JPH06292988A - Device and method for film processing - Google Patents

Device and method for film processing

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JPH06292988A
JPH06292988A JP5112355A JP11235593A JPH06292988A JP H06292988 A JPH06292988 A JP H06292988A JP 5112355 A JP5112355 A JP 5112355A JP 11235593 A JP11235593 A JP 11235593A JP H06292988 A JPH06292988 A JP H06292988A
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Hisato Shinohara
久人 篠原
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株式会社半導体エネルギー研究所
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Abstract

PURPOSE:To obtain a laser beam having a definite termination of the end part without effect of the spherical aberration of a lens and to prevent scattering of the laser beam on the surface of a material to be processed when the laser beam is condensed on the surface of the material to be processed in a linear shape. CONSTITUTION:The laser beam 20 radiated from an excimer laser generating means 1 is expanded by a beam expander 2. The expanded laser beam 21 is cut with its edge part by a slit 3 and condensed in a linear shape by a cylindrical lens 4. A moving table 25 which is moved only in one direction is arranged so that the surface to be processed of a material to be processed 11 comes inside the focal distance of cylindrical lens 4 when mounting the material 11 on the table 25.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池、ディスプレイ装置等に用いられる透光性導電膜のフォトレジストを用いることなく、線状の紫外光による直接描画を行なって選択加工ができる被膜加工装置および被膜加工方法に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is a solar cell, without using a photoresist transparent conductive film for use in a display apparatus or the like, the film machining can select processing by performing direct drawing with a linear ultraviolet light to an apparatus and a coating processing method.

【0002】 [0002]

【従来の技術】透光性導電膜のフォトレジストを用いることのない被膜加工方法としては、レ−ザ加工技術が知られている。 The film processing method without using a photoresist BACKGROUND ART translucent conductive film, Le - The processing techniques are known. そして、光加工に用いるレーザは、たとえばYAGレ−ザ光(波長1.06μm)がある。 The laser used in optical processing, for example YAG Le - there is laser light (wavelength 1.06 .mu.m). この波長によるレ−ザ加工方法においては、スポット状のビ−ムを被加工部材に照射すると共に、このビ−ムを加工方向に走査し、点の連続の鎖状に開溝を形成せんとするものである。 Les by wavelength - In The machining method, spot-like bi - irradiates the beam to the workpiece, the bi - scanning the beam in the working direction, forming cents open grooves in a continuous chain of point it is intended to. そのため、このビ−ムの走査スピ−ドと、加工に必要なエネルギー密度とは、被加工部材の熱伝導度、昇華性に加えて、きわめて微妙に相互作用する。 Therefore, the bi - beam scanning spin of - and de, the energy density required for processing, thermal conductivity of the workpiece, in addition to sublimation, interact very slightly. そのため、 for that reason,
レ−ザ加工技術は、工業化に際しての生産性を向上させつつ、最適品質を保証するマ−ジンが少ないという欠点を有する。 Le - The processing technology, while improving the productivity of the time industrialization, Ma assure optimal quality - have the disadvantage that gin is small.

【0003】さらに、そのレ−ザ光の光学的エネルギーバンド幅は、1.23eV(1.06 μm)しかない。 [0003] In addition, the record - the optical energy band width of the laser light is, 1.23eV (1.06 μm) only. 他方、ガラス基板または半導体上に形成されている被加工部材、たとえば、透光性導電膜は、3eVないし4eVの光学的エネルギーバンド幅を有する。 On the other hand, the workpiece that is formed on a glass substrate or a semiconductor, for example, transparent conductive film is to not 3eV having an optical energy band width of 4 eV. このため、酸化スズ、酸化インジュ−ム(ITOを含む) 、酸化亜鉛(ZnO) 等の透光性導電膜は、YAG レ−ザ光に対して十分な光吸収性を有していない。 Therefore, tin oxide, Inju - beam (including ITO), transparent conductive film such as zinc oxide (ZnO) is, YAG Le - do not have sufficient light absorptive to laser light. また、YAG レ−ザ光のQスイッチ発振を用いるレ−ザ加工方式においては、レーザ光を平均0.5 W ないし1W( 光径50μm、焦点距離40mm、パルス周波数3KH Also, YAG Le - les using Q-switched oscillation of laser light - The in processing scheme, to no average 0.5 W laser light 1W (optical diameter 50 [mu] m, the focal length 40 mm, pulse frequency 3KH
z、パルス幅60n秒の場合) の強さの光エネルギーを走査スピ−ドが30cm/ 分ないし60cm/ 分で加えて加工しなければならない。 z, the pulse width 60n seconds) of the intensity of light energy scanning spin - de must processed added to without 30 cm / min 60cm / min.

