit 51 is poor, it can be compensated by controlling the output of the semiconductor laser 51a. That doesn't matter.

ところで、マルチヘッド化したレーザアニール装置において、アニール処理を行う際の処理速度は、マルチヘッドの数で決まる。したがって、アニール処理の処理効率向上を図るためには、なるべく多くのレーザ照射光学ユニット51をレーザアニール装置に搭載することが望ましい。アニール処理の処理効率向上のためには、レーザ照射光学ユニット51の小型化が重要になる。   By the way, in the laser annealing apparatus having a multi-head, the processing speed when performing the annealing process is determined by the number of multi-heads. Therefore, in order to improve the processing efficiency of the annealing process, it is desirable to mount as many laser irradiation optical units 51 as possible in the laser annealing apparatus. In order to improve the processing efficiency of the annealing process, it is important to reduce the size of the laser irradiation optical unit 51.

このことから、本実施形態におけるレーザアニール装置では、各レーザ照射光学ユニット51における照射光学系51bが、以下に述べるように構成されている。   For this reason, in the laser annealing apparatus in the present embodiment, the irradiation optical system 51b in each laser irradiation optical unit 51 is configured as described below.

図9は、各レーザ照射光学ユニット51における照射光学系51bの基本的な構成例を示す説明図である。図9(a)はブロードエリア型半導体レーザ51aのエミッタ方向と同一の方向(X軸方向)、図9(b)はそれと垂直な方向(Y軸方向)を示している。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing a basic configuration example of the irradiation optical system 51 b in each laser irradiation optical unit 51. 9A shows the same direction (X-axis direction) as the emitter direction of the broad area type semiconductor laser 51a, and FIG. 9B shows the direction perpendicular to it (Y-axis direction).

図例の照射光学系51bは、半導体レーザ51aの側から順に、その光軸方向に沿って、コリメータレンズ61と、シリンドリカルレンズアレイ対62と、コンデンサレンズ63と、シリンドリカルレンズアレイ対64と、コンデンサレンズ65と、絞り66と、投影光学系67と、が配されて構成されている。   The irradiation optical system 51b shown in the figure includes a collimator lens 61, a cylindrical lens array pair 62, a condenser lens 63, a cylindrical lens array pair 64, and a condenser along the optical axis direction in order from the semiconductor laser 51a side. A lens 65, a diaphragm 66, and a projection optical system 67 are arranged.

コリメータレンズ61は、正のパワーを有するレンズであり、光束のY軸方向成分を平行光束とするものである。   The collimator lens 61 is a lens having positive power, and makes the Y-axis direction component of the light beam a parallel light beam.

シリンドリカルレンズアレイ対62は、一対のシリンドリカルレンズアレイ62a,62bにより構成されている。そして、これらシリンドリカルレンズアレイ62a,62bは、それぞれX軸方向に沿ってアレイ状に配列されている。また、シリンドリカルレンズアレイ62aは、コリメータレンズ61の後ろ側焦点位置に配置されている。このような構成により、シリンドリカルレンズアレイ対62では、シリンドリカルレンズアレイ62aによって光束のX軸方向成分が複数の光束に分割されるようになっている。なお、このシリンドリカルレンズアレイ対62は、本発明における「第1の波面分割型インテグレータ」の一具体例に相当する。   The cylindrical lens array pair 62 is composed of a pair of cylindrical lens arrays 62a and 62b. The cylindrical lens arrays 62a and 62b are arranged in an array along the X-axis direction. In addition, the cylindrical lens array 62 a is disposed at the back focal position of the collimator lens 61. With such a configuration, in the cylindrical lens array pair 62, the X-axis direction component of the light beam is divided into a plurality of light beams by the cylindrical lens array 62a. The cylindrical lens array pair 62 corresponds to a specific example of “first wavefront splitting integrator” in the invention.

コンデンサレンズ63はと、正のパワーを有するレンズであり、シリンドリカルレンズアレイ対62からの複数の光束のX軸方向成分をそれぞれ重ね合わせ、シリンドリカルレンズアレイ64aへ照射するものである。   The condenser lens 63 is a lens having positive power, and superimposes the X-axis direction components of a plurality of light beams from the cylindrical lens array pair 62, and irradiates the cylindrical lens array 64a.

シリンドリカルレンズアレイ対64は、一対のシリンドリカルレンズアレイ64a,64bにより構成されている。そして、これらシリンドリカルレンズアレイ64a,64bは、それぞれX軸方向に沿ってアレイ状に配列されている。また、シリンドリカルレンズアレイ64aは、コリメータレンズ61の後ろ側焦点位置に配置されている。このような構成により、シリンドリカルレンズアレイ対64では、シリンドリカルレンズアレイ64aによって光束のX軸方向成分が複数の光束に分割され、シリンドリカルレンズアレイ64b上に二次光源が形成されるようになっている。なお、このシリンドリカルレンズアレイ対64は、本発明における「第2の波面分割型インテグレータ」の一具体例に相当する。   The cylindrical lens array pair 64 is composed of a pair of cylindrical lens arrays 64a and 64b. The cylindrical lens arrays 64a and 64b are arranged in an array along the X-axis direction. In addition, the cylindrical lens array 64 a is disposed at the back focal position of the collimator lens 61. With such a configuration, in the cylindrical lens array pair 64, the X-axis direction component of the light beam is divided into a plurality of light beams by the cylindrical lens array 64a, and a secondary light source is formed on the cylindrical lens array 64b. . The cylindrical lens array pair 64 corresponds to a specific example of a “second wavefront division integrator” in the present invention.

