JPH06140704A - レーザ光照射装置 - Google Patents
レーザ光照射装置Info
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- JPH06140704A JPH06140704A JP4287453A JP28745392A JPH06140704A JP H06140704 A JPH06140704 A JP H06140704A JP 4287453 A JP4287453 A JP 4287453A JP 28745392 A JP28745392 A JP 28745392A JP H06140704 A JPH06140704 A JP H06140704A
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料全面にわたって均一で高精度なレーザア
ニールが可能なレーザ光照射装置を得る。 【構成】 レーザ源１から出力されたレーザ光の光束を
ビームエキスパンダ４で拡大する。ビームエキスパンダ
４を通過したレーザ光のパワーの調整を合成石英製の１
／２波長板５ａと合成石英製の偏光プリズム６ａで行
う。偏光プリズム６ａを出たレーザ光をミラー７，８で
導いてＸ軸回転ミラー９でＸ軸方向にレーザ光を振る。
ｆ−θレンズ１０によってミラ−９を出たレーザ光をウ
エハ１４の表面で所定のビームスポット径を有する様に
絞り、レーザ光を等速で走査することができる。 【効果】 １／２波長板５ａ及び偏光プリズム６ａを合
成石英製にしたことでレーザ光を照射しつづけることに
よって引き起こされる光学部品の熱変形を小さくでき、
レーザ光のビームプロファイルが安定となり、均一性が
高く、高精度のレーザアニールが可能となる。
ニールが可能なレーザ光照射装置を得る。 【構成】 レーザ源１から出力されたレーザ光の光束を
ビームエキスパンダ４で拡大する。ビームエキスパンダ
４を通過したレーザ光のパワーの調整を合成石英製の１
／２波長板５ａと合成石英製の偏光プリズム６ａで行
う。偏光プリズム６ａを出たレーザ光をミラー７，８で
導いてＸ軸回転ミラー９でＸ軸方向にレーザ光を振る。
ｆ−θレンズ１０によってミラ−９を出たレーザ光をウ
エハ１４の表面で所定のビームスポット径を有する様に
絞り、レーザ光を等速で走査することができる。 【効果】 １／２波長板５ａ及び偏光プリズム６ａを合
成石英製にしたことでレーザ光を照射しつづけることに
よって引き起こされる光学部品の熱変形を小さくでき、
レーザ光のビームプロファイルが安定となり、均一性が
高く、高精度のレーザアニールが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ光を用いてア
ニールを行うレーザ光照射装置に関し、特に半導体装置
の製造における半導体基板の形成に用いられるレーザ光
照射装置に関するものである。
ニールを行うレーザ光照射装置に関し、特に半導体装置
の製造における半導体基板の形成に用いられるレーザ光
照射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】絶縁物上に単結晶半導体層を形成した、
いわゆるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａ
ｔｏｒ）構造は、次世代の超ＬＳＩの基板材料として有
望である。このＳＯＩの製造方法の１つに、レーザ光を
用いた溶融再結晶化法（レーザアニール法）がある。こ
れは、絶縁膜上に形成した非単結晶半導体層を、レーザ
光を照射することにより溶融・再固化させることで単結
晶層を得るものである。さらに、最近では、絶縁膜上に
大粒径の多結晶半導体層を形成する技術としてもレーザ
アニール法は注目されている。
いわゆるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａ
ｔｏｒ）構造は、次世代の超ＬＳＩの基板材料として有
望である。このＳＯＩの製造方法の１つに、レーザ光を
用いた溶融再結晶化法（レーザアニール法）がある。こ
れは、絶縁膜上に形成した非単結晶半導体層を、レーザ
光を照射することにより溶融・再固化させることで単結
晶層を得るものである。さらに、最近では、絶縁膜上に
大粒径の多結晶半導体層を形成する技術としてもレーザ
アニール法は注目されている。
【０００３】従来のレーザアニールに用いられるレーザ
光照射装置の一例を図８に示す。図８はレーザアニール
に用いられるレーザ光照射装置の一例をブロック図であ
る。図８において、１は一般にその出力が非単結晶層を
溶融させるのに十分な出力と高い出力安定性を有する２
０Ｗ級の連続発振アルゴンイオンレーザ源、２，３は回
転してレーザ光の進路を塞ぐことによってレーザ光の照
射を止めるためのシャッター、４は連続発振アルゴンイ
オンレーザ源１が出力したレーザ光の光束を拡大するビ
ームエキスパンダ、５はビームエキスパンダ４を通過し
たレーザ光を入射し、入射したレーザ光の偏光面の傾き
を変える１／２波長板、６は１／２波長板５を通過した
直線偏光のレーザ光を入射し、入射したレーザ光を偏光
面の傾きに応じた割合で通過または直角方向に反射する
偏光プリズム、７，８は偏光プリズム６で入射光に対し
て直角方向に反射したレーザ光を所定の位置に導くため
所定の角度で入射光を反射する全反射ミラー、９はＸ軸
方向にレーザ光の反射角度変化させるＸ軸回転ミラー、
１０はＸ軸回転ミラー９によって振られるレーザ光を入
射して、被処理物表面でレーザ光が１５０μｍφ程度に
なるように絞り、レーザ光を等速で走査しつつ照射する
ためのｆ−θレンズ、１１はｆ−θレンズ１０を通過し
たレーザ光を反射して被処理物表面に導くミラー、１２
はＸ軸回転ミラー９及びｆ−θレンズ１０を保持してお
りｆ−θレンズ１０とミラー１１の距離を変えることに
よって焦点距離を調整するフォーカスステージ、１３は
Ｘ軸回転ミラー９、ｆ−θレンズ１０及びミラー１１を
保持しておりＹ方向に移動することによって被処理物表
面上のレーザ光が照射する位置をＹ方向に移動するため
のＹ軸ステージ、１４は被処理物であるシリコンウエ
ハ、１５はシリコンウエハ１４を保持するサセプタ、１
６はレーザ光による再結晶化の効率を上げるためシリコ
ンウエハ１４を加熱する加熱ヒータである。
光照射装置の一例を図８に示す。図８はレーザアニール
に用いられるレーザ光照射装置の一例をブロック図であ
る。図８において、１は一般にその出力が非単結晶層を
溶融させるのに十分な出力と高い出力安定性を有する２
０Ｗ級の連続発振アルゴンイオンレーザ源、２，３は回
転してレーザ光の進路を塞ぐことによってレーザ光の照
射を止めるためのシャッター、４は連続発振アルゴンイ
オンレーザ源１が出力したレーザ光の光束を拡大するビ
ームエキスパンダ、５はビームエキスパンダ４を通過し
たレーザ光を入射し、入射したレーザ光の偏光面の傾き
を変える１／２波長板、６は１／２波長板５を通過した
直線偏光のレーザ光を入射し、入射したレーザ光を偏光
面の傾きに応じた割合で通過または直角方向に反射する
偏光プリズム、７，８は偏光プリズム６で入射光に対し
て直角方向に反射したレーザ光を所定の位置に導くため
所定の角度で入射光を反射する全反射ミラー、９はＸ軸
方向にレーザ光の反射角度変化させるＸ軸回転ミラー、
１０はＸ軸回転ミラー９によって振られるレーザ光を入
射して、被処理物表面でレーザ光が１５０μｍφ程度に
なるように絞り、レーザ光を等速で走査しつつ照射する
ためのｆ−θレンズ、１１はｆ−θレンズ１０を通過し
たレーザ光を反射して被処理物表面に導くミラー、１２
はＸ軸回転ミラー９及びｆ−θレンズ１０を保持してお
りｆ−θレンズ１０とミラー１１の距離を変えることに
よって焦点距離を調整するフォーカスステージ、１３は
Ｘ軸回転ミラー９、ｆ−θレンズ１０及びミラー１１を
保持しておりＹ方向に移動することによって被処理物表
面上のレーザ光が照射する位置をＹ方向に移動するため
のＹ軸ステージ、１４は被処理物であるシリコンウエ
ハ、１５はシリコンウエハ１４を保持するサセプタ、１
６はレーザ光による再結晶化の効率を上げるためシリコ
ンウエハ１４を加熱する加熱ヒータである。
【０００４】ここで、連続発振アルゴンイオンレーザ源
１の出力安定性は、現状±０．５％程度であり、レーザ
アニールに求められる均一性から見ても問題のないレベ
ルである。
１の出力安定性は、現状±０．５％程度であり、レーザ
アニールに求められる均一性から見ても問題のないレベ
ルである。
【０００５】レーザ光は、図８に示すように、複数のミ
ラー７，８，９，１１やレンズ４，１０等の光学部品を
経て、サセプタ１５に保持されている試料（シリコンウ
エハ１４）表面に照射される。ここで示した例では、照
射レーザパワーの調節は１／２波長板５と偏光プリズム
６で行っており、またレーザ光の走査は、Ｘ方向にはＸ
軸回転ミラー９で、Ｙ方向にはＹ軸ステージ１３の移動
で行うようになっている。
ラー７，８，９，１１やレンズ４，１０等の光学部品を
経て、サセプタ１５に保持されている試料（シリコンウ
エハ１４）表面に照射される。ここで示した例では、照
射レーザパワーの調節は１／２波長板５と偏光プリズム
６で行っており、またレーザ光の走査は、Ｘ方向にはＸ
軸回転ミラー９で、Ｙ方向にはＹ軸ステージ１３の移動
で行うようになっている。
【０００６】レーザ光はｆ−θレンズ１０を通して約１
５０μｍφ程度に絞り込まれ、試料表面に照射される。
レーザ光の走査速度およびレーザ出力によっても異なっ
てくるが１回のＸ方向へのレーザ光走査により、数１０
〜１００μｍ程度の幅で、Ｘ方向へ伸びた帯状の領域が
再結晶化される。従って試料全面の再結晶化は、１回の
Ｘ方向へのレーザ光走査によって再結晶化される領域が
重なるようにレーザ光をＹ方向へ移動させてから、Ｘ方
向へのレーザ光走査を行うという手順を繰り返すことに
よって達成される。
５０μｍφ程度に絞り込まれ、試料表面に照射される。
レーザ光の走査速度およびレーザ出力によっても異なっ
てくるが１回のＸ方向へのレーザ光走査により、数１０
〜１００μｍ程度の幅で、Ｘ方向へ伸びた帯状の領域が
再結晶化される。従って試料全面の再結晶化は、１回の
Ｘ方向へのレーザ光走査によって再結晶化される領域が
重なるようにレーザ光をＹ方向へ移動させてから、Ｘ方
向へのレーザ光走査を行うという手順を繰り返すことに
よって達成される。
【０００７】このようなレーザ光照射装置に用いられる
光学部品材料の選定にあたって、従来は、レーザ光照射
によって光学部品が損傷を受けないことと、レーザ光パ
ワーのロスが少ないことを判断基準としていた。このよ
うな判断基準から、２０Ｗ級のアルゴンイオンレーザで
あればＢＫ７のような光学ガラスを材料とする光学部品
を用いれば問題ないと考えられていた。
光学部品材料の選定にあたって、従来は、レーザ光照射
によって光学部品が損傷を受けないことと、レーザ光パ
ワーのロスが少ないことを判断基準としていた。このよ
うな判断基準から、２０Ｗ級のアルゴンイオンレーザで
あればＢＫ７のような光学ガラスを材料とする光学部品
を用いれば問題ないと考えられていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ光照射装
置は以上のように構成されているので、従来のレーザ光
照射装置を用いてレーザアニールを行った場合、以下に
説明するように、試料全面にわたって均一に再結晶化さ
れないという問題が発生していた。即ち、１回のレーザ