【0004】その結果、このレ−ザ光により透光性導電膜の加工は、行ない得るが、同時にその下側に設けられた基板、たとえばガラス基板に対して、マイクロクラックを発生させ、損傷させてしまった。 [0004] As a result, the record - against the processing of the light-transmitting conductive film by laser light, which can perform, the substrate that is provided on the lower side at the same time, for example, a glass substrate, to generate microcracks, is damaged and I had. また、たとえば、 In addition, for example,
特開昭57−94482号公報には、エキシマレーザがビームエキスパンダで拡大された後、円柱レンズと矩形スリットとによって、矩形ビームに形成され、この矩形ビームの投影像を被加工部材表面に結像させて、その表面を加工することが記載されている。 The JP 57-94482 discloses, after the excimer laser is expanded by the beam expander, by a cylindrical lens and the rectangular slit is formed in a rectangular beam, forming a projected image of the rectangular beam on the workpiece surface by the image, it is described that processing the surface thereof.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のYAG レ−ザ光を用いた加工方式は、スポット状のビ−ムを繰り返し照射しながら、被加工部材を走査する。 THE INVENTION Problems to be Solved] Conventional YAG les - processing method using the laser light, the spot-like bi - while irradiating repeatedly beam, scans the workpiece. たとえば、透光性導電膜が形成されている基板にレーザビームを照射した場合、レーザビームは、透光性導電膜を透過して、下地基板に微小クラックを発生させる。 For example, when the laser beam to the substrate a translucent conductive film is formed, the laser beam is transmitted through the light-transmitting conductive film, and generates the micro cracks in the underlying substrate. このクラックは、レ− This crack is -
ザ光によって形成される円形が連続してでき、いわゆる「鱗」状に作られてしまった。 Can circle formed by the laser light is continuously, had been made to the so-called "scales" shape. また、従来におけるYAG Also, YAG in a conventional
レ−ザ光のQスイッチ発振を用いる方式は、そのレ−ザビ−ムがパルス状であるため、その尖頭値の出力が長期間の使用においてバラツキやすく、使用の度にモニタ− Le - system using a Q-switch oscillation of light The, the Le - Zabi - because beam is pulsed, easy variation in the output is long-term use of the peak value, monitor each use -
でのチェックを必要とした。 It required a check in.

【0006】さらに、10μmないし50μm幅の微細パタ−ンは、基板の同一平面上に、多数選択的に形成させることがまったく不可能であった。 Furthermore, 10 [mu] m to fine pattern of 50μm width - down is on the same plane of the substrate, be numerous selectively formed was absolutely impossible. また、レーザビームを照射した後、被加工部材の透光性導電膜の一部が残渣となる。 Further, after irradiation with the laser beam, a part of the translucent conductive film of the workpiece is a residue. この残渣は、レーザビームによって十分に絶縁物化されていないため、酸溶液( 弗化水素系溶液) によりエッチングを行なわなければならなかった。 The residue, because it is not sufficiently insulator by laser beam, had made an etching by acid solution (hydrofluoric based solution). また、従来の技術は、光学系によってレーザビームを焦点距離より先に結像することで被加工部材を微細に加工していた。 Further, the prior art, a workpiece by imaging the laser beam earlier than the focal length has been processed finely by the optical system.
しかし、本出願人は、この方法において、二つの問題点を発見した。 However, the applicant in this method and found two problems. すなわち、第1はシリンドリカルレンズの球面収差である。 That is, the first is a spherical aberration of the cylindrical lens. このシリンドリカルレンズの球面収差は、スリットによって絞られたレーザビームの一部が散乱して、シリンドリカルレンズの周辺部を通過するために起きる。 Spherical aberration of the cylindrical lens portion of the laser beam squeezed by the slit is scattered, caused to pass a peripheral portion of the cylindrical lens. したがって、微細加工を行なうには、レンズの球面収差がある以上、その程度に限度があった。 Therefore, to perform fine processing, or where there is a spherical aberration of the lens, there is a limit to the degree.