コンデンサレンズ65は、球面光学系のレンズであり、二次光源からの複数の光束のY軸方向成分をそれぞれ集光するとともに、X軸方向成分をそれぞれ重ね合わせ、絞り66の位置に均一照射するものである。このようにして、後述するように絞り66の位置に、X軸方向を長軸方向とするとともにこのX軸方向に均一化された線状ビームの像が形成されるようになっている。   The condenser lens 65 is a lens of a spherical optical system, condenses the Y-axis direction components of a plurality of light beams from the secondary light source, overlaps the X-axis direction components, and uniformly irradiates the position of the diaphragm 66. Is. In this way, as will be described later, a linear beam image is formed at the position of the stop 66, with the X-axis direction being the long-axis direction and uniformed in the X-axis direction.

絞り66は、その開口を制御することにより、照射対象物であるTFT基板20に対して照射する二次光源からの光束のX軸方向における照射領域を調整するとともに、後述する線状ビームの長軸方向の領域成形を行うものである。   The aperture 66 controls the opening thereof, thereby adjusting the irradiation area in the X-axis direction of the light beam from the secondary light source that irradiates the TFT substrate 20 that is the irradiation target, and the length of the linear beam described later. Axial region forming is performed.

投影光学系67は、絞り66の位置に形成された線状ビームの像を縮小投影して照射対象物であるTFT基板20に対して照射するものであり、一対のレンズ系67a,67bと、これらレンズ系67a,67bの間に配置された偏光ビームスプリッタ67cおよび1/4λ板(1/4波長板)67dと、を有するものである。
レンズ系67a,67bは、上記したような縮小投影を行うものであり、この投影光学系67の中心的役割を果たすものである。また、これらレンズ系67a,67bは、両側テレセントリック光学系を構成するように配置されている。
偏光ビームスプリッタ67cは、レンズ系67aまたは1/4λ板67dからの入射光のうちの特定の偏光成分のみを選択的に透過するものである。具体的には、入射光のうち、X軸方向と垂直をなすP偏光成分を透過するとともにY軸方向と垂直をなすS偏光成分を反射することで、入射光をS偏光成分とP偏光成分とを分離するものである。また、1/4λ板67dは、偏光ビームスプリッタ67cまたはレンズ系67bからの入射光の位相を90°変化させるものである。このような構成により偏光ビームスプリッタ67cおよび1/4λ板67dは、いわゆるアイソレータとして機能し、照射対象面での反射光が半導体レーザ51aへ戻るのを防ぎ、照射光学系51bの破壊を防止するようになっている。具体的には、偏光ビームスプリッタ67cを選択透過したP偏光成分は、1/4λ板67dを透過することで上記のようにその位相が90°変化し、さらに照射対象面で反射され、1/4λ板67dを透過することで再びその位相が90°変化するとS偏光成分となることから、偏光ビームスプリッタ67cにおいて反射され、半導体レーザ51aまでは戻ることができないようになっている。
The projection optical system 67 is for projecting a linear beam image formed at the position of the stop 66 in a reduced scale and irradiating the TFT substrate 20 as an irradiation target, and a pair of lens systems 67a and 67b; A polarizing beam splitter 67c and a ¼λ plate (¼ wavelength plate) 67d disposed between the lens systems 67a and 67b are provided.
The lens systems 67a and 67b perform reduction projection as described above, and play a central role of the projection optical system 67. These lens systems 67a and 67b are arranged so as to constitute a double-sided telecentric optical system.
The polarization beam splitter 67c selectively transmits only a specific polarization component of incident light from the lens system 67a or the ¼λ plate 67d. Specifically, by transmitting a P-polarized component perpendicular to the X-axis direction and reflecting an S-polarized component perpendicular to the Y-axis direction in incident light, the incident light is converted into an S-polarized component and a P-polarized component. Are separated from each other. The quarter λ plate 67d changes the phase of incident light from the polarization beam splitter 67c or the lens system 67b by 90 °. With such a configuration, the polarization beam splitter 67c and the ¼λ plate 67d function as so-called isolators, preventing the reflected light from the irradiation target surface from returning to the semiconductor laser 51a and preventing the irradiation optical system 51b from being destroyed. It has become. Specifically, the P-polarized component selectively transmitted through the polarization beam splitter 67c changes its phase by 90 ° as described above by transmitting through the ¼λ plate 67d, and is further reflected by the irradiation target surface. When the phase changes 90 ° again by passing through the 4λ plate 67d, it becomes an S-polarized component, so that it is reflected by the polarization beam splitter 67c and cannot return to the semiconductor laser 51a.

このような構成の照射光学系51bでは、半導体レーザ51aから射出されたレーザ光は、シリンドリカルレンズアレイ対62によって複数の光束に分割され、コンデンサレンズ63によってそれぞれが重ね合わされた後、シリンドリカルレンズアレイ対64によってさらに複数の光束に分割される。そして、シリンドリカルレンズアレイ64b上に二次光源が形成されることで、二次光源からの光束がX軸方向に均一化される。したがって、二次光源からの光束をX軸方向(長軸方向)に均一化することができ、照射むらをより防止することが可能となるのである。   In the irradiation optical system 51b having such a configuration, the laser light emitted from the semiconductor laser 51a is divided into a plurality of light beams by the cylindrical lens array pair 62, and after being superimposed by the condenser lens 63, the cylindrical lens array pair. 64 is further divided into a plurality of light beams. Then, the secondary light source is formed on the cylindrical lens array 64b, so that the light flux from the secondary light source is made uniform in the X-axis direction. Therefore, the light beam from the secondary light source can be made uniform in the X-axis direction (long-axis direction), and uneven irradiation can be further prevented.