光走査で再結晶化される領域幅が、各走査内および各走
査間で大きく変化するという問題点があった。
置は以上のように構成されているので、従来のレーザ光
照射装置を用いてレーザアニールを行った場合、以下に
説明するように、試料全面にわたって均一に再結晶化さ
れないという問題が発生していた。即ち、１回のレーザ
光走査で再結晶化される領域幅が、各走査内および各走
査間で大きく変化するという問題点があった。
【０００９】この再結晶化領域幅の変動は、レーザパワ
ーのロスによるものではなく、光学部品の経時的な熱変
形にともなうレーザ光パワー分布の変動に起因してい
る。ここで、従来の光学材料ＢＫ７を用いた光学系にお
いて、レーザ光のビームスポットの直径方向に小さな透
孔を移動してその透孔から漏れる光を測定器で測定する
ことによって、レーザ光のビームスポット直径方向のレ
ーザ光パワー分布を測定した結果を図９に示す。図９に
示すようにレーザ光パワー分布（以下ビームプロファイ
ルという）を測定したところ、レーザ光を照射し始めて
から、時間とともに、急激にビームプロファイルが変化
していることが分かった。図９の横軸がレーザ光スポッ
ト内の位置に対応し、縦軸がレーザパワーに対応してい
る。なお、図９には、プロファイル変動を見るため何度
も測定した結果を重ねて示している。これは、レーザ光
照射により局所的に加熱されたことによって光学部品が
熱変形を起こし、ビームプロファイルが変動したものと
考えられる。そして、図１０に示したのは光学ガラスで
あるＢＫ７を基材とした１／２波長板と偏光プリズムを
用いたレーザ光照射装置でレーザアニールを施した試料
表面の再結晶化領域の状態を示す図である。図において
斜線の部分が再結晶化領域である。レーザ光はＸ方向へ
走査され、その走査線がＹ方向に送られる。この図から
分かるように、１回の走査で再結晶化される領域の幅が
Ｙ方向に進むにつれて急激に減少している。最初にも述
べたが、このような状態でも、カロリーメータによるレ
ーザ光パワー測定という従来の評価方法では、レーザ光
パワーに何の変化も見られない。しかし、図９に示すよ
うにレーザ光のスポットのうち所定のパワーＷ１以上の
レーザ光が当たっている領域が再結晶化されるため、ビ
ームプロファイルが変化してスポット中心部分のパワー
が低下すると再結晶化される領域が狭くなる。つまりレ
ーザパワーの変動はないのに再結晶化領域幅が変動する
のはそのためである。なお、再結晶化されるパワーより
十分大きなパワーを試料に与えるレーザ光を照射すれ
ば、再結晶化されない領域が発生することはないが、や
はり再結晶化領域の幅は変動する。
ーのロスによるものではなく、光学部品の経時的な熱変
形にともなうレーザ光パワー分布の変動に起因してい
る。ここで、従来の光学材料ＢＫ７を用いた光学系にお
いて、レーザ光のビームスポットの直径方向に小さな透
孔を移動してその透孔から漏れる光を測定器で測定する
ことによって、レーザ光のビームスポット直径方向のレ
ーザ光パワー分布を測定した結果を図９に示す。図９に
示すようにレーザ光パワー分布（以下ビームプロファイ
ルという）を測定したところ、レーザ光を照射し始めて
から、時間とともに、急激にビームプロファイルが変化
していることが分かった。図９の横軸がレーザ光スポッ
ト内の位置に対応し、縦軸がレーザパワーに対応してい
る。なお、図９には、プロファイル変動を見るため何度
も測定した結果を重ねて示している。これは、レーザ光
照射により局所的に加熱されたことによって光学部品が
熱変形を起こし、ビームプロファイルが変動したものと
考えられる。そして、図１０に示したのは光学ガラスで
あるＢＫ７を基材とした１／２波長板と偏光プリズムを
用いたレーザ光照射装置でレーザアニールを施した試料
表面の再結晶化領域の状態を示す図である。図において
斜線の部分が再結晶化領域である。レーザ光はＸ方向へ
走査され、その走査線がＹ方向に送られる。この図から
分かるように、１回の走査で再結晶化される領域の幅が
Ｙ方向に進むにつれて急激に減少している。最初にも述
べたが、このような状態でも、カロリーメータによるレ
ーザ光パワー測定という従来の評価方法では、レーザ光
パワーに何の変化も見られない。しかし、図９に示すよ
うにレーザ光のスポットのうち所定のパワーＷ１以上の
レーザ光が当たっている領域が再結晶化されるため、ビ
ームプロファイルが変化してスポット中心部分のパワー
が低下すると再結晶化される領域が狭くなる。つまりレ
ーザパワーの変動はないのに再結晶化領域幅が変動する
のはそのためである。なお、再結晶化されるパワーより
十分大きなパワーを試料に与えるレーザ光を照射すれ
ば、再結晶化されない領域が発生することはないが、や
はり再結晶化領域の幅は変動する。
【００１０】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、レーザ光パワー分布変動が少
なく、試料全面にわたって均一なレーザアニールをする
ことが可能なレーザ光照射装置を得ることを目的として
いる。
るためになされたもので、レーザ光パワー分布変動が少
なく、試料全面にわたって均一なレーザアニールをする
ことが可能なレーザ光照射装置を得ることを目的として
いる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係るレーザ
光照射装置は、光学系を介し被処理物表面にレーザ光を
走査しつつ照射して前記被処理物のアニール処理を行う
レーザ光照射装置であって、前記光学系は、光学材料Ｂ
Ｋ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成された光
学部品を少なくとも一部に用いて構成されていることを
特徴とする。
光照射装置は、光学系を介し被処理物表面にレーザ光を
走査しつつ照射して前記被処理物のアニール処理を行う
レーザ光照射装置であって、前記光学系は、光学材料Ｂ
Ｋ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成された光
学部品を少なくとも一部に用いて構成されていることを
特徴とする。
【００１２】第２の発明に係るレーザ光照射装置は、光
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
された光学部品を少なくとも一部に用いて構成されてい
る第１の発明に係る光学系において、前記光学部品とし
て、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
を基板としたレーザ光を反射する光学部品を含むことを
特徴とする。
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
された光学部品を少なくとも一部に用いて構成されてい
る第１の発明に係る光学系において、前記光学部品とし
て、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
を基板としたレーザ光を反射する光学部品を含むことを
特徴とする。
【００１３】第３の発明に係るレーザ光照射装置は、光
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
されたレーザ光を反射する光学部品を少なくとも一部に
用いて構成されている第２の発明に係る光学系におい
て、前記レーザ光を反射する光学部品として、光学材料
ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料を用いた基板
表面に誘電体多層膜で形成された反射コーティング膜を
有するミラーを含むことを特徴とする。
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
されたレーザ光を反射する光学部品を少なくとも一部に
用いて構成されている第２の発明に係る光学系におい
て、前記レーザ光を反射する光学部品として、光学材料
ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料を用いた基板
表面に誘電体多層膜で形成された反射コーティング膜を
有するミラーを含むことを特徴とする。
【００１４】第４の発明に係るレーザ光照射装置は、光
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
された光学部品を少なくとも一部に用いて構成されてい
る第１の発明に係る光学系において、前記光学部品とし
て、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
で構成されたレーザ光を透過する光学部品を含むことを
特徴とする。
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
された光学部品を少なくとも一部に用いて構成されてい
る第１の発明に係る光学系において、前記光学部品とし
て、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
で構成されたレーザ光を透過する光学部品を含むことを
特徴とする。
【００１５】第５の発明に係るレーザ光照射装置は、光
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
されたレーザ光を透過する光学部品を少なくとも一部に
用いて構成されている第４の発明に係る光学系におい
て、前記レーザ光を透過する光学部品として、光学材料
ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成された
レンズ系の光学部品を含むことを特徴とする。
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
されたレーザ光を透過する光学部品を少なくとも一部に
用いて構成されている第４の発明に係る光学系におい
て、前記レーザ光を透過する光学部品として、光学材料
ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成された
レンズ系の光学部品を含むことを特徴とする。
【００１６】第６の発明に係るレーザ光照射装置は、光
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
されたレーザ光を透過する光学部品を少なくとも一部に
用いて構成されている第４の発明に係る光学系におい
て、前記レーザ光を透過する光学部品として、光学材料
ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成された
非レンズ系の光学部品を含むことを特徴とする。
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
されたレーザ光を透過する光学部品を少なくとも一部に
用いて構成されている第４の発明に係る光学系におい
て、前記レーザ光を透過する光学部品として、光学材料
ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成された
非レンズ系の光学部品を含むことを特徴とする。
【００１７】第７の発明に係るレーザ光照射装置は、光
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい第１乃至第６の
発明における光学材料として、石英を用いる。
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい第１乃至第６の
