JP2021034679A - レーザ処理装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、発明者らは、レーザ処理装置501を検討した。
図15は、実施の形態に至る前の構想に係るレーザ処理装置501の搬送ステージ540上に被処理体530を配置させた状態を例示した断面図である。
このような問題を解決するため、次に発明者らは、レーザ処理装置601を検討した。
図16は、実施の形態に至る前の構想に係るレーザ処理装置601の搬送ステージ640上に被処理体630を配置させた状態を例示した断面図である。
以下、実施の形態1に係るレーザ処理装置について説明する。実施の形態1では、被処理体30が、例えば、ドーム形状に変形することを抑制する態様である。
レーザ光照射領域50には、複数の部材50aがベースプレート11上に配置されている。したがって、レーザ光照射領域50は、ベースプレート11上の領域ということもできる。レーザ光照射領域50は、レーザ光照射部20から出射されたレーザ光21を被処理体30に照射する領域である。より本質的に言い換えれば、レーザ光照射領域50は、レーザ光21を照射するために被処理体30を高精度に浮上させる領域である。
基板搬送領域60には、複数の部材60aが、ベースプレート12上に配置されている。したがって、基板搬送領域60は、ベースプレート12上の領域ということができる。基板搬送領域60は、レーザ光照射領域50から離間した領域である。例えば、レーザ光照射領域50、及び、基板搬送領域60は、搬送ステージ40の上面40fにおいて、X軸方向に並んでいる。レーザ光照射領域50は、X軸方向における両側から基板搬送領域60に挟まれている。
Lmax=n2×L ・・・(2)
続いて、ベースプレート12の詳細を、基板搬送領域60とともに説明する。
図6は、基板搬送領域60を構成する複数の部材60aと、ベースプレート12を構成する複数の部材12aと、を例示した平面図である。図7は、基板搬送領域60を構成する複数の部材60aと、ベースプレート12を構成する複数の部材12aと、を例示した斜視図である。
図8は、実施の形態2に係るレーザ処理装置2を例示した断面図である。
図8に示すように、レーザ処理装置2は、レーザ処理装置1と比較して、筐体100、カバー部材101、固定部材102をさらに備える。
次に、その他の実施の形態として、上記で説明したレーザ処理装置を用いた半導体装置の製造方法について説明する。本実施の形態の半導体装置の製造方法では、レーザ処理装置を準備する工程と、被処理体30として、非晶質の半導体膜32が形成された基板31を、搬送ステージ40上において搬送させる工程と、被処理体30にレーザ光を照射し、非晶質の半導体膜32を多結晶化する工程と、を備えている。非晶質の半導体膜32を多結晶化させる工程において、レーザ処理装置を用いたレーザ処理方法を実施している。半導体装置は、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)を有している。多結晶に変質した半導体膜32は、薄膜トランジスタの少なくとも一部を構成する。薄膜トランジスタは、例えば、ディスプレイの制御に使用される。
図9〜図13は、半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。上記で説明した実施の形態1,2にかかるレーザ処理装置は、TFTアレイ基板の製造に好適である。なお、図においては、煩雑にならないように、ハッチングの一部を省略してある。以下、TFTを有する半導体装置の製造方法について説明する。
次に、TFTを有する半導体装置を用いたデバイスの一例として、有機ELディスプレイについて説明する。図14は、有機ELディスプレイの概要を説明するための断面図であり、有機ELディスプレイの画素回路を簡略化して示している。図14に示す有機ELディスプレイ300は、各画素PxにTFTが配置されたアクティブマトリクス型の表示装置である。
2 レーザ処理装置
11 ベースプレート(石定盤)
12 ベースプレート(金属定盤)
12a 部材
12b 隙間
13 架台
14 高さ調整機構
15 把持機構
16 搬送方向
17 所定の気体
20 レーザ光照射部
21 レーザ光
22 焦点
30 被処理体
31 基板
32 半導体膜
39 縁部
40 搬送ステージ
40f 上面
50 レーザ光照射領域
50a 部材
50f 上面
58 多孔質体
59 台座
60 基板搬送領域
60a 部材
60b 空間領域
60f 上面
70 排気用配管