ここで、以上のような構成の照射光学系51bにおける特徴点について、さらに詳しく説明する。
図10は、各レーザ照射光学ユニット51における照射光学系51bの要部構成例を示す説明図である。図10(a)はブロードエリア型半導体レーザ51aのエミッタ方向と同一の方向(X軸方向)、図10(b)はそれと垂直な方向(Y軸方向)を示している。
また、図11は、照射光学系51bによる均一照射の一具体例を示す説明図である。
Here, the feature point in the irradiation optical system 51b having the above configuration will be described in more detail.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration example of a main part of the irradiation optical system 51 b in each laser irradiation optical unit 51. 10A shows the same direction (X-axis direction) as the emitter direction of the broad area type semiconductor laser 51a, and FIG. 10B shows the direction perpendicular to it (Y-axis direction).
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a specific example of uniform irradiation by the irradiation optical system 51b.

照射光学系51bでは、X軸方向に関して、図10(a)に示すように、半導体レーザ51aから射出された光束が、コリメータレンズ61を介してシリンドリカルレンズアレイ対62に入射される。そして、シリンドリカルレンズアレイ対62から射出された光束を、コンデンサレンズ63が、シリンドリカルレンズアレイ対64に対して照射する。これにより、シリンドリカルレンズアレイ対64では、二次光源が形成されることになる。このシリンドリカルレンズアレイ対64により生成された二次光源を用いて、コンデンサレンズ65は、例えば図11(a)に示すようなプロファイルで、絞り66の位置への均一照射を行う。
一方、Y軸方向に関しては、図10(b)に示すように、半導体レーザ51aから射出された光束が、コリメータレンズ61とコンデンサレンズ65によりエミッタ端面リレーされる形で導かれ、これにより例えば図11(b)に示すようにガウシアンプロファイルで照射される。
このように、半導体レーザ51aから射出された光束は、照射光学系51bを介することで、X軸方向に長軸を有したラインビームとして、照射されることになる。
In the irradiation optical system 51b, the light beam emitted from the semiconductor laser 51a is incident on the cylindrical lens array pair 62 via the collimator lens 61 as shown in FIG. The condenser lens 63 irradiates the cylindrical lens array pair 64 with the light beam emitted from the cylindrical lens array pair 62. As a result, a secondary light source is formed in the cylindrical lens array pair 64. Using the secondary light source generated by the cylindrical lens array pair 64, the condenser lens 65 uniformly irradiates the position of the stop 66 with a profile as shown in FIG.
On the other hand, with respect to the Y-axis direction, as shown in FIG. 10 (b), the light beam emitted from the semiconductor laser 51a is guided in the form of being relayed by the collimator lens 61 and the condenser lens 65 on the emitter end face. Irradiation is performed with a Gaussian profile as shown in FIG.
Thus, the light beam emitted from the semiconductor laser 51a is irradiated as a line beam having a long axis in the X-axis direction via the irradiation optical system 51b.

このことは、シリンドリカルレンズアレイ対62は均一化照射のために配置された「第1の波面分割型インテグレータ」として機能し、シリンドリカルレンズアレイ対64はシリンドリカルレンズアレイ対62より被照射物の側に配置された「第2の波面分割型インテグレータ」として機能することを意味する。さらには、「第1の波面分割型インテグレータ」として機能するシリンドリカルレンズアレイ対62および「第2の波面分割型インテグレータ」として機能するシリンドリカルレンズアレイ対64は、半導体レーザ51aエミッタの長手方向のみ有効であることを意味する。   This means that the cylindrical lens array pair 62 functions as a “first wavefront splitting integrator” arranged for uniform irradiation, and the cylindrical lens array pair 64 is closer to the irradiated object than the cylindrical lens array pair 62. It means to function as the arranged “second wavefront splitting integrator”. Furthermore, the cylindrical lens array pair 62 functioning as the “first wavefront splitting integrator” and the cylindrical lens array pair 64 functioning as the “second wavefront splitting integrator” are effective only in the longitudinal direction of the semiconductor laser 51a emitter. It means that there is.

このような構成の照射光学系51bにおいて、シリンドリカルレンズアレイ対62の開口数をNA1、分割ピッチをP1とし、シリンドリカルレンズアレイ対64の開口数をNA2、分割ピッチをP2とすると、これらの間の関係は、以下に示す(1)式および(2)式を満足するようになっている。すなわち、(1)式および(2)式を満足するように、シリンドリカルレンズアレイ対62およびシリンドリカルレンズアレイ対64が構成されているのである。 In the irradiation optical system 51b having such a configuration, if the numerical aperture of the cylindrical lens array pair 62 is NA 1 , the division pitch is P 1 , the numerical aperture of the cylindrical lens array pair 64 is NA 2 , and the division pitch is P 2 , The relationship between them satisfies the following expressions (1) and (2). That is, the cylindrical lens array pair 62 and the cylindrical lens array pair 64 are configured so as to satisfy the expressions (1) and (2).