発明における光学材料として、石英を用いる。
【００１８】第８の発明に係るレーザ光照射装置は、第
７の発明における石英として、合成石英を用いることを
特徴とする。
７の発明における石英として、合成石英を用いることを
特徴とする。
【００１９】第９の発明に係るレーザ光照射装置は、第
２及び第３の発明における光学材料ＢＫ７よりも熱膨張
係数が小さい光学材料として、光学材料ＢＫ７よりも熱
膨張係数が小さいセラミックスを用いることを特徴とす
る。
２及び第３の発明における光学材料ＢＫ７よりも熱膨張
係数が小さい光学材料として、光学材料ＢＫ７よりも熱
膨張係数が小さいセラミックスを用いることを特徴とす
る。
【００２０】
【作用】第１の発明における光学部品は、光学材料とし
てＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい物質を光学部品の材
料としているため、レーザ光照射による温度変化に伴う
光学部品の熱変形が抑えられ、レーザ光パワー分布変動
を抑制することができる。このためレーザ光の走査毎に
再結晶化される領域幅が均一となり、試料全面にわたっ
て均一性の良いレーザアニールを施すことが可能とな
る。
てＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい物質を光学部品の材
料としているため、レーザ光照射による温度変化に伴う
光学部品の熱変形が抑えられ、レーザ光パワー分布変動
を抑制することができる。このためレーザ光の走査毎に
再結晶化される領域幅が均一となり、試料全面にわたっ
て均一性の良いレーザアニールを施すことが可能とな
る。
【００２１】第２の発明におけるレーザ光を反射する光
学部品は、その基板にＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい
物質を基板材料として用いているため、レーザ光照射に
よる温度変化に伴うレーザ光を反射する光学部品の熱変
形が抑えられ、その部品で反射されるレーザ光パワー分
布変動を抑制することができる。このためレーザ光の走
査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、試料全面に
わたって均一性の良いレーザアニールを施すことが可能
となる。
学部品は、その基板にＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい
物質を基板材料として用いているため、レーザ光照射に
よる温度変化に伴うレーザ光を反射する光学部品の熱変
形が抑えられ、その部品で反射されるレーザ光パワー分
布変動を抑制することができる。このためレーザ光の走
査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、試料全面に
わたって均一性の良いレーザアニールを施すことが可能
となる。
【００２２】第３の発明におけるミラーは、基板材料に
ＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい物質を基板材料として
用い、その表面に誘電体多層膜による反射コーティング
を施しているので、反射効率がよくパワーロスが少ない
ためレーザ光照射による温度変化に伴うミラーの熱変形
が抑えられ、そのミラーで反射されるレーザ光パワー分
布変動を抑制することができる。このためレーザ光の走
査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、試料全面に
わたって均一性の良いレーザアニールを施すことが可能
となる。
ＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい物質を基板材料として
用い、その表面に誘電体多層膜による反射コーティング
を施しているので、反射効率がよくパワーロスが少ない
ためレーザ光照射による温度変化に伴うミラーの熱変形
が抑えられ、そのミラーで反射されるレーザ光パワー分
布変動を抑制することができる。このためレーザ光の走
査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、試料全面に
わたって均一性の良いレーザアニールを施すことが可能
となる。
【００２３】第４の発明におけるレーザ光を透過する光
学部品は、光学材料としてＢＫ７よりも熱膨張係数の小
さい物質を光学部品の材料としているため、レーザ光照
射による温度変化に伴うレーザ光を透過する光学部品の
熱変形が抑えられ、その光学部品を透過するレーザ光パ
ワー分布変動を抑制することができる。このためレーザ
光の走査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、試料
全面にわたって均一性の良いレーザアニールを施すこと
が可能となる。
学部品は、光学材料としてＢＫ７よりも熱膨張係数の小
さい物質を光学部品の材料としているため、レーザ光照
射による温度変化に伴うレーザ光を透過する光学部品の
熱変形が抑えられ、その光学部品を透過するレーザ光パ
ワー分布変動を抑制することができる。このためレーザ
光の走査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、試料
全面にわたって均一性の良いレーザアニールを施すこと
が可能となる。
【００２４】第５の発明におけるレンズ系の光学部品
は、光学材料としてＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい物
質を光学部品の材料としているため、レーザ光照射によ
る温度変化に伴うレンズ系の光学部品の熱変形が抑えら
れ、その光学部品を透過することでその光束を拡大、ま
たは縮小されるレーザ光のパワー分布変動を抑制するこ
とができる。このためレーザ光の走査毎に再結晶化され
る領域幅が均一となり、試料全面にわたって均一性の良
いレーザアニールを施すことが可能となる。
は、光学材料としてＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい物
質を光学部品の材料としているため、レーザ光照射によ
る温度変化に伴うレンズ系の光学部品の熱変形が抑えら
れ、その光学部品を透過することでその光束を拡大、ま
たは縮小されるレーザ光のパワー分布変動を抑制するこ
とができる。このためレーザ光の走査毎に再結晶化され
る領域幅が均一となり、試料全面にわたって均一性の良
いレーザアニールを施すことが可能となる。
【００２５】第６の発明における非レンズ系の光学部品
は、光学材料としてＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい物
質を光学部品の材料としているため、レーザ光照射によ
る温度変化に伴う非レンズ系の光学部品の熱変形が抑え
られ、その光学部品を透過することで例えばレーザ光の
パワーを調整されるレーザ光のパワー分布変動を抑制す
ることができる。このためレーザ光の走査毎に再結晶化
される領域幅が均一となり、試料全面にわたって均一性
の良いレーザアニールを施すことが可能となる。
は、光学材料としてＢＫ７よりも熱膨張係数の小さい物
質を光学部品の材料としているため、レーザ光照射によ
る温度変化に伴う非レンズ系の光学部品の熱変形が抑え
られ、その光学部品を透過することで例えばレーザ光の
パワーを調整されるレーザ光のパワー分布変動を抑制す
ることができる。このためレーザ光の走査毎に再結晶化
される領域幅が均一となり、試料全面にわたって均一性
の良いレーザアニールを施すことが可能となる。
【００２６】第７の発明における石英は、光学材料ＢＫ
７よりも熱膨張係数が小さく、かつ光学材料としても優
れており、レーザ光照射による温度変化に伴う光学部品
の熱変形が抑えられ、その光学部品によるレーザ光パワ
ー分布変動を抑制することができる。このためレーザ光
の走査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、試料全
面にわたって均一性の良いレーザアニールを施すことが
可能となる。
７よりも熱膨張係数が小さく、かつ光学材料としても優
れており、レーザ光照射による温度変化に伴う光学部品
の熱変形が抑えられ、その光学部品によるレーザ光パワ
ー分布変動を抑制することができる。このためレーザ光
の走査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、試料全
面にわたって均一性の良いレーザアニールを施すことが
可能となる。
【００２７】第８の発明における合成石英は、石英のな
かでも特に光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さく、
かつ光学材料としても優れており、レーザ光照射による
温度変化に伴う光学部品の熱変形が抑えられ、その光学
部品によるレーザ光パワー分布変動を抑制することがで
きる。このためレーザ光の走査毎に再結晶化される領域
幅が均一となり、試料全面にわたって均一性の良いレー
ザアニールを施すことが可能となる。
かでも特に光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さく、
かつ光学材料としても優れており、レーザ光照射による
温度変化に伴う光学部品の熱変形が抑えられ、その光学
部品によるレーザ光パワー分布変動を抑制することがで
きる。このためレーザ光の走査毎に再結晶化される領域
幅が均一となり、試料全面にわたって均一性の良いレー
ザアニールを施すことが可能となる。
【００２８】第９の発明におけるセラミックスは、光学
材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が非常に小さいものもあ
り、レーザ光照射による温度変化に伴う光学部品の熱変
形を非常に小さく抑えられ、その光学部品によるレーザ
光パワー分布変動を抑制することができる。このためレ
ーザ光の走査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、
試料全面にわたって均一性の良いレーザアニールを施す
ことが可能となる。
材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が非常に小さいものもあ
り、レーザ光照射による温度変化に伴う光学部品の熱変
形を非常に小さく抑えられ、その光学部品によるレーザ
光パワー分布変動を抑制することができる。このためレ
ーザ光の走査毎に再結晶化される領域幅が均一となり、
試料全面にわたって均一性の良いレーザアニールを施す
ことが可能となる。
【００２９】
【実施例】図８に示したようなレーザ光照射装置の光学
部品は、レーザ光が光学材料中を透過するようなもの
（例えば１／２波長板５、ビームエキスパンダ４や偏光
プリズム６等）と、レーザ光を反射するレーザ光が透過
しないようなミラー７，８，９，１１とに分類される。
さらに、レーザ光が透過するタイプの光学部品において
も、レンズ系を組み合わせた部品（ビームエキスパンダ
４とｆ−θレンズ１０）と、そうでない非レンズ系の部
品（１／２波長板５と偏光プリズム６）に分類される。
部品は、レーザ光が光学材料中を透過するようなもの
（例えば１／２波長板５、ビームエキスパンダ４や偏光
プリズム６等）と、レーザ光を反射するレーザ光が透過
しないようなミラー７，８，９，１１とに分類される。
