JP3503111B2 - フィルム基板の複合処理方法及び複合処理装置 - Google Patents

フィルム基板の複合処理方法及び複合処理装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルム状の基板
に対して2つの処理を連続して行う複合処理方法及び複
合処理装置に関し、特に、ガラス基板に対してa−Si
(アモルファスシリコン)化処理と、p−Si(ポリ
シリコン)化処理とを連続して行うのに適した複合処理
方法及び複合処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】p−Si結晶基板を製造する工程は、ガ
ラス基板にa−Siを成膜する工程と、a−Si基板を
p−Si基板に変える工程に分かれている。
【0003】a−Siの成膜には、CVD、PVD等の
手法が使われ、ある決まった大きさを持つ基板に対して
バッチ処理的に行われている。p−Si化は、a−Si
基板を炉に入れて加熱したり、a−Si基板にレーザ光
を照射して行われるが、これも一枚ずつ処理する方法で
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、p−S
i結晶基板の製造は、2つのバッチ処理を経て行われる
ので、生産効率の点で問題がある。
【0005】本発明は、最近、低コスト化の目的で、ガ
ラス基板の代わりにフィルム状の基板を用いる研究が進
んでいることに着目し、上記の2つの工程を連続して行
えるようにすることにより、生産効率の向上を実現でき
る複合処理方法及び複合処理装置を提供することを課題
とする。
【0006】本発明は特に、フィルム状の基板に対し
て、a−Siの成膜とa−Siのp−Si化処理を連続
的に行う複合処理方法及び複合処理装置を提供しようと
するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、フィル
ム状の基板を、成膜室を通して成膜を行う第1の工程
と、該第1の工程を経た前記基板に対してレーザ光を照
射して改質あるいは活性化処理を行う第2の工程とを、
前記フィルム状の基板を搬送しながら、連続して行うフ
ィルム基板の複合処理方法において、前記第2の工程
は、前記レーザ光を前記基板の幅に対応する幅を持つ線
状レーザビームに整形する第3の工程と、当該線状レー
ザビームを、オーバラップするように前記基板に照射す
る第4の工程とを含み、前記第4の工程においては、前
記基板の搬送量に基づいて、前記線状レーザビームの照
射量を制御することを特徴とするフィルム基板の複合処
理方法が提供される。
【0008】 本複合処理方法においては、例えば、前
記第1の工程は、CVDあるいはPVD成膜室を通して
前記基板にa−Siを成膜する工程であり、前記第2の
工程は、前記線状レーザビームを前記基板に照射するこ
とにより前記a−Siをp−Siに改質する工程であ
る。あるいはまた、前記第1の工程は、CVDあるいは
PVD成膜室を通して前記基板にITOを成膜する工程
であり、前記第2の工程は、前記線状レーザビームを前
記基板に照射することにより前記ITOを活性化する工
程であっても良い。
【0009】 本発明によればまた、フィルム状の基板
を搬送するための搬送手段と、前記基板に対して成膜を
行う成膜室と、前記成膜室を出た前記基板に対してレー
ザ光を照射して改質あるいは活性化処理を行うレーザ処
理装置とを備え、前記成膜と、前記改質あるいは活性化
処理を、前記フィルム状の基板を搬送しながら、連続し
て行うフィルム基板の複合処理装置において、前記レー
ザ処理装置は、エキシマレーザ発振器と、該エキシマレ
ーザ発振器からのレーザ光を前記基板の幅に対応する幅
を持つ線状レーザビームに整形する整形光学系と、前記
基板の搬送量を検出する計測器と、該計測器からの検出
信号に基づいてレーザ発振のタイミングを制御する制御
装置とを有し、前記基板の搬送量に基づいて、オーバラ
ップするように前記基板に照射される前記線状レーザビ
ームの照射量を制御することを特徴とするフィルム基板
の複合処理装置が提供される。
【0010】 この複合処理装置においては、例えば、
前記成膜室は、前記基板にa−Siを成膜するCVDあ
るいはPVD成膜室であり、前記レーザ処理装置は、前
記a−Siをp−Siに改質する装置である。
【0011】 この複合処理装置においてまた、前記成
膜室は、前記基板にITOを成膜するCVDあるいはP
VD成膜室であり、前記レーザ処理装置は、前記ITO
を活性化する装置であっても良い。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、図1を参照して本発明の
実施の形態について説明する。ここでは、フィルム状の
基板に対して、a−Siの成膜と成膜されたa−Siの
p−Si化処理を連続的に行う複合処理装置の場合につ
いて説明する。
【0013】図1において、この複合処理装置において
は、フィルム状の長尺基板10はロール状に巻かれたロ
ール体11で用意され、この長尺基板10を一方向に搬
送するための搬送手段として、モータ駆動による巻取り
ロール12を備えている。この複合処理装置は、成膜装
置20とその下流側に配置されたレーザ処理装置30と
を備えている。
【0014】成膜装置20は、長尺基板10にa−Si
を成膜するCVD室21を有している。CVD室21は
低真空状態に維持され、長尺基板10の出入り口には、
差動排気装置22が設けられている。CVDによる成膜
方法及び差動排気装置は周知であり、詳細な説明は省略
する。
【0015】レーザ処理装置30は、CVD室21を出
た長尺基板10に対してレーザ光を照射してa−Siを
p−Siに改質する装置である。このために、レーザ処
理装置30は、XeclあるいはKrF等のエキシマレ
ーザ発振器(以下、レーザ発振器と呼ぶ)31と、レー
ザ発振器31からのレーザ光を長尺基板10の幅に対応
する幅を持つ線状レーザビームに整形する整形光学系3
2と、長尺基板10の出入り口を有すると共に、線状レ
ーザビームを導入するための石英窓33−1を有してN
2 ガス雰囲気下で改質処理を行う処理室33とを備えて
いる。
【0016】整形光学系32は、例えばシリンドリカル
レンズを用いることにより、断面矩形状(20mm×3
0mm)のレーザ光を幅1mm、長さ30mm程度の線
状レーザビームに整形することができる。
【0017】処理室33においては、長尺基板10の通