【0007】また、第2は被加工面の直前でレーザビームの焦点が結ばれていることである。 [0007] The second is to have the focus of the laser beam is tied just before the surface to be processed. 被加工部材の表面の近傍でレーザビームの焦点が結ばれると、すなわちシリンドリカルレンズに対して平行なレーザビームと、シリンドリカルレンズの中心を通過するレーザビームは、 When the focus of the laser beam in the vicinity of the surface of the workpiece is focused, that is, the laser beam passing through the laser beam parallel to the cylindrical lens, the center of the cylindrical lens,
焦点に集められる。 It is collected at the focal point. そして、レーザビームの集中される焦点部分は、レーザビームに含まれている赤外線によってプラズマ化されていることが判った。 Then, the focus part to be focused laser beam was found to be turned into plasma by the infrared contained in the laser beam. そして、この部分でのプラズマ化は、波長の短い紫外線を散乱させ所望の幅の加工を困難にしていることが判った。 The plasma in this portion, it was found that scatters short ultraviolet wavelengths making it difficult to process the desired width. 本発明は、 The present invention,
以上のような課題を解決するためのもので、被加工面に線状に集光されたレーザビームを形成させること、その線状に集光されたレーザビームとして球面収差の影響のない端部のきれが明確なレーザビームを得ること、および被加工面においてレーザビームが散乱しない被膜加工装置および被膜加工方法を提供することを目的とする。 It intended to solve the problems as described above, thereby forming a laser beam which is linearly focused on the processed surface, without end of influence of the spherical aberration as a laser beam focused on the linear and an object of the sharp to obtain a clear laser beam, and that the laser beam at the processing surface to provide a coating processing apparatus and film processing methods does not scatter.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]

(第1発明)本発明の被膜加工装置は、エキシマレーザ発生手段(1) と、前記エキシマレーザ発生手段(1) から照射されたレーザビーム(20)を拡大するためのビームエキスパンダ(2) と、前記拡大されたレーザビーム(21)を線状に集光するシリンドリカルレンズ(4) と、前記拡大されたレーザビーム(21)から、その縁部が除去されるように構成するスリット(3) と、被加工部材(11)を載置した時の被加工面がシリンドリカルレンズ(4) の焦点距離の内側に配置すると共に、一方向に移動させる移動テーブル(25)とから構成される。 (First invention) film processing apparatus of the present invention, an excimer laser generating means (1) and the excimer laser generating means (1) beam expander for expanded laser beam (20) irradiated from (2) When, with the expanded laser beam (21) a cylindrical lens for linearly condensed (4), from the expanded laser beam (21), a slit (3 configured to its edge is removed ) and configured because with the processed surface when placing the workpiece (11) is placed inside the focal length of the cylindrical lens (4), a moving table which moves in one direction (25).

【0009】(第2発明)本発明の被膜加工方法は、エキシマレーザビームを発生させ、当該エキシマレーザビームをビームエキスパンダ(2) によって拡大させる工程と、前記ビームエキスパンダ(2) によって、拡大されたレーザビームをシリンドリカルレンズ(4)によって集光する際に、球面収差の影響が発生しない間隔のスリット [0009] Film processing method (second aspect) The present invention generates an excimer laser beam, a step of expanding the excimer laser beam by the beam expander (2), by the beam expander (2), larger when condensing the laser beam by the cylindrical lens (4) that is, the slit interval influence of the spherical aberration is not generated
(3) を用いて絞る工程と、シリンドリカルレンズ(4) の焦点距離の内側に前記スリット(3)および被加工部材(1 (3) a step of squeezing with a focal length the slit (3) on the inside of and workpiece of the cylindrical lens (4) (1
1)の加工位置を配置する工程と、加工位置に配置された被加工部材(11)を一方向に移動する工程とからなることを特徴とする。 Placing a processing position 1), characterized in that it consists of a step of moving the workpiece disposed in the processing position (11) in one direction.