さらに、レーザ光が透過するタイプの光学部品において
も、レンズ系を組み合わせた部品（ビームエキスパンダ
４とｆ−θレンズ１０）と、そうでない非レンズ系の部
品（１／２波長板５と偏光プリズム６）に分類される。
【００３０】レーザ光が透過するタイプの光学部品の中
で、ｆ−θレンズ１０は、他の光学部品に比べ熱変形の
影響が小さい。これは、ビームエキスパンダ４、１／２
波長板５及び偏光プリズム６ではレーザ光が１点に照射
され続けるのに対し、ｆ−θレンズ１０内では、レーザ
光が走査されているためである。このことから、ｆ−θ
レンズ１０がレーザ光照射装置の均一性を劣化させる割
合は小さいと考えられる。ビームエキスパンダ４は、特
殊なレーザアニール条件を設定する時に使用するもので
あり、通常のレーザアニールでは使用する必要がない。
で、ｆ−θレンズ１０は、他の光学部品に比べ熱変形の
影響が小さい。これは、ビームエキスパンダ４、１／２
波長板５及び偏光プリズム６ではレーザ光が１点に照射
され続けるのに対し、ｆ−θレンズ１０内では、レーザ
光が走査されているためである。このことから、ｆ−θ
レンズ１０がレーザ光照射装置の均一性を劣化させる割
合は小さいと考えられる。ビームエキスパンダ４は、特
殊なレーザアニール条件を設定する時に使用するもので
あり、通常のレーザアニールでは使用する必要がない。
【００３１】以上のことから、まず１／２波長板と偏光
プリズムに対して対策を施すことにした。この様な観点
におけるこの発明の第１実施例を図１を用いて説明す
る。図１において、５ａはビームエキスパンダ４を通過
したレーザ光を入射し、入射したレーザ光の偏光面の傾
きを変える合成石英製の１／２波長板、６ａは１／２波
長板５ａを通過した直線偏光のレーザ光を入射し、入射
したレーザ光を偏光面の傾きに応じた割合で通過または
直角に反射する合成石英を張り合わせた偏光プリズムで
あり、その他図８と同一符号は図８と同一もしくは相当
する部分を示す。ここで、１／２波長板５ａと偏光プリ
ズム６ａとは、従来の１／２波長板５及び偏光プリズム
６と比べ、材質を光学硝子ＢＫ７から合成石英に変えた
だけであり、それ以外は従来と同一の構成である。ま
た、その動作についても従来と同様である。
プリズムに対して対策を施すことにした。この様な観点
におけるこの発明の第１実施例を図１を用いて説明す
る。図１において、５ａはビームエキスパンダ４を通過
したレーザ光を入射し、入射したレーザ光の偏光面の傾
きを変える合成石英製の１／２波長板、６ａは１／２波
長板５ａを通過した直線偏光のレーザ光を入射し、入射
したレーザ光を偏光面の傾きに応じた割合で通過または
直角に反射する合成石英を張り合わせた偏光プリズムで
あり、その他図８と同一符号は図８と同一もしくは相当
する部分を示す。ここで、１／２波長板５ａと偏光プリ
ズム６ａとは、従来の１／２波長板５及び偏光プリズム
６と比べ、材質を光学硝子ＢＫ７から合成石英に変えた
だけであり、それ以外は従来と同一の構成である。ま
た、その動作についても従来と同様である。
【００３２】そして、光学硝子ＢＫ７の熱膨張係数は約
７×１０-6／℃であるが、これより小さな熱膨張係数を
持つ光学部品材料としては石英が考えられる。例えば、
工業的に製造する合成石英では、熱膨張係数は約６×１
０-7／℃と、ＢＫ７より１桁以上小さいものである。１
／２波長板５ａと偏光プリズム６ａを合成石英製のもの
と交換し、図９に示したと同様の評価を行った結果を示
したものが、図２である。また、図３は図１に示したレ
ーザ光照射装置によってレーザアニールを行った試料表
面の再結晶の状態を示す図である。図３に示すように、
再結晶化領域幅はＢＫ７の場合と比較すると格段に均一
化されていることが分かる。これは、図２に示したビー
ムプロファイルから分かるように、ビームプロファイル
の安定性がＢＫ７に比べると著しく改善され、再結晶化
を行うのに必要なパワーをビームスポットの中心付近で
安定して得られるためであり、レーザ光照射装置の均一
性は著しく向上する。
７×１０-6／℃であるが、これより小さな熱膨張係数を
持つ光学部品材料としては石英が考えられる。例えば、
工業的に製造する合成石英では、熱膨張係数は約６×１
０-7／℃と、ＢＫ７より１桁以上小さいものである。１
／２波長板５ａと偏光プリズム６ａを合成石英製のもの
と交換し、図９に示したと同様の評価を行った結果を示
したものが、図２である。また、図３は図１に示したレ
ーザ光照射装置によってレーザアニールを行った試料表
面の再結晶の状態を示す図である。図３に示すように、
再結晶化領域幅はＢＫ７の場合と比較すると格段に均一
化されていることが分かる。これは、図２に示したビー
ムプロファイルから分かるように、ビームプロファイル
の安定性がＢＫ７に比べると著しく改善され、再結晶化
を行うのに必要なパワーをビームスポットの中心付近で
安定して得られるためであり、レーザ光照射装置の均一
性は著しく向上する。
【００３３】なお、偏光プリズム６ａの張り合わせには
エポキシ系接着剤または合成ポリエステル系接着剤を用
いた。この２種類の接着剤では良好な偏光プリズムを作
成できることが確認できた。このような張り合わせ型の
偏光プリズムは安価で作成も容易である。また、偏光プ
リズムの構造として張り合わせ型以外にエアギャップ型
のものも考えられるが、このような偏光プリズムにもこ
の発明が適応できる。
エポキシ系接着剤または合成ポリエステル系接着剤を用
いた。この２種類の接着剤では良好な偏光プリズムを作
成できることが確認できた。このような張り合わせ型の
偏光プリズムは安価で作成も容易である。また、偏光プ
リズムの構造として張り合わせ型以外にエアギャップ型
のものも考えられるが、このような偏光プリズムにもこ
の発明が適応できる。
【００３４】第１実施例で示したように１／２波長板と
偏光プリズムを石英製にすることにより、レーザ光照射
装置の均一性は著しく向上することが分かったが、図２
に示したビームプロファイルにはまだバラツキが見られ
ている。さらに高精度のレーザアニールを要求されるよ
うな応用分野への適用には、このようなバラツキをでき
るだけ抑制する必要がある。
偏光プリズムを石英製にすることにより、レーザ光照射
装置の均一性は著しく向上することが分かったが、図２
に示したビームプロファイルにはまだバラツキが見られ
ている。さらに高精度のレーザアニールを要求されるよ
うな応用分野への適用には、このようなバラツキをでき
るだけ抑制する必要がある。
【００３５】そこで、さらにレーザ光照射装置の均一性
を向上させるために行った第２実施例を図について説明
する。図４はこの発明の第２実施例によるレーザ光照射
装置の構成を示すブロック図である。第１実施例の図１
に示したレーザ光照射装置によると、レーザ光は試料に
照射されるまでに４回、ミラー７，８，９，１１による
反射を受けている。図１のレーザ光照射装置では、この
ミラー７，８，９，１１の基板材料に従来と同様ＢＫ７
を用いていた。これらミラー７，８，９，１１の基板材
料を合成石英としたミラー７ａ，８ａ，９ａ，１１ａに
変更し、ビームプロファイルの安定性を評価した。図４
において、７ａ，８ａは合成石英製偏光プリズム６ａで
直角に反射したレーザ光を所定の位置に導くため所定の
角度で入射光を反射する合成石英製の基板を用いた全反
射ミラー、９ａはＸ軸方向にレーザ光の反射角度変化さ
せる合成石英製の基板を用いたＸ軸回転ミラー、１１ａ
はｆ−θレンズ１０を通過したレーザ光を反射して被処
理物表面に導く合成石英製の基板を用いた全反射ミラー
である。図５は、図４に示すレーザ光照射装置について
図２と同様に測定したビームプロファイルを示す図であ
る。図２に示した結果と比較すれば、ミラーを光学硝子
ＢＫ７製から合成石英製に変更することで、ビームプロ
ファイルの安定性が著しく改善されていることが分か
る。これによってさらに高精度のレーザアニールが可能
なレーザ光照射装置を得ることができる。
を向上させるために行った第２実施例を図について説明
する。図４はこの発明の第２実施例によるレーザ光照射
装置の構成を示すブロック図である。第１実施例の図１
に示したレーザ光照射装置によると、レーザ光は試料に
照射されるまでに４回、ミラー７，８，９，１１による
反射を受けている。図１のレーザ光照射装置では、この
ミラー７，８，９，１１の基板材料に従来と同様ＢＫ７
を用いていた。これらミラー７，８，９，１１の基板材
料を合成石英としたミラー７ａ，８ａ，９ａ，１１ａに
変更し、ビームプロファイルの安定性を評価した。図４
において、７ａ，８ａは合成石英製偏光プリズム６ａで
直角に反射したレーザ光を所定の位置に導くため所定の
角度で入射光を反射する合成石英製の基板を用いた全反
射ミラー、９ａはＸ軸方向にレーザ光の反射角度変化さ
せる合成石英製の基板を用いたＸ軸回転ミラー、１１ａ
はｆ−θレンズ１０を通過したレーザ光を反射して被処
理物表面に導く合成石英製の基板を用いた全反射ミラー
である。図５は、図４に示すレーザ光照射装置について
図２と同様に測定したビームプロファイルを示す図であ
る。図２に示した結果と比較すれば、ミラーを光学硝子
ＢＫ７製から合成石英製に変更することで、ビームプロ
ファイルの安定性が著しく改善されていることが分か
る。これによってさらに高精度のレーザアニールが可能
なレーザ光照射装置を得ることができる。
【００３６】また、ミラーの基板材料としては、ここで
は合成石英を用いた場合で説明したが、ミラーの場合に
はレーザ光を透過させることを考慮しなくてよいため、
セラミックス材料たとえば、ショット社製の商品名ゼロ
デュアー（ＺＥＲＯＤＵＲＥ；カタログに掲載された熱
膨張係数０．０５±０．１０×１０-6／℃）のような非
常に熱膨張係数の小さな物質を用いることが可能であ
る。つまり熱膨張係数がＢＫ７の熱膨張係数より小さい
物質を用いれば、セラミックス，溶融石英等であっても
よく同様の効果が得られる。
は合成石英を用いた場合で説明したが、ミラーの場合に
はレーザ光を透過させることを考慮しなくてよいため、
セラミックス材料たとえば、ショット社製の商品名ゼロ
デュアー（ＺＥＲＯＤＵＲＥ；カタログに掲載された熱
膨張係数０．０５±０．１０×１０-6／℃）のような非
常に熱膨張係数の小さな物質を用いることが可能であ
る。つまり熱膨張係数がＢＫ７の熱膨張係数より小さい
物質を用いれば、セラミックス，溶融石英等であっても
よく同様の効果が得られる。
【００３７】ここで、ミラーで起こる熱変形の原因につ
いて考察する。一般に全反射ミラーには効率よく光を反
射できるように反射コーティングが施されているが、反
射率は１００％とはならない。つまり反射時の損失分は
基板の方へ透過していくわけであり、この光が熱変形を
引き起こすものと考えられる。よって反射コーティング
もできるだけ反射率の高いものを採用しなければならな
い。金属蒸着膜等の反射コーティングでは、広い波長域
で使用できるが、反射率は９７％程度である。一方、屈
折率の異なる誘電体薄膜を多層化することにより形成し
た反射コーティングでは、波長域はせまくなるが、反射
率は９９．８％以上と非常に高く設定できる。本件で用
いているのはレーザ光であり、広い波長域は必要ないた
め、誘電体多層膜の反射コーティングを使用することが
可能である。これによって、さらにビームプロファイル
の安定化を図ることが可能となる。なお、以上述べてき
たことに対して、それぞれの基板および反射コーティン
グが、レーザ光による損傷を受けないレベルのものを使