Figure 2008300602
Figure 2008300602

Figure 2008300602
Figure 2008300602

さらに、照射光学系51bでは、シリンドリカルレンズアレイ対62およびシリンドリカルレンズアレイ対64において、波面分割型インテグレータを形成する基板厚tが、以下に示す(3)式を満足するようになっている。   Further, in the irradiation optical system 51b, in the cylindrical lens array pair 62 and the cylindrical lens array pair 64, the substrate thickness t forming the wavefront division type integrator satisfies the following formula (3).

Figure 2008300602
Figure 2008300602

このうち、上記(1)式は、X軸方向の照射領域を300μm程度とし、光源には一般的に入手可能な6Wの半導体レーザ51aを用いることを想定している。
この(1)式を満足しない構成では、主に照射光学系51bの全長が長くなってしまい、これに伴って照射光学系51bの鏡筒サイズが拡大してしまうことになる。
また、照射光学系51bにおけるコンデンサレンズ65およびそのコンデンサレンズ65で形成される像をリレーする投影光学系67(以下、これらを単に「レンズ系」と称す)については、当該照射光学系51bの構成の簡素化を目的として、出射ビーム光の光軸に対して回転対称に構成されているものを用いることが考えられるが(例えば、特開2006−295068号公報参照)、その場合において、当該照射光学系51bにおけるシリンドリカルレンズアレイ対62およびシリンドリカルレンズアレイ対64が上記(1)式を満足しない構成では、そのレンズの開口数が大きくなってしまい、結果として照射光学系51bの製造コストが上がってしまうことが懸念される。
Among these, the above formula (1) assumes that the irradiation area in the X-axis direction is about 300 μm, and that a 6 W semiconductor laser 51a that is generally available is used as the light source.
In the configuration that does not satisfy the expression (1), the entire length of the irradiation optical system 51b is mainly increased, and accordingly, the barrel size of the irradiation optical system 51b is increased.
Further, regarding the condenser lens 65 in the irradiation optical system 51b and the projection optical system 67 that relays the image formed by the condenser lens 65 (hereinafter simply referred to as “lens system”), the configuration of the irradiation optical system 51b. In order to simplify the above, it is conceivable to use one that is rotationally symmetric with respect to the optical axis of the outgoing beam light (see, for example, JP-A-2006-295068). If the cylindrical lens array pair 62 and the cylindrical lens array pair 64 in the optical system 51b do not satisfy the above formula (1), the numerical aperture of the lens becomes large, resulting in an increase in the manufacturing cost of the irradiation optical system 51b. There is a concern that

また、上記(2)式を満足しない構成では、均一照射に関わる波面分割数が低下するため、必要な均一照射が得られないことになるおそれがある。   Further, in a configuration that does not satisfy the above formula (2), the number of wavefront divisions related to uniform irradiation is reduced, so that there is a possibility that necessary uniform irradiation cannot be obtained.

また、上記(3)式については、波面分割型インテグレータを構成する上での設計的事項、すなわち当該インテグレータを形成する基板厚がその焦点距離よりも薄い必要があることを意味している。   Further, the above expression (3) means that a design matter in configuring the wavefront division type integrator, that is, that the thickness of the substrate on which the integrator is formed needs to be thinner than the focal length.

このように、複数のレーザ照射光学ユニット51が並設されたマルチヘッド化したレーザアニール装置では、各レーザ照射光学ユニット51における照射光学系51bのサイズ、均一照射の度合いおよびその製造コストが、いずれも必要十分でありそれぞれのバランスが取れたものであることが望ましく、従来のように均一照射精度のみを考えた光学系とは異なった光学仕様であること、具体的には少なくとも上記(1)および(2)式を満足する構成が望ましいことになる。   As described above, in the laser annealing apparatus having a multi-head in which a plurality of laser irradiation optical units 51 are arranged in parallel, the size of the irradiation optical system 51b in each laser irradiation optical unit 51, the degree of uniform irradiation, and the manufacturing cost thereof are increased. It is desirable that each of these is necessary and sufficient and is balanced, and the optical specifications are different from those of the conventional optical system considering only uniform irradiation accuracy, specifically, at least the above (1). And the structure which satisfies (2) Formula is desirable.

図12は、上記(1)〜(3)式を満足する構成のインテグレータの設計解の具体例を示す一覧表である。図中において、「〇印」は上記(1)〜(3)式を満足する開口数NAの組み合わせを示している。
ただし、当然のことではあるが、開口数NAが小さいものは、製造誤差が生じ易いため、実際には製造コストが向上する傾向にある。そのため、図中の「〇印」に相当する組み合わせの中でも、開口数NAが大きいもの同士を組み合わせることが好適であると言える。
FIG. 12 is a list showing specific examples of design solutions for integrators configured to satisfy the above expressions (1) to (3). In the drawing, “◯” indicates a combination of numerical apertures NA satisfying the above expressions (1) to (3).
However, as a matter of course, a product having a small numerical aperture NA is likely to cause a manufacturing error, and thus the manufacturing cost tends to be actually increased. Therefore, among the combinations corresponding to “◯” in the figure, it can be said that it is preferable to combine those having a large numerical aperture NA.