【0010】 [0010]

【作 用】 [For work]

(第1発明および第2発明)エキシマレ−ザ光は、初期の光照射面が矩形で、その強さも照射面内で概略均一である。 (First and second inventions) excimer - laser light, the initial light irradiation surface is rectangular, its strength is also a schematic uniform within the irradiation surface. ビ−ムエキスパンダは、レーザビームの幅を広げ、ビーム形状を長方形にし、その面積を大面積化するものである。 Bi - beam expander expands the width of the laser beam, the beam shape to a rectangular, it is to a large area of ​​the area. レンズは、レーザビームを線状に集光させるためのもので、ビ−ムエキスパンダでレーザビームの幅を広げた後、その一方向に沿って筒状の棒状集光レンズ、たとえばシリンドリカルレンズによって、レーザビームを線状に集光する。 Lens is for focusing the laser beam into a linear shape, bi - then spread the width of the laser beam at the beam expander, a cylindrical rod-shaped focusing lens along the one direction, for example, by the cylindrical lens focuses the laser beam into a linear shape. しかし、この線状に集光されたレーザビームの幅を50μm以下にするためには、このシリンドリカルレンズ( 棒状集光レンズ) の球面収差が無視できなくなる。 However, in order to make the width of the laser beam focused on the linear to 50μm or less, the spherical aberration of the cylindrical lens (rod-shaped converging lens) can not be ignored. 球面収差は、集光された光の周辺部にガウス分布に従った強度の弱くなる領域を発生させる。 Spherical aberration generates a weaker region in the intensity in accordance with the Gaussian distribution on the periphery of the collected light.
そのため、線の端部のきれが明確でなくなる。 Therefore, sharpness of the end of the line is not clear. 加えて10 In addition, 10
μmないし30μm、たとえば20μmの幅の線状の開溝を作ることはさらに不可能になる。 μm to 30 [mu] m, for example to make a linear open groove width of 20μm it becomes more impossible.

【0011】このため、本発明において、ビームエキスパンダによって拡大されたレーザビームは、シリンドリカルレンズを通す際に球面収差がでないように、シリンドリカルレンズの焦点の内側に配置されたスリットによってその縁部が取り除かれる。 [0011] Therefore, in the present invention, a laser beam is expanded by a beam expander, so as not to spherical aberration when passing through the cylindrical lens, its edges by the cylindrical lens focal inwardly arranged slits of It is removed. すなわち、レーザビームは、シリンドリカルレンズに入射する前にスリットを通ることにより、シリンドリカルレンズの球面収差が無視できる幅に絞られる。 That is, the laser beam, by passing through the slit before entering the cylindrical lens is narrowed to a width of the spherical aberration of the cylindrical lens is negligible. そして、スリットとシリンドリカルレンズとの距離が短いため、スリットを通過したレーザビームは、発散してシリンドリカルレンズの周辺部を通過することがない。 Then, the distance between the slit and the cylindrical lens is short, the laser beam passed through the slit does not pass through the peripheral portion of the cylindrical lens diverging. また、被加工面は、シリンドリカルレンズの他方の焦点の内側、たとえば焦点の直前に配置される。 Further, the processed surface is inside the other focal point of the cylindrical lens, for example, is placed just before the focal point.

【0012】被加工面を上記配置にすると、シリンドリカルレンズに対して平行に入射するレーザビーム、およびシリンドリカルレンズの中心を通過するレーザビームは、被加工面の後に位置する焦点に集まる。 [0012] When the treated surface of the above arrangement, the laser beam passing through the center of the laser beam, and a cylindrical lens incident parallel to the cylindrical lens gathers the focus located after the surface to be processed. そのため、 for that reason,
被加工面の直前において、レーザビームどうしは、ぶつかることなく、プラズマ化されてレーザビームを散乱させることもない。 Immediately before the surface to be processed, the laser beam each other without colliding, nor to scatter the laser beam into a plasma. その結果、シリンドリカルレンズによって線状に集光されたレーザビームは、たとえば10μm As a result, the laser beam condensed into a linear shape by the cylindrical lens, for example, 10μm
ないし30μm幅でかつ端部のきれを明確に照射できるようになった。 To now be clearly irradiate sharpness of and end a 30μm wide. さらに、被加工部材を載置した移動テーブルを移動させることにより、たとえば複数の開溝を高速度で加工することができる。 Further, by moving the moving table mounted with the workpiece can be processed for example a plurality of open grooves at high speed. さらに、スリットおよび被加工面をシリンドリカルレンズの焦点内に配置するため、微細加工が可能であると同時に、被膜加工装置の大きさを小型化することができる。 Furthermore, in order to place the slit and the processing surface in the focal point of the cylindrical lens, at the same time that it is possible to fine processing, it is possible to reduce the size of the film processing equipment.