用することはいうまでもない。ミラー基板の表面精度は
高ければ高いほど、ビームプロファイルの安定性が増す
ことも言うまでもない。
いて考察する。一般に全反射ミラーには効率よく光を反
射できるように反射コーティングが施されているが、反
射率は１００％とはならない。つまり反射時の損失分は
基板の方へ透過していくわけであり、この光が熱変形を
引き起こすものと考えられる。よって反射コーティング
もできるだけ反射率の高いものを採用しなければならな
い。金属蒸着膜等の反射コーティングでは、広い波長域
で使用できるが、反射率は９７％程度である。一方、屈
折率の異なる誘電体薄膜を多層化することにより形成し
た反射コーティングでは、波長域はせまくなるが、反射
率は９９．８％以上と非常に高く設定できる。本件で用
いているのはレーザ光であり、広い波長域は必要ないた
め、誘電体多層膜の反射コーティングを使用することが
可能である。これによって、さらにビームプロファイル
の安定化を図ることが可能となる。なお、以上述べてき
たことに対して、それぞれの基板および反射コーティン
グが、レーザ光による損傷を受けないレベルのものを使
用することはいうまでもない。ミラー基板の表面精度は
高ければ高いほど、ビームプロファイルの安定性が増す
ことも言うまでもない。
【００３８】次に、レンズ系の光学部品にも改良を加え
たこの発明の第３実施例について図６を用いて説明す
る。この実施例において、レンズ系の光学部品とは、ｆ
−θレンズ１０ａおよびビームエキスパンダ４ａを指
す。周知のように、アルゴンイオンレーザでは波長４８
８ｍｎと５１４．５ｎｍに強い発光が存在する。１回の
レーザ光走査で、できるだけ広い領域を再結晶化させる
にはレーザパワーも大きいことが必要となるため、一般
にレーザアニールの光源として、二つの波長のレーザ光
を同時に用いてマルチラインで処理を行っている。した
がって、レンズ系は色消することが求められる。色消に
は、レンズ等に少なくとも屈折率の異なる２種の材料を
使用する必要があるため、レンズ系の光学部品をすべて
石英で形成することはできない。ｆ−θレンズについて
は先に述べたように、レーザ光がレンズ内を移動するた
め熱変形の影響は小さいので、形成材料として従来のよ
うにＢＫ７を用いても差し支えないが、石英を用いた方
が良いことは確かである。またビームエキスパンダにつ
いては、熱変形の大きな影響を受けてしまうので、形成
材料としてＢＫ７よりも石英を用いるほうが絶対に望ま
しい。
たこの発明の第３実施例について図６を用いて説明す
る。この実施例において、レンズ系の光学部品とは、ｆ
−θレンズ１０ａおよびビームエキスパンダ４ａを指
す。周知のように、アルゴンイオンレーザでは波長４８
８ｍｎと５１４．５ｎｍに強い発光が存在する。１回の
レーザ光走査で、できるだけ広い領域を再結晶化させる
にはレーザパワーも大きいことが必要となるため、一般
にレーザアニールの光源として、二つの波長のレーザ光
を同時に用いてマルチラインで処理を行っている。した
がって、レンズ系は色消することが求められる。色消に
は、レンズ等に少なくとも屈折率の異なる２種の材料を
使用する必要があるため、レンズ系の光学部品をすべて
石英で形成することはできない。ｆ−θレンズについて
は先に述べたように、レーザ光がレンズ内を移動するた
め熱変形の影響は小さいので、形成材料として従来のよ
うにＢＫ７を用いても差し支えないが、石英を用いた方
が良いことは確かである。またビームエキスパンダにつ
いては、熱変形の大きな影響を受けてしまうので、形成
材料としてＢＫ７よりも石英を用いるほうが絶対に望ま
しい。
【００３９】ところで、レーザアニール処理のスループ
ットより、精度を求められるような応用分野では、レー
ザ光を単色化することで、レンズ系の色消の必要がなく
なる。従って、この様な場合には、すべて石英を材料と
するレンズを用いることが可能となる。そしてこの場合
には、非常に均一性の高いレーザアニールが可能であ
る。図６のこの発明の第３実施例はこの様な場合を想定
した構成を有している。図６において、１ａは一般にそ
の出力が非単結晶層を溶融させるのに十分な出力と高い
出力安定性を有し、かつミラーにより波長４８８ｍｎま
たは５１４．５ｎｍの一方のみの波長が強いレーザ光を
出力する２０Ｗ級の連続発振アルゴンイオンレーザ源、
４ａは連続発振アルゴンイオンレーザ源１ａが出力した
レーザ光の光束を拡大する合成石英製のビームエキスパ
ンダ、１０ａはＸ軸回転ミラー９ａによって振られるレ
ーザ光を入射し、被処理物表面でレーザ光を１５０μｍ
φ程度になるように絞り、等速で走査しつつ照射するた
めの合成石英製のｆ−θレンズであり、その他の図４と
同一符号は図４と同一もしくは相当する部分を示す。つ
まりこの実施例においては、レーザ源１ａからのレーザ
光を単色化することにより、合成石英を材料とするレン
ズで光学部品を形成することを可能にしている。そして
この様にすれば、先の第１，第２実施例よりもさらに高
精度レーザアニールの可能なレーザ光照射装置を得るこ
とができる。
ットより、精度を求められるような応用分野では、レー
ザ光を単色化することで、レンズ系の色消の必要がなく
なる。従って、この様な場合には、すべて石英を材料と
するレンズを用いることが可能となる。そしてこの場合
には、非常に均一性の高いレーザアニールが可能であ
る。図６のこの発明の第３実施例はこの様な場合を想定
した構成を有している。図６において、１ａは一般にそ
の出力が非単結晶層を溶融させるのに十分な出力と高い
出力安定性を有し、かつミラーにより波長４８８ｍｎま
たは５１４．５ｎｍの一方のみの波長が強いレーザ光を
出力する２０Ｗ級の連続発振アルゴンイオンレーザ源、
４ａは連続発振アルゴンイオンレーザ源１ａが出力した
レーザ光の光束を拡大する合成石英製のビームエキスパ
ンダ、１０ａはＸ軸回転ミラー９ａによって振られるレ
ーザ光を入射し、被処理物表面でレーザ光を１５０μｍ
φ程度になるように絞り、等速で走査しつつ照射するた
めの合成石英製のｆ−θレンズであり、その他の図４と
同一符号は図４と同一もしくは相当する部分を示す。つ
まりこの実施例においては、レーザ源１ａからのレーザ
光を単色化することにより、合成石英を材料とするレン
ズで光学部品を形成することを可能にしている。そして
この様にすれば、先の第１，第２実施例よりもさらに高
精度レーザアニールの可能なレーザ光照射装置を得るこ
とができる。
【００４０】なお、さらに均一性の高いレーザアニール
を行うため、図７に示すように偏光プリズム６ａを通過
したのちミラ−７までの経路中にレーザ光に円偏光をか
けるため１／４波長板１８を配設してもよい。この場合
にも、熱膨張係数の小さい合成石英製のものを用いるの
が望ましい。
を行うため、図７に示すように偏光プリズム６ａを通過
したのちミラ−７までの経路中にレーザ光に円偏光をか
けるため１／４波長板１８を配設してもよい。この場合
にも、熱膨張係数の小さい合成石英製のものを用いるの
が望ましい。
【００４１】また、上記各実施例では、レーザ光の走査
に関して、Ｘ軸方向には回転ミラー９，９ａを用い、Ｙ
軸方向にはＹ軸ステージ１３を用いて走査したが、Ｘ軸
及びＹ軸の両方とも２枚の回転ミラーを用いて走査して
もよく、あるいは、レーザ光は固定して、試料１４を動
かして走査してもよい。またその他の機構のレーザ光照
射装置が考えられるが、走査機構が変わってもこれらの
装置が持っている熱による光学系の不安定性という問題
は共通であり、この発明がいずれの場合においても問題
解決に効果を示すことはいうまでもない。
に関して、Ｘ軸方向には回転ミラー９，９ａを用い、Ｙ
軸方向にはＹ軸ステージ１３を用いて走査したが、Ｘ軸
及びＹ軸の両方とも２枚の回転ミラーを用いて走査して
もよく、あるいは、レーザ光は固定して、試料１４を動
かして走査してもよい。またその他の機構のレーザ光照
射装置が考えられるが、走査機構が変わってもこれらの
装置が持っている熱による光学系の不安定性という問題
は共通であり、この発明がいずれの場合においても問題
解決に効果を示すことはいうまでもない。
【００４２】
【発明の効果】以上のように請求項１記載のレーザ光照
射装置によれば、光学系を介し被処理物表面にレーザ光
を走査しつつ照射して前記被処理物のアニール処理を行
うレーザ光照射装置であって、前記光学系は、光学材料
ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成された
光学部品を少なくとも一部に用いて構成されているの
で、光学部品の熱変形が小さくなるため、レーザ光のビ
ームプロファイルが安定化し、これによってレーザ光走
査毎の再結晶化が均一性良く行われ、高精度のレーザア
ニールが可能となるという効果がある。
射装置によれば、光学系を介し被処理物表面にレーザ光
を走査しつつ照射して前記被処理物のアニール処理を行
うレーザ光照射装置であって、前記光学系は、光学材料
ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成された
光学部品を少なくとも一部に用いて構成されているの
で、光学部品の熱変形が小さくなるため、レーザ光のビ
ームプロファイルが安定化し、これによってレーザ光走
査毎の再結晶化が均一性良く行われ、高精度のレーザア
ニールが可能となるという効果がある。
【００４３】請求項２記載のレーザ光照射装置によれ
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
を基板としたレーザ光を反射する光学部品を含んで構成
されているので、レーザ光を反射する光学部品の熱変形
が小さくなるため、レーザ光を導くために光学部品でレ
ーザ光を複数回反射しても、レーザ光のビームプロファ
イルは安定化しており、これによってレーザ光走査毎の
再結晶化が均一性良く行われ、高精度のレーザアニール
が可能となるという効果がある。
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
を基板としたレーザ光を反射する光学部品を含んで構成
されているので、レーザ光を反射する光学部品の熱変形
が小さくなるため、レーザ光を導くために光学部品でレ
ーザ光を複数回反射しても、レーザ光のビームプロファ
イルは安定化しており、これによってレーザ光走査毎の
再結晶化が均一性良く行われ、高精度のレーザアニール
が可能となるという効果がある。
【００４４】請求項３記載のレーザ光照射装置によれ
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
を用いた基板表面に誘電体多層膜で形成された反射コー
ティング膜を有するミラーを含んで構成されているの
で、レーザビームを反射するときのパワーロスを小さく
でき、かつ熱膨張係数が小さいのでミラーの熱変形が非
常に小さくなるため、レーザ光のビームプロファイルが
安定化し、これによってレーザ光走査毎の再結晶化が均
一性良く行われ、高精度のレーザアニールが可能となる
という効果がある。
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
を用いた基板表面に誘電体多層膜で形成された反射コー
ティング膜を有するミラーを含んで構成されているの
で、レーザビームを反射するときのパワーロスを小さく
でき、かつ熱膨張係数が小さいのでミラーの熱変形が非
常に小さくなるため、レーザ光のビームプロファイルが
安定化し、これによってレーザ光走査毎の再結晶化が均