以上のように構成された照射光学系51bによれば、半導体レーザを光源に用いてビーム光を照射するのにあたり、照射均一性を十分に確保しつつ、照射光学系のサイズ拡大抑制を通じて小型化に容易に対応することができる。したがって、安価で高出力なブロードエリア型半導体レーザからの出射ビーム光を、被照射物に対して照射するラインビーム照射光学系を、安価に、かつ、現実的に、しかも小型に構成することができる。
つまり、当該照射光学系51bを用いれば、安価で高出力なブロードエリア型半導体レーザ51aを用いたラインビーム光学系を安価に、かつ、現実的に、しかも小型化に対応しつつ構成できるために、レーザ照射光学ユニット51を複数搭載したマルチヘッド対応のレーザアニール装置、特に半導体レーザ51aを用いた安価で高安定なレーザアニール装置を構成する上で非常に好適であり、これによりレーザアニール処理の処理速度向上を図ることが可能となる。
According to the irradiation optical system 51b configured as described above, it is possible to reduce the size of the irradiation optical system by suppressing the enlargement of the irradiation optical system while sufficiently ensuring the irradiation uniformity when the semiconductor laser is used as the light source. Can be easily accommodated. Therefore, the line beam irradiation optical system for irradiating the irradiated light beam from the inexpensive and high output broad area type semiconductor laser to the irradiated object can be configured inexpensively, practically and in a small size. it can.
That is, if the irradiation optical system 51b is used, a line beam optical system using a broad area type semiconductor laser 51a that is inexpensive and has high output can be configured at low cost, practically, and corresponding to downsizing. It is very suitable for constructing a laser annealing apparatus compatible with a multi-head equipped with a plurality of laser irradiation optical units 51, particularly an inexpensive and highly stable laser annealing apparatus using a semiconductor laser 51a. It is possible to improve the processing speed.

また、図13に示すように、一対のシリンドリカルレンズアレイ62a,62bからなるシリンドリカルレンズアレイ対62、または、一対のシリンドリカルレンズアレイ64a,64bからなるシリンドリカルレンズアレイ対64といったように、一つの波面分割型インテグレータが二つに分割される場合には、各分割部材71,72のそれぞれの偏心調整を行うために、それぞれに対して偏心調整機構73,74が必要となる。そして、その場合に、波面分割型インテグレータの分割ピッチが小さすぎると、それぞれにおける調整が非常にシビアになることが考えられる。ところが、少なくとも上記(1)および(2)式を満足する構成された照射光学系51b、すなわち図12に示したようなバランスされた解の組み合わせを持つ構成の照射光学系51bによれば、小型化への対応に好適なものであるが故、分割ピッチが必要以上に小さくなってしまうのを回避でき、調整のシビアさを解消し得るようになる。   Further, as shown in FIG. 13, one wavefront division such as a cylindrical lens array pair 62 composed of a pair of cylindrical lens arrays 62a and 62b or a cylindrical lens array pair 64 composed of a pair of cylindrical lens arrays 64a and 64b. In the case where the mold integrator is divided into two parts, the eccentric adjustment mechanisms 73 and 74 are necessary for the respective eccentric adjustments of the divided members 71 and 72. In this case, if the division pitch of the wavefront division type integrator is too small, the adjustment in each can be very severe. However, according to the irradiation optical system 51b configured to satisfy at least the above expressions (1) and (2), that is, the irradiation optical system 51b having a balanced solution combination as shown in FIG. Therefore, the division pitch can be prevented from becoming unnecessarily small, and the severe adjustment can be eliminated.

ここで、以上のように構成された照射光学系51bについて、具体的な数値例を挙げて説明する。
例えば、コリメータレンズ61の焦点距離が10mmで開口数NAが0.35、シリンドリカルレンズアレイ対62の焦点距離が6.25mmで開口数NA1が0.02でシリンドリカルレンズアレイ62a,62bのピッチが0.25mm、コンデンサレンズ63の焦点距離が70mmで開口数NAが0.02、シリンドリカルレンズアレイ対64の焦点距離が5mmで開口数NA2が0.02でシリンドリカルレンズアレイ64a,64bのピッチが0.2mm、コンデンサレンズ65の焦点距離が16mmで開口数NAが0.0875である場合を考える。
この場合において、各数値を上記(1)および(2)式に当てはめると、(1)式より0.02≦0.02、(2)式より0.02≦0.0255となり、いずれの式も満足することがわかる。
そして、この場合において、半導体レーザ51aの発散角をX軸方向9.5°(FWHM)、Y軸方向24.1°(FWHM)、X軸方向のエミッタサイズを400μmとすると、照射光学系51bのみ全長は、従来の構成であれば500mm程度であるところ、少なくとも上記(1)および(2)式を満足する構成とすることで、203mm程度となる。また、X軸方向の照射領域サイズは640μmである。さらに、X軸方向の照射領域サイズを小さくする場合、例えば半分の320μmを狙う場合に、簡単に1/2倍のリレーレンズを付け加えても、全長は60mm伸びる程度で実現することができる。
Here, the irradiation optical system 51b configured as described above will be described with specific numerical examples.
For example, the collimator lens 61 has a focal length of 10 mm, a numerical aperture NA of 0.35, a cylindrical lens array pair 62 has a focal length of 6.25 mm, a numerical aperture NA 1 of 0.02, and the pitches of the cylindrical lens arrays 62a and 62b. The focal length of the condenser lens 63 is 70 mm, the numerical aperture NA is 0.02, the focal length of the cylindrical lens array pair 64 is 5 mm, the numerical aperture NA 2 is 0.02, and the pitches of the cylindrical lens arrays 64a and 64b are Consider a case where the focal length of the condenser lens 65 is 0.2 mm, the numerical aperture NA is 0.0875.
In this case, when each numerical value is applied to the above formulas (1) and (2), 0.02 ≦ 0.02 from the formula (1) and 0.02 ≦ 0.0255 from the formula (2). Can be seen to be satisfied.
In this case, if the divergence angle of the semiconductor laser 51a is 9.5 ° (FWHM) in the X-axis direction, 24.1 ° (FWHM) in the Y-axis direction, and the emitter size in the X-axis direction is 400 μm, the irradiation optical system 51b Only the total length is about 500 mm in the case of the conventional configuration, but is about 203 mm when the configuration satisfies at least the above expressions (1) and (2). The irradiation area size in the X-axis direction is 640 μm. Furthermore, when the irradiation area size in the X-axis direction is reduced, for example, when aiming for a half of 320 μm, even if a relay lens of a half is simply added, the total length can be realized by about 60 mm.