過する出入り口はN2 ガスが逃げにくいように狭くして
ある。また、石英窓33−1から導入された線状レーザ
ビームは、処理室33内で長尺基板10の全幅にわたっ
て照射される。このようなレーザ照射による改質方法
は、レーザアニールとして良く知られている。特に、線
状レーザビームの照射は、長尺基板10の照射領域にオ
ーバラップするように照射され、その照射量をコントロ
ールするために、長尺基板10の送り量を検出する計測
器(例えば、タッチロール等)(図示省略)を備えてい
る。図示しない制御装置が、この計測器からの検出信号
に基づいてレーザ発振のタイミングを制御することによ
り、線状レーザビームの照射量が制御される。
【0018】上記のように、a−Siの成膜とp−Si
化処理を一連の流れ作業として連続的に行うことができ
るので、生産性の大幅な向上を実現することができる。
【0019】なお、上記の形態では、a−Siの成膜と
p−Si化処理とを行う場合について説明したが、本発
明はこれに限らず、例えば成膜装置20でITOの成膜
を行い、レーザ処理装置30でその活性化(抵抗値を下
げる)処理を行うような形態が考えられる。また、成膜
装置20においては、CVD室に代えてPVD室を備え
ていても良い。本発明はまた、被処理材料がフィルム状
の長尺基板の形態を取ることができるようにすれば、液
晶ディスプレイの製造や太陽電池、あるいはフィルム状
半導体の成膜とその活性化あるいはポリ化にも適用でき
る。このような理由で、フィルム状の基板は成膜の種類
に応じた材料が用意され、特にその材料に限定されるも
のではない。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、フィルム状の長尺基板
に対して成膜を行う第1の工程と、この第1の工程を経
た長尺基板に対してレーザ光を照射して改質処理を行う
第2の工程とを、同じ搬送経路において連続して行うこ
とができるようにしたことにより、生産性の大幅な向上
を実現できる。本発明は特に、a−Siの成膜とa−S
iのp−Si化処理を連続的に行う複合処理に適してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を、a−Siの成膜とa−
Siのp−Si化処理を連続的に行う複合処理装置に適
用した場合についてその構成を示した図である。
【符号の説明】
10 長尺基板 11 ロール体 12 巻取りロール 20 成膜装置 21 CVD室 22 差動排気装置 30 レーザ処理装置 31 エキシマレーザ発振器 32 整形光学系 33 処理室 33−1 石英窓

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィルム状の基板を、成膜室を通して成
    膜を行う第1の工程と、該第1の工程を経た前記基板に
    対してレーザ光を照射して改質あるいは活性化処理を行
    う第2の工程とを、前記フィルム状の基板を搬送しなが
    ら、連続して行うフィルム基板の複合処理方法におい
    て、 前記第2の工程は、前記レーザ光を前記基板の幅に対応
    する幅を持つ線状レーザビームに整形する第3の工程
    と、当該線状レーザビームを、オーバラップするように
    前記基板に照射する第4の工程とを含み、 前記第4の工程においては、前記基板の搬送量に基づい
    て、前記線状レーザビームの照射量を制御することを特
    徴とするフィルム基板の複合処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の複合処理方法において、
    前記第1の工程は、CVDあるいはPVD成膜室を通し
    て前記基板にa−Si(アモルファス シリコン)を成
    膜する工程であり、前記第2の工程は、前記線状レーザ
    ビームを前記基板に照射することにより前記a−Siを
    p−Si(ポリ シリコン)に改質する工程であること
    を特徴とするフィルム基板の複合処理方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の複合処理方法において、
    前記第1の工程は、CVDあるいはPVD成膜室を通し
    て前記基板にITOを成膜する工程であり、前記第2の
    工程は、前記線状レーザビームを前記基板に照射するこ
    とにより前記ITOを活性化する工程であることを特徴
    とするフィルム基板の複合処理方法。
  4. 【請求項4】 フィルム状の基板を搬送するための搬送
    手段と、 前記基板に対して成膜を行う成膜室と、 前記成膜室を出た前記基板に対してレーザ光を照射して
    改質あるいは活性化処理を行うレーザ処理装置とを備
    え、 前記成膜と、前記改質あるいは活性化処理を、前記フィ
    ルム状の基板を搬送しながら、連続して行うフィルム基
    板の複合処理装置において、 前記レーザ処理装置は、 エキシマレーザ発振器と、 該エキシマレーザ発振器からのレーザ光を前記基板の幅
    に対応する幅を持つ線状レーザビームに整形する整形光
    学系と、 前記基板の搬送量を検出する計測器と、 該計測器からの検出信号に基づいてレーザ発振のタイミ
    ングを制御する制御装置とを有し、 前記基板の搬送量に基づいて、オーバラップするように
    前記基板に照射される前記線状レーザビームの照射量を
    制御することを特徴とするフィルム基板の複合処理装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の複合処理装置において、
    前記成膜室は、前記基板にa−Si(アモルファス シ
    リコン)を成膜するCVDあるいはPVD成膜室であ
    り、前記レーザ処理装置は、前記a−Siをp−Si
    (ポリ シリコン)に改質する装置であることを特徴と
    するフィルム基板の複合処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の複合処理装置において、
    前記成膜室は、前記基板にITOを成膜するCVDある
    いはPVD成膜室であり、前記レーザ処理装置は、前記
    ITOを活性化する装置であることを特徴とするフィル
    ム基板の複合処理装置。
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