【0013】 [0013]

【実 施 例】図1はエキシマレ−ザを用いた本発明の一実施例で、被膜加工装置の系統図を示す。 [Implementation example Figure 1 excimer - In one embodiment of the present invention using The shows a system diagram of a film processing apparatus. 図2(A) Figure 2 (A)
ないし(D)は図1に示す系統図における各レーザビームの形状を説明するための図である。 It no (D) are views for explaining each laser beam shape in the system diagram shown in Figure 1. 図1において、被膜加工装置は、エキシマレーザビーム(20)を発生するエキシマレーザ発生手段(1) と、当該エキシマレーザビーム(20)を拡大するビームエキスパンダ(2) と、ビームエキスパンダ(2) によって拡大されたビーム(21)の縁部を削除して線状のレーザビーム(22)とするスリット(3) In Figure 1, the coating apparatus is configured as an excimer laser generating means for generating an excimer laser beam (20) (1), a beam expander for enlarging the excimer laser beam (20) (2), a beam expander (2 ) slits and the laser beam (22) linear by removing an edge portion of the expanded beam (21) by (3)
と、当該スリット(3) から出る線状のレーザビーム(22) If, linear laser beam exiting from the slit (3) (22)
を集光するシリンドリカルレンズ(4) と、表面上に被加工部材(11)を形成する基板 (10) を載置して図示矢印方向に移動する移動テーブル(25)とから構成される。 Constructed from a cylindrical lens for condensing the (4), a moving table by placing the substrate to form the workpiece (11) (10) moves in a direction indicated by an arrow on the surface (25) a.

【0014】上記被膜加工装置に使用したエキシマレ− [0014] excimer used in the coating processing apparatus -
ザビームは、たとえば波長248 nm、エネルギーバンド(Eg)=5.0eV のものを用いた。 Zabimu was used for example, a wavelength 248 nm, those of the energy band (Eg) = 5.0eV. すると、図2(A)に示すように、初期のエキシマレーザビ−ム(20)は、大きさが16mm×20mmで、効率3 %であるため、350 mJを有する。 Then, as shown in FIG. 2 (A), initial excimer laser bi - beam (20) is a size of 16 mm × 20 mm, since it is efficient to 3%, with a 350 mJ. さらに、このエキシマレーザビ−ム(20)は、ビ−ムエキスパンダ(2) によって長面積化または大面積に拡大される。 Furthermore, the excimer laser bi - beam (20) is bi - is expanded to the long-area or large area by beam expander (2). すなわち、図2(B)に示すように、拡大された後のエキシマレーザビーム(20)の大きさは、16m That is, as shown in FIG. 2 (B), the size of the excimer laser beam after it has been expanded (20), 16m
m×300 mmにする。 To m × 300 mm. この被膜加工装置は、この時、5. The coating apparatus is configured at this time, 5.
6 ×10 -2 mJ/ mm 2のエネルギー密度を得た。 Obtain an energy density of 6 × 10 -2 mJ / mm 2 .

【0015】次に、拡大されたレーザビーム(21)は、たとえば2mm×300 mmの間隔を有するスリット(3) を透過した後、図2(C)に示すように、2mm×300 m Next, expanded laser beam (21) is transmitted through the slit (3) with a spacing of for example 2 mm × 300 mm, as shown in FIG. 2 (C), 2mm × 300 m
mの線状のレ−ザビ−ム(22)となる。 m linear-Re - Zabi - the arm (22). さらに、上記レーザビーム(22)は、合成石英製のシリンドリカルレンズ Further, the laser beam (22), the synthetic quartz cylindrical lens
(4) によって集光され、図2(D)に示すように、加工面での開溝幅が20μmとなるように集光された線状のレーザビーム(23)となる。 (4) by being condensed, as shown in FIG. 2 (D), a condensed as open groove width of the machining surface is 20μm was linear laser beam (23). スリット(3) とシリンドリカルレンズ(4) との距離は、シリンドリカルレンズ(4) の焦点距離より短く配置した。 The distance between the slits (3) and a cylindrical lens (4) is arranged shorter than the focal length of the cylindrical lens (4). この時、使用するスリット At this time, the slit to use
(3) の幅は、特に決まっていないが、シリンドリカルレンズ(4) の球面収差が影響しない程度にレ−ザビ−ムを絞る必要がある。 (3) has a width of, although not particularly determined, to the extent that the spherical aberration of the cylindrical lens (4) does not affect Les - it is necessary to narrow the beam - Zabi. また、被加工部材(11)の開溝幅は、シリンドリカルレンズ(4) の性能により任意に選択可能である。 Also, an open groove width of the workpiece (11) can be arbitrarily selected by the performance of the cylindrical lens (4).