次に、上記(1)および(2)式を満足しない例を説明する。
例えば、NA1=0.04、NA2=0.04、P1=0.2、P2=0.2の組み合わせを考える。この場合には、上記(2)式を満足しない。図12においても、「×印」が付されている。
この組み合わせでは、上述した場合と同様の仕様の半導体レーザ51aを用い、X軸方向の照明サイズも同様の640μmとすると、光学系全長は66mmとなり、当該光学系の小型化が実現可能となる。しかしながら、波面分割型インテグレータでの波面分割数が、上述した場合には157分割と十分であるのに対し、49分割と少ないため、X軸方向の照射均一性が保てないおそれがある。
Next, an example that does not satisfy the expressions (1) and (2) will be described.
For example, consider a combination of NA 1 = 0.04, NA 2 = 0.04, P 1 = 0.2, and P 2 = 0.2. In this case, the above equation (2) is not satisfied. Also in FIG. 12, "x mark" is given.
In this combination, if the semiconductor laser 51a having the same specifications as described above is used and the illumination size in the X-axis direction is also 640 μm, the total length of the optical system is 66 mm, and the optical system can be downsized. However, the number of wavefront divisions in the wavefront division type integrator is sufficient as 157 divisions in the case described above, whereas it is as small as 49 divisions, so there is a possibility that the irradiation uniformity in the X-axis direction cannot be maintained.

また、例えば、NA1=0.01、NA2=0.02、P1=0.2、P2=0.2の組み合わせを考える。この場合には、上記(1)式を満足しない。
この組み合わせでは、照明サイズを320μmとすると、波面分割型インテグレータでの波面分割数が392と十分であり、光学系全長も351mmに抑えられる。しかしながら、コンデンサレンズ65の開口数NAが0.875と大きくなってしまい、その設計が困難になるとともに、光学系の作動距離が短くなる、という難点が生じてしまうことが考えられる。
For example, consider a combination of NA 1 = 0.01, NA 2 = 0.02, P 1 = 0.2, and P 2 = 0.2. In this case, the above equation (1) is not satisfied.
In this combination, when the illumination size is 320 μm, the number of wavefront divisions in the wavefront division type integrator is sufficient as 392, and the total length of the optical system can be suppressed to 351 mm. However, it is conceivable that the numerical aperture NA of the condenser lens 65 becomes as large as 0.875, which makes it difficult to design and that the working distance of the optical system is shortened.

さらに、例えば、NA1=0.02、NA2=0.002、P1=0.2、P2=0.2の組み合わせを考える。この場合には、上記(1)式を満足しない。
この組み合わせでは、同様に照明サイズを320μmとすると、光学系全長が1635mmとなってしまう。このように、(1)式を満足しない場合には、光学系全長が長くなる傾向もある。そして、鏡筒メカ設計の際には、光学系全長が長いと、その鏡筒外径が大きくなることが一般的である。そのため、レーザアニール装置のマルチヘッド化を実現しようとしても、並列するヘッド数が少なくなってしまい、結果としてレーザアニール処理のスループットが上がらなくなる、という難点が生じてしまうことが考えられる。
Further, for example, consider a combination of NA 1 = 0.02, NA 2 = 0.002, P 1 = 0.2, and P 2 = 0.2. In this case, the above equation (1) is not satisfied.
In this combination, if the illumination size is set to 320 μm, the total length of the optical system is 1635 mm. Thus, when the expression (1) is not satisfied, the total length of the optical system also tends to be long. When designing the lens barrel mechanism, the outer diameter of the lens barrel is generally increased when the total length of the optical system is long. For this reason, even if it is attempted to realize a multi-head laser annealing apparatus, the number of parallel heads decreases, and as a result, it may be difficult to increase the throughput of the laser annealing process.

なお、本実施形態では、本発明の好適な実施具体例を説明したが、本発明はその内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   In the present embodiment, the preferred specific examples of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the contents, and can be appropriately changed without departing from the gist thereof.

例えば、本実施形態では、TFT10を備えて構成される有機ELディスプレイ1の製造過程におけるレーザアニール処理を例に挙げたが、これは一具体例に過ぎず、他の半導体膜に対するアニール処理の場合であっても、全く同様に本発明を適用することは可能である。   For example, in the present embodiment, the laser annealing process in the manufacturing process of the organic EL display 1 configured to include the TFT 10 has been described as an example. However, this is only a specific example, and the annealing process is performed on other semiconductor films. Even so, it is possible to apply the present invention in exactly the same manner.