80 吸気用配管
90 貫通孔
91 流量計
92 圧力計
93 絞り弁
94 真空レギュレータ
100 筐体
101 カバー部材
102 固定部材
120 ベースプレート(金属定盤)
201 ガラス基板
202 ゲート電極
203 ゲート絶縁膜
204 アモルファスシリコン膜
205 ポリシリコン膜
206 層間絶縁膜
207a ソース電極
207b ドレイン電極
300 有機ELディスプレイ
310 基板
311 TFT層
312 有機層
312a 有機EL発光素子
312b 隔壁
313 カラーフィルタ層
313a カラーフィルタ
314 封止基板
501 レーザ処理装置
512 ベースプレート
530 被処理体
539 縁部
540 搬送ステージ
560 部材
601 レーザ処理装置
612 ベースプレート
630 被処理体
639 縁部
640 搬送ステージ
660a 部材
660b 隙間
Px 画素
Claims (12)
- 以下を含むレーザ処理装置:
被処理体に熱処理を行うためのレーザ光を照射するレーザ光照射部;および
前記被処理体を浮上させることで当該被処理体を搬送可能にした搬送ステージ,
ここで、前記搬送ステージは、以下を含む:
前記被処理体を浮上させるためのガスを噴射する噴射口を有する複数の第1部材;および
前記被処理体に対向する面上において前記複数の第1部材が間隔を空けてマトリックス状に配置され、かつ、前記複数の第1部材間の隙間に連なるように空間領域が形成されたベースプレート。 - 前記空間領域は、前記複数の第1部材の間の隙間同士を連通させるように形成されている、請求項1に記載のレーザ処理装置。
- 前記空間領域は、前記複数の第1部材の間の隙間に連なるようにして、前記ベースプレートの前記複数の第1部材が配置された一方の主面からその反対の主面にかけて形成されている、
請求項1又は2に記載のレーザ処理装置。 - 前記搬送ステージの前記被処理体に対向する面とともに、前記被処理体を含む領域を囲む筐体と、
前記ベースプレートに形成された前記空間領域と、前記レーザ処理装置の外部と、の間のガス流路を遮断するカバー部材と、
をさらに備えた、
請求項3に記載のレーザ処理装置。 - 基板上に半導体膜を形成するステップと、
請求項1〜4の何れか一項に記載のレーザ処理装置を用いて、搬送ステージ上において前記基板を搬送させながら、前記基板上に形成された前記半導体膜にレーザ光を照射することによって当該半導体膜の熱処理を行うステップと、
を備えた、半導体装置の製造方法。 - 以下を含むレーザ処理装置:
被処理体に熱処理を行うためのレーザ光を照射するレーザ光照射部;および
前記被処理体を浮上させることで当該被処理体を搬送可能にした搬送ステージ,
ここで、前記搬送ステージは、以下を含む:
前記被処理体を浮上させるためのガスを噴射する噴射口を有する複数の第1部材;および
前記被処理体に対向する面上において前記複数の第1部材が間隔を空けてマトリックス状に配置され、かつ、間隔を空けて配置された複数の第2部材からなるベースプレート。 - 前記複数の第2部材は、何れも角柱状の部材であって、それぞれ、平面視して、第1の方向に延在するように形成され、かつ、前記第1の方向に垂直な第2の方向に並んで配置されている、
請求項6に記載のレーザ処理装置。 - 前記複数の第2部材は、当該複数の第2部材の間の隙間が、前記複数の第1部材の間の隙間に連なるように配置されている、
請求項6又は7に記載のレーザ処理装置。 - 前記複数の第2部材は、当該複数の第2部材の間の隙間が、前記複数の第1部材の間の隙間同士を連通させるように配置されている、
請求項6〜8の何れか一項に記載のレーザ処理装置。 - 前記ベースプレートは、
前記複数の第2部材を一体に形成させる第3部材をさらに有する、
請求項6〜9の何れか一項に記載のレーザ処理装置。 - 前記搬送ステージの前記被処理体に対向する面とともに、前記被処理体を含む領域を囲む筐体と、
前記複数の第2部材の間の隙間と、前記レーザ処理装置の外部と、の間のガス流路を遮断するカバー部材と、
をさらに備えた、
請求項6〜10の何れか一項に記載のレーザ処理装置。 - 基板上に半導体膜を形成するステップと、
請求項6〜11の何れか一項に記載のレーザ処理装置を用いて、搬送ステージ上において前記基板を搬送させながら、前記基板上に形成された前記半導体膜にレーザ光を照射することによって当該半導体膜の熱処理を行うステップと、
を備えた、半導体装置の製造方法。
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