【0016】図3は本発明の一実施例である被膜加工装置によって基板上に形成されている被加工部材に開溝を加工する際の説明図である。 [0016] FIG. 3 is an explanatory diagram when processing the open groove in the workpiece being formed on a substrate by coating processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図3に示すように、長さ30 As shown in FIG. 3, the length 30
cm、幅20μmの集光された線状のレーザビーム(23) cm, focused width 20μm by a line-shaped laser beam (23)
は、基板(10)上に形成された被加工部材(11)に照射され、開溝(5) 、(6) 、(7) が形成される。 Is irradiated to the substrate (10) workpiece formed on the (11), open groove (5), (6), (7) is formed. 本実施例の場合、被加工面として、ガラス上の透明導電膜(Eg =3.5e In this embodiment, as the work surface, the transparent conductive film (Eg on glass = 3.5e
V)を有する基板(10)に対して、エキシマレ−ザ(Questec With respect to the substrate (10) having a V), excimer - The (Questec
Inc. 製) を用いた。 Inc., Ltd.) was used. レーザビーム光は、KrF エキシマレ−ザによる248 nmの光とした。 The laser beam is, KrF excimer - was of 248 nm by THE light. なぜなら、その光の光学的エネルギーバンド幅が5.0eV であるため、たとえば被加工部材が透明導電膜の場合、被加工部材が十分光を吸収し、透明導電膜のみを選択的に加工し得るからである。 This is because the optical energy band width of the light is 5.0 eV, for example, in the case of the workpiece is a transparent conductive film, to absorb enough light workpiece, because can be processed only transparent conductive film selectively it is.

【0017】レーザビーム光の照射幅は、20n秒、繰り返し周波数1Hzないし100Hz 、たとえば、10Hzとした。 The irradiation width of the laser beam is, 20n seconds, the repetition frequency 1Hz to 100 Hz, for example, was 10 Hz.
また、被加工部材は、ガラス基板上の透光性導電膜 (CT Further, the workpiece is translucent conductive film on the glass substrate (CT
F)である酸化スズ(SnO 2 )が用いられた。 F) a is tin oxide (SnO 2) was used. この被膜に加工を行うと、1回のみの集光された線状のレーザビーム(2 Doing processed into the coating, only once condensed by a line-shaped laser beam (2
3)の照射で、透光性導電膜に開溝(5) が形成され、残渣は、完全に白濁化され微粉末になった。 Irradiation of 3), the transparent conductive film open groove (5) is formed, the residue became fine powder is completely clouding. 加工の終わった被加工部材(11)は、アセトン水溶液による超音波洗浄 Finished the machining workpiece (11), ultrasonic cleaning with acetone solution
(周波数29KHz)を約1分ないし10分間行い、残渣となった透光性導電膜を除去した。 Performed (frequency 29 kHz) to about 1 minute to 10 minutes to remove it became residue translucent conductive film. 上記透光性導電膜に開溝を形成する際に、下地のソ−ダガラスは、全く損傷を受けていなかった。 In forming the open groove on the translucent conductive film, underlying source - Dagarasu is completely free damaged.

【0018】図3には、基板 (10) 上に集光された線状のレーザビーム(23)が照射され、開溝(5 、6 、7 ・・ [0018] FIG. 3 is a substrate (10) is focused onto a linear laser beam (23) is irradiated, open groove (5, 6, 7 ...
・n)を複数個形成した状態が示されている。 · N) plurality forming state is shown a. かくの如く、1回の集光された線状のレーザビーム(23)を照射するのみで、1本の開溝(5) が形成される。 As Thus, only irradiates one condensed by line-shaped laser beam (23), one open groove (5) is formed. その後、移動テーブル(25)は、図1で示す矢印方向にたとえば、15m Thereafter, moving table (25), for example in the direction indicated by the arrow shown in FIG. 1, 15 m
m移動し、次に集光された線状のレーザビーム(23)が照射されることによって開溝(6) が形成される。 And m move, open groove (6) is formed by then be condensed linear laser beam (23) is irradiated. 集光された線状のレーザビーム(23)は、たとえば、さらに15mm Focused linear laser beam (23), for example, further 15mm
移動した後に照射され、次の開溝(7) が形成される。 Is irradiated after moving, the next open grooves (7) are formed. かくして、n回の集光された線状のレーザビーム(23)が照射されることによって、基板 (10) 上にn本の開溝が形成される。 Thus, by n times of condensed been linear laser beam (23) is irradiated, n book open groove is formed on the substrate (10).