また、本実施形態では、複数のレーザ照射光学ユニット51を搭載してレーザ光の並行照射を行うレーザアニール装置を例に挙げたが、半導体レーザおよび照射光学系を備えてレーザ照射を行う装置であれば、レーザ光の単独照射を行うものであっても、またレーザアニール処理以外の目的でレーザ照射を行うものであっても、本発明を適用することは可能である。   In the present embodiment, a laser annealing apparatus that performs parallel irradiation of laser light by mounting a plurality of laser irradiation optical units 51 is described as an example. However, an apparatus that includes a semiconductor laser and an irradiation optical system and performs laser irradiation. If there is, the present invention can be applied to whether the laser irradiation is performed alone or the laser irradiation is performed for a purpose other than the laser annealing treatment.

TFTを備えた有機ELディスプレイの構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the organic electroluminescent display provided with TFT. 有機ELディスプレイの画素回路構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the pixel circuit structure of an organic EL display. 電子機器の一具体例であるテレビを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the television which is a specific example of an electronic device. 電子機器の一具体例であるデジタルカメラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the digital camera which is a specific example of an electronic device. 電子機器の一具体例であるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the notebook type personal computer which is a specific example of an electronic device. 電子機器の一具体例であるビデオカメラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the video camera which is a specific example of an electronic device. 電子機器の一具体例である携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図である。It is a figure which shows the portable terminal device which is a specific example of an electronic device, for example, a mobile telephone. TFTの製造過程で用いられる製造装置の一つであるレーザアニール装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the laser annealing apparatus which is one of the manufacturing apparatuses used in the manufacture process of TFT. 本発明が適用された照射光学系の基本的な構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic structural example of the irradiation optical system to which this invention was applied. 本発明が適用された照射光学系の要部構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principal part structural example of the irradiation optical system to which this invention was applied. 照射光学系による均一照射の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a specific example of the uniform irradiation by an irradiation optical system. 本発明が適用された仕様を満足する構成のインテグレータの設計解の具体例を示す一覧表である。It is a table | surface which shows the specific example of the design solution of the integrator of the structure which satisfies the specification to which this invention was applied. 波面分割型インテグレータの構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of a wavefront division | segmentation type | mold integrator.

符号の説明Explanation of symbols

1…有機ELディスプレイ、10…TFT、11…基板、12…ゲート膜、13…ゲート絶縁膜、14…半導体層、51…レーザ照射光学ユニット、51a…半導体レーザ、51b…照射光学系、61…コリメータレンズ、62,64…シリンドリカルレンズアレイ対、62a,62b,64a,64b…シリンドリカルレンズアレイ、63,65…コンデンサレンズ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL display, 10 ... TFT, 11 ... Substrate, 12 ... Gate film, 13 ... Gate insulating film, 14 ... Semiconductor layer, 51 ... Laser irradiation optical unit, 51a ... Semiconductor laser, 51b ... Irradiation optical system, 61 ... Collimator lens, 62, 64 ... Cylindrical lens array pair, 62a, 62b, 64a, 64b ... Cylindrical lens array, 63, 65 ... Condenser lens

Claims (7)