一性良く行われ、高精度のレーザアニールが可能となる
という効果がある。
【００４５】請求項４記載のレーザ光照射装置によれ
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
で構成されたレーザ光を透過する光学部品を含んで構成
されているので、レーザ光を透過する光学部品の熱変形
が小さくなるため、レーザ光のビームプロファイルが安
定化し、これによってレーザ光走査毎の再結晶化が均一
性良く行われ、高精度のレーザアニールが可能となると
いう効果がある。
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
で構成されたレーザ光を透過する光学部品を含んで構成
されているので、レーザ光を透過する光学部品の熱変形
が小さくなるため、レーザ光のビームプロファイルが安
定化し、これによってレーザ光走査毎の再結晶化が均一
性良く行われ、高精度のレーザアニールが可能となると
いう効果がある。
【００４６】請求項５記載のレーザ光照射装置によれ
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
で構成されたレンズ系の光学部品を含んで構成されてい
るので、レンズ系の光学部品の熱変形が小さくなるた
め、レーザ光のビームプロファイルが安定化し、これに
よってレーザ光走査毎の再結晶化が均一性良く行われ、
高精度のレーザアニールが可能となるという効果があ
る。
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
で構成されたレンズ系の光学部品を含んで構成されてい
るので、レンズ系の光学部品の熱変形が小さくなるた
め、レーザ光のビームプロファイルが安定化し、これに
よってレーザ光走査毎の再結晶化が均一性良く行われ、
高精度のレーザアニールが可能となるという効果があ
る。
【００４７】請求項６記載のレーザ光照射装置によれ
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
で構成された非レンズ系の光学部品を含んで構成されて
いるので、非レンズ系のレーザ光を透過する光学部品の
熱変形が小さくなるため、レーザ光のビームプロファイ
ルが安定化し、これによってレーザ光走査毎の再結晶化
が均一性良く行われ、高精度のレーザアニールが可能と
なるという効果がある。
ば、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料
で構成された非レンズ系の光学部品を含んで構成されて
いるので、非レンズ系のレーザ光を透過する光学部品の
熱変形が小さくなるため、レーザ光のビームプロファイ
ルが安定化し、これによってレーザ光走査毎の再結晶化
が均一性良く行われ、高精度のレーザアニールが可能と
なるという効果がある。
【００４８】請求項７記載のレーザ光照射装置によれ
ば、請求項１乃至請求項６記載のレーザ光照射装置にお
いて、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材
料は、石英で構成されているので、石英で構成された光
学部品の熱変形が小さくなるため、レーザ光のビームプ
ロファイルが安定化し、これによってレーザ光走査毎の
再結晶化が均一性良く行われ、高精度のレーザアニール
が可能となるという効果がある。
ば、請求項１乃至請求項６記載のレーザ光照射装置にお
いて、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材
料は、石英で構成されているので、石英で構成された光
学部品の熱変形が小さくなるため、レーザ光のビームプ
ロファイルが安定化し、これによってレーザ光走査毎の
再結晶化が均一性良く行われ、高精度のレーザアニール
が可能となるという効果がある。
【００４９】請求項８記載のレーザ光照射装置によれ
ば、請求項１乃至請求項６記載のレーザ光照射装置にお
いて、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材
料は、合成石英で構成されているので、合成石英で構成
された光学部品の熱変形が小さくなるため、また合成石
英が光学材料としても良好な特性を有しており、レーザ
光のビームプロファイルが安定化し、これによってレー
ザ光走査毎の再結晶化が均一性良く行われ、高精度のレ
ーザアニールが可能となるという効果がある。
ば、請求項１乃至請求項６記載のレーザ光照射装置にお
いて、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材
料は、合成石英で構成されているので、合成石英で構成
された光学部品の熱変形が小さくなるため、また合成石
英が光学材料としても良好な特性を有しており、レーザ
光のビームプロファイルが安定化し、これによってレー
ザ光走査毎の再結晶化が均一性良く行われ、高精度のレ
ーザアニールが可能となるという効果がある。
【００５０】請求項９記載のレーザ光照射装置によれ
ば、請求項２及び請求項３記載のレーザ光照射装置にお
いて、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材
料は、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さいセラミ
ックスで構成されているので、セラミックスで構成され
たレーザ光を反射する光学部品の熱変形が非常に小さく
なるため、レーザ光のビームプロファイルが安定化し、
これによってレーザ光走査毎の再結晶化が均一性良く行
われ、高精度のレーザアニールが可能となるという効果
がある。
ば、請求項２及び請求項３記載のレーザ光照射装置にお
いて、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材
料は、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さいセラミ
ックスで構成されているので、セラミックスで構成され
たレーザ光を反射する光学部品の熱変形が非常に小さく
なるため、レーザ光のビームプロファイルが安定化し、
これによってレーザ光走査毎の再結晶化が均一性良く行
われ、高精度のレーザアニールが可能となるという効果
がある。
【図１】この発明の第１実施例によるレーザ光照射装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したレーザ光照射装置のレーザ光のビ
ームプロファイルを示す図である。
ームプロファイルを示す図である。
【図３】図１に示したレーザ光照射装置で処理した試料
表面の再結晶領域の様子を示す図である。
表面の再結晶領域の様子を示す図である。
【図４】この発明の第２実施例によるレーザ光照射装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示したレーザ光照射装置のレーザ光のビ
ームプロファイルを示す図である。
ームプロファイルを示す図である。
【図６】この発明の第３実施例によるレーザ光照射装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の第４実施例によるレーザ光照射装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図８】従来のレーザ光照射装置の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図９】従来のレーザ光照射装置のレーザ光のビームプ
ロファイルを示す図である。
ロファイルを示す図である。
【図１０】従来のレーザ光照射装置で処理した試料表面
の再結晶領域の様子を示す図である。
の再結晶領域の様子を示す図である。
１，１ａ レーザ源 ２，３ シャッター ４，４ａ ビームエキスパンダ ５，５ａ １／２波長板 ６，６ａ 偏光プリズム ７，７ａ，８，８ａ，１１，１１ａ ミラー ９，９ａ Ｘ軸回転ミラー １０，１０ａ ｆ−θレンズ １２ フォーカスステージ １３ Ｙ軸ステージ １４ シリコンウエハ １５ サセプタ １６ 加熱ヒーター １８ １／４波長板
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】従来のレーザアニールに用いられるレーザ
光照射装置の一例を図８に示す。図８はレーザアニール
に用いられるレーザ光照射装置のブロック図である。図
８において、１は一般にその出力が非単結晶層を溶融さ
せるのに十分な出力と高い出力安定性を有する２０Ｗ級
の連続発振アルゴンイオンレーザ源、２，３は回転して
レーザ光の進路を塞ぐことによってレーザ光の照射を止
めるためのシャッター、４は連続発振アルゴンイオンレ
ーザ源１が出力したレーザ光の光束を拡大するビームエ
キスパンダ、５はビームエキスパンダ４を通過したレー
ザ光を入射し、入射したレーザ光の偏光面の傾きを変え
る１／２波長板、６は１／２波長板５を通過した直線偏
光のレーザ光を入射し、入射したレーザ光を偏光面の傾
きに応じた割合で通過または直角方向に反射する偏光プ
リズム、７，８は偏光プリズム６で入射光に対して直角
方向に反射したレーザ光を所定の位置に導くため所定の
角度で入射光を反射する全反射ミラー、９はＸ軸方向に
レーザ光の反射角度変化させるＸ軸回転ミラー、１０は
Ｘ軸回転ミラー９によって振られるレーザ光を入射し
て、被処理物表面でレーザ光が１５０μｍφ程度になる
ように絞り、レーザ光を等速で走査しつつ照射するため
のｆ−θレンズ、１１はｆ−θレンズ１０を通過したレ
ーザ光を反射して被処理物表面に導くミラー、１２はＸ
軸回転ミラー９及びｆ−θレンズ１０を保持しておりｆ
−θレンズ１０とミラー１１の距離を変えることによっ
て焦点距離を調整するフォーカスステージ、１３はＸ軸
回転ミラー９、ｆ−θレンズ１０及びミラー１１を保持
しておりＹ方向に移動することによって被処理物表面上
のレーザ光が照射する位置をＹ方向に移動するためのＹ
軸ステージ、１４は被処理物であるシリコンウエハ、１
５はシリコンウエハ１４を保持するサセプタ、１６はレ
ーザ光による再結晶化の効率を上げるためシリコンウエ
ハ１４を加熱する加熱ヒータである。
光照射装置の一例を図８に示す。図８はレーザアニール
に用いられるレーザ光照射装置のブロック図である。図
８において、１は一般にその出力が非単結晶層を溶融さ
せるのに十分な出力と高い出力安定性を有する２０Ｗ級
の連続発振アルゴンイオンレーザ源、２，３は回転して
レーザ光の進路を塞ぐことによってレーザ光の照射を止
めるためのシャッター、４は連続発振アルゴンイオンレ
ーザ源１が出力したレーザ光の光束を拡大するビームエ
キスパンダ、５はビームエキスパンダ４を通過したレー
ザ光を入射し、入射したレーザ光の偏光面の傾きを変え
る１／２波長板、６は１／２波長板５を通過した直線偏
光のレーザ光を入射し、入射したレーザ光を偏光面の傾
きに応じた割合で通過または直角方向に反射する偏光プ
リズム、７，８は偏光プリズム６で入射光に対して直角
方向に反射したレーザ光を所定の位置に導くため所定の
角度で入射光を反射する全反射ミラー、９はＸ軸方向に
レーザ光の反射角度変化させるＸ軸回転ミラー、１０は
Ｘ軸回転ミラー９によって振られるレーザ光を入射し
て、被処理物表面でレーザ光が１５０μｍφ程度になる
ように絞り、レーザ光を等速で走査しつつ照射するため
のｆ−θレンズ、１１はｆ−θレンズ１０を通過したレ