【0019】次に、本発明の他の実施例を説明する。 [0019] Next, a description will be given of another embodiment of the present invention. 水素または弗素が添加された非単結晶半導体(主成分珪素)上に、酸化スズを5重量% 添加した酸化インジュ− On hydrogen or fluorine non-single-crystal semiconductor which has been added (the main component silicon) oxide Inju added with tin oxide 5 wt% -
ム(ITO)が1000Åの厚さで電子ビ−ム蒸着法によって形成され、レーザビームによる被加工面とした。 Beam (ITO) is electron beam in a thickness of 1000 Å - formed by beam deposition method to a surface to be processed by the laser beam. この面を下面とし、真空下(真空度10 -5 torr以下) とし、400 n The surface and bottom surface, and under vacuum (degree of vacuum 10 -5 torr or less), 400 n
m以下の波長、たとえば248 nm(KrF) で、集光された線状のレーザビーム(23)は、前記被加工面に照射された。 m or less in the wavelength, for example 248 nm (KrF), focused linear laser beam (23) is irradiated on the surface to be processed. 集光された線状レーザビーム(23)は、照射時間幅10 Condensed linear laser beam (23), the irradiation time width 10
n 秒、平均出力2.3mJ/mm 2とした。 n seconds, and the average output 2.3mJ / mm 2. すると、被加工面の前記酸化スズ・酸化インジュームは、昇華し、下地の半導体が損傷することなく、開溝が形成される。 Then, the tin oxide-indium oxide of the surface to be processed is sublimated without semiconductors underlying damage, open groove is formed. そして、この開溝は、前記酸化スズ・酸化インジューム間を絶縁化することができた。 Then, the open grooves could be insulated in between the tin oxide-indium oxide.

【0020】本実施例により多数の線状開溝を作製する場合、たとえば15mm間隔にて20μmの幅を製造すると、10Hz/ パルスならば、0.8 分で可能となった。 In the case of producing a large number of linear open grooves by this embodiment, for example, to produce a width of 20μm at 15mm intervals, if 10 Hz / pulse, it became possible in 0.8 minutes. その結果、従来のマスクアライン方式でフォトレジストを用いてパタ−ニ−グを行う場合に比べて、工程数が7工程より2工程( 光照射、洗浄) となり、かつ作業時間を5 As a result, by using a photoresist in a conventional mask alignment manner pattern - two - as compared with a case where the grayed, 2 steps than the number of steps Step 7 (light irradiation, washing), and and the working time 5
分ないし10分とすることができて、多数の直線状開溝を作る場合にきわめて低コスト、高生産性を図ることができた。 Min to be able to 10 minutes, it could be achieved very low cost when making a large number of linear open grooves, high productivity. 本実施例は、被加工面より十分離れた位置にスリットを配設して用い、かつ被加工面上に密着してフォトレジストを用いない方式であるため、スリットの寿命が長く、フォトレジストのコ−ト(塗布) 、プリベ−ク、 This embodiment is the method that does not use a photoresist in close contact with the slit used disposed, and the treated surface on a position sufficiently away from the processing surface, the life of the slit is long, the photoresist co - door (coating), Prevailing - click,
露光、エッチング、剥離等の工程がない。 Exposure, etching, there is no process such as peeling.

【0021】本実施例では、開溝と開溝間の幅( 加工せずに残す面積) が多い場合を記した。 [0021] In this example, describing the case where the width between the open grooves and open groove (area leaving without processing) is large. しかし、光照射を隣合わせて連結化することにより、たとえば残っている面積を20μm、除去する面積を400 μmとすることも可能である。 However, by coupling of side by side light irradiation, for example the remaining area is 20 [mu] m, it is also possible to the 400 [mu] m area to be removed. また、本実施例の光学系において、ビ−ムエキスパンダと被加工面との間に光学系をより高精度とするため、インテグレ−タ、コンデンサレンズおよび投影レンズを平行に挿入してもよい。 In the optical system of this embodiment, bi - for more accurate optical system between the beam expander and the processing surface, Integre - data may be parallel to insert the condenser lens and the projection lens . また、非単結晶半導体をエキシマレーザでアニールして結晶化させることができ、この時の非単結晶半導体基板の温度は、室温ないし400度Cである。 Also, the non-single crystal semiconductor can be crystallized by annealing with an excimer laser, the temperature of the non-single crystal semiconductor substrate at this time is room temperature to 400 ° C. このような光加工方法は、薄膜絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(TFT)におけるチャネル形成領域、またはソース領域、ドレイン領域の結晶化に用いられる。 Such optical processing method, a channel formation region in a thin film insulated gate field effect transistor (TFT) or a source region, and is used for crystallization of the drain region.