半導体レーザからの出射ビーム光を被照射物へ照射する照射装置であって、
均一化照射のために配置された第1の波面分割型インテグレータおよび当該第1の波面分割型インテグレータより前記被照射物の側に配置された第2の波面分割型インテグレータを備えるとともに、
前記第1の波面分割型インテグレータおよび前記第2の波面分割型インテグレータは、当該第1の波面分割型インテグレータの開口数をNA1、分割ピッチをP1とし、当該第2の波面分割型インテグレータの開口数をNA2、分割ピッチをP2とした場合に、
Figure 2008300602
を満足し、かつ、
Figure 2008300602
を満足するように、それぞれが構成されている
ことを特徴とする照射装置。
An irradiation apparatus for irradiating an irradiated object with light emitted from a semiconductor laser,
A first wavefront splitting integrator disposed for uniform irradiation and a second wavefront splitting integrator disposed closer to the irradiated object than the first wavefront splitting integrator;
The first wavefront splitting integrator and the second wavefront splitting integrator have a numerical aperture NA 1 and a split pitch P 1 of the first wavefront splitting integrator, respectively. When the numerical aperture is NA 2 and the division pitch is P 2 ,
Figure 2008300602
Satisfied, and
Figure 2008300602
Each is configured so as to satisfy the above.
半導体レーザからの出射ビーム光を被照射物へ照射して当該被照射物における半導体膜を改質するアニール処理を行う半導体装置の製造装置であって、
均一化照射のために配置された第1の波面分割型インテグレータおよび当該第1の波面分割型インテグレータより前記被照射物の側に配置された第2の波面分割型インテグレータを備えるとともに、
前記第1の波面分割型インテグレータおよび前記第2の波面分割型インテグレータは、当該第1の波面分割型インテグレータの開口数をNA1、分割ピッチをP1とし、当該第2の波面分割型インテグレータの開口数をNA2、分割ピッチをP2とした場合に、
Figure 2008300602
を満足し、かつ、
Figure 2008300602
を満足するように、それぞれが構成されている
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
An apparatus for manufacturing a semiconductor device that performs an annealing process to irradiate an irradiation object with light emitted from a semiconductor laser and modify the semiconductor film in the irradiation object,
A first wavefront splitting integrator disposed for uniform irradiation and a second wavefront splitting integrator disposed closer to the irradiated object than the first wavefront splitting integrator;
The first wavefront splitting integrator and the second wavefront splitting integrator have a numerical aperture NA 1 and a split pitch P 1 of the first wavefront splitting integrator, respectively. When the numerical aperture is NA 2 and the division pitch is P 2 ,
Figure 2008300602
Satisfied, and
Figure 2008300602
Each of them is configured so as to satisfy the requirements.
前記半導体レーザは、ブロードエリア型のエミッタを有し、
前記第1の波面分割型インテグレータおよび前記第2の波面分割型インテグレータは、前記エミッタの長手方向のみ有効である
ことを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造装置。
The semiconductor laser has a broad area type emitter,
The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the first wavefront division type integrator and the second wavefront division type integrator are effective only in a longitudinal direction of the emitter.
前記第2の波面分割型インテグレータにより生成された二次光源を用いて均一化照射するためのレンズ系を備えるとともに、
前記レンズ系は、前記出射ビーム光の光軸に対して回転対称に構成されている
ことを特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造装置。
A lens system for uniformizing irradiation using a secondary light source generated by the second wavefront splitting integrator;
The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the lens system is configured to be rotationally symmetric with respect to the optical axis of the emitted beam light.
前記被照射物を前記半導体レーザのブロードエリア方向と垂直な方向に移動させるステージを備えるとともに、
前記半導体レーザと、前記第1の波面分割型インテグレータ、前記第2の波面分割型インテグレータおよび前記レンズ系を有する照射光学系とを、それぞれ複数備え、
各半導体レーザが並行してビーム光を出射するように構成されている
ことを特徴とする請求項4記載の半導体装置の製造装置。
A stage for moving the irradiation object in a direction perpendicular to the broad area direction of the semiconductor laser;
A plurality of irradiation optical systems each including the semiconductor laser, the first wavefront splitting integrator, the second wavefront splitting integrator, and the lens system;
The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 4, wherein each semiconductor laser is configured to emit beam light in parallel.
半導体レーザからの出射ビーム光を被照射物へ照射して当該被照射物における半導体膜を改質するアニール処理工程を含む半導体装置の製造方法であって、
均一化照射のために配置された第1の波面分割型インテグレータおよび当該第1の波面分割型インテグレータより前記被照射物の側に配置された第2の波面分割型インテグレータを備えるとともに、
前記第1の波面分割型インテグレータの開口数をNA1、分割ピッチをP1とし、前記第2の波面分割型インテグレータの開口数をNA2、分割ピッチをP2とした場合に、
Figure 2008300602
を満足し、かつ、
Figure 2008300602
を満足するように、前記第1の波面分割型インテグレータおよび前記第2の波面分割型インテグレータが構成されている照射光学系を用いて、前記アニール処理工程を行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device including an annealing process for irradiating an irradiated object with light emitted from a semiconductor laser to modify a semiconductor film in the irradiated object,
A first wavefront splitting integrator disposed for uniform irradiation and a second wavefront splitting integrator disposed closer to the irradiated object than the first wavefront splitting integrator;
When the numerical aperture of the first wavefront division integrator is NA 1 and the division pitch is P 1 , the numerical aperture of the second wavefront division integrator is NA 2 and the division pitch is P 2 ,
Figure 2008300602
Satisfied, and
Figure 2008300602
The annealing process is performed using an irradiation optical system in which the first wavefront splitting integrator and the second wavefront splitting integrator are configured so as to satisfy Method.
薄膜半導体装置を備えて構成された表示装置の製造方法であって、
半導体レーザからの出射ビーム光を被照射物へ照射して当該被照射物における半導体膜を改質するアニール処理工程を経て、前記薄膜半導体装置が形成されるとともに、
均一化照射のために配置された第1の波面分割型インテグレータおよび当該第1の波面分割型インテグレータより前記被照射物の側に配置された第2の波面分割型インテグレータを備え、
前記第1の波面分割型インテグレータの開口数をNA1、分割ピッチをP1とし、前記第2の波面分割型インテグレータの開口数をNA2、分割ピッチをP2とした場合に、
Figure 2008300602
を満足し、かつ、
Figure 2008300602
を満足するように、前記第1の波面分割型インテグレータおよび前記第2の波面分割型インテグレータが構成されている照射光学系を用いて、前記アニール処理工程を行う
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
A method of manufacturing a display device including a thin film semiconductor device,
Through the annealing process for modifying the semiconductor film in the irradiated object by irradiating the irradiated beam light from the semiconductor laser to the irradiated object, the thin film semiconductor device is formed,
A first wavefront splitting integrator disposed for uniform irradiation, and a second wavefront splitting integrator disposed closer to the irradiated object than the first wavefront splitting integrator,
When the numerical aperture of the first wavefront division integrator is NA 1 and the division pitch is P 1 , the numerical aperture of the second wavefront division integrator is NA 2 and the division pitch is P 2 ,
Figure 2008300602
Satisfied, and
Figure 2008300602
The annealing process is performed using an irradiation optical system in which the first wavefront splitting integrator and the second wavefront splitting integrator are configured so as to satisfy Method.
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