ーザ光を反射して被処理物表面に導くミラー、１２はＸ
軸回転ミラー９及びｆ−θレンズ１０を保持しておりｆ
−θレンズ１０とミラー１１の距離を変えることによっ
て焦点距離を調整するフォーカスステージ、１３はＸ軸
回転ミラー９、ｆ−θレンズ１０及びミラー１１を保持
しておりＹ方向に移動することによって被処理物表面上
のレーザ光が照射する位置をＹ方向に移動するためのＹ
軸ステージ、１４は被処理物であるシリコンウエハ、１
５はシリコンウエハ１４を保持するサセプタ、１６はレ
ーザ光による再結晶化の効率を上げるためシリコンウエ
ハ１４を加熱する加熱ヒータである。
Claims (9)
- 【請求項１】 光学系を介し被処理物表面にレーザ光を
走査しつつ照射して前記被処理物のアニール処理を行う
レーザ光照射装置であって、 前記光学系は、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さ
い光学材料で構成された光学部品を少なくとも一部に用
いて構成されていることを特徴とする、レーザ光照射装
置。 - 【請求項２】 前記光学部品は、光学材料ＢＫ７よりも
熱膨張係数が小さい光学材料を基板としたレーザ光を反
射する光学部品を含む、請求項１記載のレーザ光照射装
置。 - 【請求項３】 前記レーザ光を反射する光学部品は、光
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料を用い
た前記基板表面に誘電体多層膜で形成された反射コーテ
ィング膜を有するミラーを含む、請求項２記載のレーザ
光照射装置。 - 【請求項４】 前記光学部品は、光学材料ＢＫ７よりも
熱膨張係数が小さい光学材料で構成されたレーザ光を透
過する光学部品を含む、請求項１記載のレーザ光照射装
置。 - 【請求項５】 前記レーザ光を透過する光学部品は、光
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
されたレンズ系の光学部品を含む、請求項４記載のレー
ザ光照射装置。 - 【請求項６】 前記レーザ光を透過する光学部品は、光
学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が小さい光学材料で構成
された非レンズ系の光学部品を含む、請求項４記載のレ
ーザ光照射装置。 - 【請求項７】 前記光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が
小さい光学材料は、石英を含む、請求項１乃至請求項６
のいずれかに記載のレーザ光照射装置。 - 【請求項８】 前記石英は、合成石英を含む、請求項７
記載のレーザ光照射装置。 - 【請求項９】 前記光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が
小さい光学材料は、光学材料ＢＫ７よりも熱膨張係数が
小さいセラミックスを含む、請求項２または請求項３記
載のレーザ光照射装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4287453A JPH06140704A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | レーザ光照射装置 |
| US08/062,631 US5357365A (en) | 1992-10-26 | 1993-05-18 | Laser beam irradiating apparatus enabling uniform laser annealing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4287453A JPH06140704A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | レーザ光照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140704A true JPH06140704A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17717531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4287453A Pending JPH06140704A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | レーザ光照射装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5357365A (ja) |
| JP (1) | JPH06140704A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7405114B2 (en) * | 2002-10-16 | 2008-07-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus and method of manufacturing semiconductor device |
| JP2008218637A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Ulvac Japan Ltd | レーザーアニール装置及びその方法 |
| CN113838783A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-24 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 激光退火设备 |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW297138B (ja) * | 1995-05-31 | 1997-02-01 | Handotai Energy Kenkyusho Kk | |
| DE69724588T2 (de) * | 1996-02-09 | 2004-07-01 | Laser Industries Ltd. | Laserstrahltransportsystem für ein hochleistungsmehrfachwellenlängen-lasersystem |
| US5699191A (en) * | 1996-10-24 | 1997-12-16 | Xerox Corporation | Narrow-pitch beam homogenizer |
| US6423585B1 (en) * | 1997-03-11 | 2002-07-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Heating treatment device, heating treatment method and fabrication method of semiconductor device |
| EP0881515B1 (en) | 1997-05-29 | 2004-03-17 | Corning Incorporated | Spatial filter for high power laser beam |
| US6008144A (en) * | 1998-02-02 | 1999-12-28 | Industrial Technology Research | Window shutter for laser annealing |
| US6366308B1 (en) | 2000-02-16 | 2002-04-02 | Ultratech Stepper, Inc. | Laser thermal processing apparatus and method |
| US7005601B2 (en) | 2002-04-18 | 2006-02-28 | Applied Materials, Inc. | Thermal flux processing by scanning |
| US6987240B2 (en) * | 2002-04-18 | 2006-01-17 | Applied Materials, Inc. | Thermal flux processing by scanning |
| US7259082B2 (en) * | 2002-10-03 | 2007-08-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
| US8110775B2 (en) * | 2004-06-18 | 2012-02-07 | Electro Scientific Industries, Inc. | Systems and methods for distinguishing reflections of multiple laser beams for calibration for semiconductor structure processing |
| ES2303215T3 (es) * | 2005-06-21 | 2008-08-01 | Fameccanica.Data S.P.A. | Procedimiento y dispositivo para cortar articulos por laser, en particular unos productos sanitarios y sus componentes, con un punto de laser de diametro comprendido entre 0,1 y 0,3 mm. |
| US7732166B2 (en) * | 2005-11-15 | 2010-06-08 | Oncohealth Corporation | Detection method for human pappilomavirus (HPV) and its application in cervical cancer |
| US7972776B2 (en) * | 2005-11-15 | 2011-07-05 | Oncohealth Corporation | Protein chips for HPV detection |
| US7569463B2 (en) * | 2006-03-08 | 2009-08-04 | Applied Materials, Inc. | Method of thermal processing structures formed on a substrate |
| US20080025354A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-01-31 | Dean Jennings | Ultra-Fast Beam Dithering with Surface Acoustic Wave Modulator |
| US7548364B2 (en) | 2006-07-31 | 2009-06-16 | Applied Materials, Inc. | Ultra-fast beam dithering with surface acoustic wave modulator |
| US8278056B2 (en) * | 2008-06-13 | 2012-10-02 | Oncohealth Corp. | Detection of early stages and late stages HPV infection |
