JP5046778B2 - 多結晶膜の製造方法及びレーザ加工装置 - Google Patents
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Description
表面にシリコン膜が形成された加工対象物の該表面をxy面とするxyz直交座標系を定義したとき、該加工対象物の表面上のy方向に長い被照射領域に、該加工対象物の表面におけるパワー密度が相対的に大きく、かつy方向に関する光強度分布が均一化された第1のレーザビームを、x軸の正の向きに傾けた方向に沿って入射させると同時に、前記第1のレーザビームの入射領域と同一の領域に、該加工対象物の表面におけるパワー密度が相対的に小さく、かつy方向に関する光強度分布が均一化された第2のレーザビームを、x軸の負の向きに傾けた方向に沿って入射させながら、前記加工対象物をx軸の正の向きに移動させることにより、前記シリコン膜を多結晶化させる多結晶膜の製造方法が提供される。
加工対象物を保持し、該加工対象物の表面をxy面とするxyz直交座標系を定義したとき、該加工対象物をx軸の正の向き及び負の向きのいずれの方向にも移動させることができるステージと、
前記ステージに保持された加工対象物の表面上のy軸方向に長い被照射領域に、y方向に関する光強度分布が均一化された第1のレーザビームを、x軸の正の向きに傾けた方向に沿って入射させると同時に、前記第1のレーザビームの入射領域と重なる領域に、y方向に関する光強度分布が均一化され、該第1のレーザビームとは該加工対象物の表面におけるパワー密度が異なる第2のレーザビームを、x軸の負の向きに傾けた方向に沿って入射させ、該加工対象物の表面における該第1のレーザビームのパワー密度と該第2のレーザビームのパワー密度との大小関係を逆転させることができるレーザ光源と、
前記第1のレーザビームのパワー密度が前記第2のレーザビームのパワー密度よりも大きい状態のときに前記加工対象物がx軸の正の向きに移動し、前記第1のレーザビームのパワー密度が前記第2のレーザビームのパワー密度よりも小さい状態のときに前記加工対象物がx軸の負の向きに移動するように、前記レーザ光源及びステージを制御する制御装置と
を有する多結晶膜製造用レーザ加工装置が提供される。
10A、10B レーザ発振器
11 半波長板
12A、12B ビームエキスパンダ
13 折り返しミラー
14 偏光ビームスプリッタ
15A、15B 折り返しミラー
16 ナイフエッジプリズム
17 アナモルフィックプリズム
18 回折光学素子
19 第1の結像面
20 シリンドリカルレンズ群
21 第2の結像面
22a、22b レンズ
23 折り返しミラー
24 ステージ
25 制御装置
30 加工対象物
35 被照射領域
40 タイル
41 結晶粒
43 タイル
44 タイル以外の領域
48a〜48d レーザ発振器
50a〜50d、51a〜51d 偏光ビームスプリッタ
52a〜52d、53〜56 半波長板
Claims (7)
- 表面にシリコン膜が形成された加工対象物の該表面をxy面とするxyz直交座標系を定義したとき、該加工対象物の表面上のy方向に長い被照射領域に、該加工対象物の表面におけるパワー密度が相対的に大きく、かつy方向に関する光強度分布が均一化された第1のレーザビームを、x軸の正の向きに傾けた方向に沿って入射させると同時に、前記第1のレーザビームの入射領域と重なる領域に、該加工対象物の表面におけるパワー密度が相対的に小さく、かつy方向に関する光強度分布が均一化された第2のレーザビームを、x軸の負の向きに傾けた方向に沿って入射させながら、前記加工対象物をx軸の正の向きに移動させることにより、前記シリコン膜を多結晶化させる多結晶膜の製造方法。
- 前記加工対象物の表面における前記第1のレーザビームのパワー密度が、前記第2のレーザビームのパワー密度の1.2〜4倍の範囲内である請求項1に記載の多結晶膜の製造方法。
- 前記第1のレーザビーム及び第2のレーザビームの各々の、前記加工対象物表面におけるx方向の光強度分布がガウシアン分布である請求項1または2に記載の多結晶膜の製造方法。
- 前記第1のレーザビーム及び第2のレーザビームの中心光線の、z軸方向からの傾け角が10〜30°の範囲内である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の多結晶膜の製造方法。
- 前記第1及び第2のレーザビームは、緑色の波長域のレーザビームである請求項1乃至4のいずれか1項に記載の多結晶膜の製造方法。
- 加工対象物を保持し、該加工対象物の表面をxy面とするxyz直交座標系を定義したとき、該加工対象物をx軸の正の向き及び負の向きのいずれの方向にも移動させることができるステージと、
前記ステージに保持された加工対象物の表面上のy軸方向に長い被照射領域に、y方向
に関する光強度分布が均一化された第1のレーザビームを、x軸の正の向きに傾けた方向に沿って入射させると同時に、前記第1のレーザビームの入射領域と重なる領域に、y方向に関する光強度分布が均一化され、該第1のレーザビームとは該加工対象物の表面におけるパワー密度が異なる第2のレーザビームを、x軸の負の向きに傾けた方向に沿って入射させ、該加工対象物の表面における該第1のレーザビームのパワー密度と該第2のレーザビームのパワー密度との大小関係を逆転させることができるレーザ光源と、
前記第1のレーザビームのパワー密度が前記第2のレーザビームのパワー密度よりも大きい状態のときに前記加工対象物がx軸の正の向きに移動し、前記第1のレーザビームのパワー密度が前記第2のレーザビームのパワー密度よりも小さい状態のときに前記加工対象物がx軸の負の向きに移動するように、前記レーザ光源及びステージを制御する制御装置と
を有する多結晶膜製造用レーザ加工装置。 - 前記レーザ光源は、Nd:YAG、Nd:YLF、またはNd:YVO4レーザの2倍高調波を出射する少なくとも2台のレーザ発振器を含む請求項6に記載の多結晶膜製造用レーザ加工装置。
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