| WO2010129821A1 (en) | 2009-05-07 | 2010-11-11 | Oncohealth Corporation | Identification of high grade or ≥cin2 for early stages and late stages detection, screening, and diagnosis of human papillomavirus (hpv) and hpv-associated cancers |
| US8968995B2 (en) * | 2008-11-12 | 2015-03-03 | Oncohealth Corp. | Detection, screening, and diagnosis of HPV-associated cancers |
| US8148663B2 (en) * | 2007-07-31 | 2012-04-03 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method of improving beam shaping and beam homogenization |
| US8674257B2 (en) * | 2008-02-11 | 2014-03-18 | Applied Materials, Inc. | Automatic focus and emissivity measurements for a substrate system |
| TW201113839A (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-16 | Everlight Electronics Co Ltd | Optical pointing device |
| EP2521914A4 (en) | 2010-01-08 | 2013-07-10 | Oncohealth Corp | CELL-BASED HPV IMMUNOTESTS HAVE A HIGH PERFORMANCE FOR DIAGNOSIS AND SCANNING OF HPV ASSOCIATED CANCER |
| KR101810062B1 (ko) | 2011-10-14 | 2017-12-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 레이저 결정화 장치 및 레이저 결정화 방법 |
| US8546805B2 (en) | 2012-01-27 | 2013-10-01 | Ultratech, Inc. | Two-beam laser annealing with improved temperature performance |
| SG10201503482QA (en) | 2012-06-11 | 2015-06-29 | Ultratech Inc | Laser annealing systems and methods with ultra-short dwell times |
| US9558973B2 (en) | 2012-06-11 | 2017-01-31 | Ultratech, Inc. | Laser annealing systems and methods with ultra-short dwell times |
| US9018108B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-04-28 | Applied Materials, Inc. | Low shrinkage dielectric films |
| US9343307B2 (en) | 2013-12-24 | 2016-05-17 | Ultratech, Inc. | Laser spike annealing using fiber lasers |
| US10083843B2 (en) | 2014-12-17 | 2018-09-25 | Ultratech, Inc. | Laser annealing systems and methods with ultra-short dwell times |
| US20170120083A1 (en) * | 2015-10-29 | 2017-05-04 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Protective integrated hood for garment |
| JP2022065294A (ja) * | 2020-10-15 | 2022-04-27 | 株式会社日本製鋼所 | レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59117282A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | Inoue Japax Res Inc | レ−ザ加工装置 |
| JPS6066202A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | Agency Of Ind Science & Technol | レ−ザ用反射鏡 |
| JPS62237783A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ用反射鏡 |
| JPH01146388A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-08 | Tokyo Electron Ltd | 半導体製造装置 |
| JPH02230785A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Seiko Epson Corp | 半導体レーザの製造方法 |
| JPH0340496A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-21 | Fujitsu Ltd | プリント板実装構造 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4048535A (en) * | 1976-05-04 | 1977-09-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Lead-tin-telluride photodetector array |
| JPS577924A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-16 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
| JPS57210635A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 | Tokyo Daigaku | Manufacture of semiconductor device |
| US4536251A (en) * | 1984-06-04 | 1985-08-20 | Xerox Corporation | Method for eliminating laser-induced substrate fissures associated with crystallized silicon areas |
| US4915772A (en) * | 1986-10-01 | 1990-04-10 | Corning Incorporated | Capping layer for recrystallization process |
| JP2677818B2 (ja) * | 1987-08-17 | 1997-11-17 | コニカ株式会社 | 放射線画像変換パネル |
| US5246782A (en) * | 1990-12-10 | 1993-09-21 | The Dow Chemical Company | Laminates of polymers having perfluorocyclobutane rings and polymers containing perfluorocyclobutane rings |
-
1992
- 1992-10-26 JP JP4287453A patent/JPH06140704A/ja active Pending
-
1993
- 1993-05-18 US US08/062,631 patent/US5357365A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59117282A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | Inoue Japax Res Inc | レ−ザ加工装置 |
| JPS6066202A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | Agency Of Ind Science & Technol | レ−ザ用反射鏡 |
| JPS62237783A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ用反射鏡 |
| JPH01146388A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-08 | Tokyo Electron Ltd | 半導体製造装置 |
| JPH02230785A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Seiko Epson Corp | 半導体レーザの製造方法 |
| JPH0340496A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-21 | Fujitsu Ltd | プリント板実装構造 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7405114B2 (en) * | 2002-10-16 | 2008-07-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus and method of manufacturing semiconductor device |
| JP2008218637A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Ulvac Japan Ltd | レーザーアニール装置及びその方法 |
| CN113838783A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-24 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 激光退火设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5357365A (en) | 1994-10-18 |
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