【0022】 [0022]

【発明の効果】本発明によれば、レーザビームの縁部が除去されるスリットをシリンドリカルレンズの焦点の内側に配置して、スリットとシリンドリカルレンズとの距離を短くしたため、レーザビームがシリンドリカルレンズに達するまでに広がらないので、レンズによる球面収差を起こさない。 According to the present invention, by arranging the slit edges of the laser beam is removed inside the focal point of the cylindrical lens, because of the short distance between the slit and the cylindrical lens, the laser beam is a cylindrical lens since not spread to reach, without causing the spherical aberration due to the lens. 本発明によれば、被加工面をシリンドリカルレンズの焦点の内側に配置したため、レーザビームによるプラズマが発生しないため、レーザビームを散乱させることなく、ビーム幅の狭い微細加工が可能である。 According to the present invention, since disposed inside the focal point of the cylindrical lens surface to be processed, since the plasma generated by the laser beam does not occur, without scattering the laser beam, it is possible to narrow the beam width microfabrication. 本発明によれば、微細加工中に所望箇所のみにレーザビームが照射されるため、導電性の被加工部材は、十分に絶縁化されずに導電体のまま残渣として残らない。 According to the present invention, since the laser beam only to desired locations in the microfabrication is irradiated, a conductive workpiece are not remain as still residue conductors without being sufficiently insulated.
本発明によれば、スリットおよび被加工表面をシリンドリカルレンズの焦点内に配置しているため、装置が小型にできる。 According to the present invention, since the arranged slits and the surface being processed in the focal point of the cylindrical lens, apparatus can be miniaturized. 本発明によれば、集光された線状のレーザビームが照射されている被加工部材を移動テーブルによって一方向に移動するため、たとえば開溝等加工が高速化される。 According to the present invention, since the laser beam focused linear to move in one direction by moving table workpiece being irradiated, for example, an open groove or the like processing is faster.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】エキシマレ−ザを用いた本発明の一実施例で、 [1] excimer - The In one embodiment of the present invention using,
被膜加工装置の系統図を示す。 It shows a system diagram of a film processing apparatus.

【図2】(A)ないし(D)は図1に示す系統図における各レーザビームの形状を説明するための図である。 [Figure 2] to (A) without (D) are views for explaining each laser beam shape in the system diagram shown in Figure 1.

【図3】本発明の一実施例である被膜加工装置によって基板上に形成されている被加工部材に開溝を加工する際の説明図である。 3 is an explanatory diagram when processing the open groove in the workpiece being formed on a substrate by coating processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

(1) ・・・エキシマレーザ発生手段 (2) ・・・ビームエキスパンダ (3) ・・・スリット (4) ・・・シリンドリカルレンズ (5) 、(6) 、(7) ・・・開溝 (10)・・・基板 (11)・・・被加工部材 (20)・・・エキシマレーザビーム (21)・・・拡大されたレーザビーム (22)・・・線状のレーザビーム (23)・・・集光された線状のレーザビーム (25)・・・移動テーブル (1) ... excimer laser generating means (2) ... beam expander (3) ... slit (4) ... cylindrical lens (5), (6), (7) ... open groove (10) ... substrate (11) ... workpiece (20) ... excimer laser beam (21) ... expanded laser beam (22) ... line-shaped laser beam (23) ... focused linear laser beam (25) ... moving table

フロントページの続き (51)Int.Cl. 5識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/302 Z 9277−4M Front page continued (51) Int.Cl. 5 in identification symbol Agency Docket No. FI art display portion H01L 21/302 Z 9277-4M

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 エキシマレーザ発生手段と、 前記エキシマレーザ発生手段から照射されたレーザビームを拡大するためのビームエキスパンダと、 前記拡大されたレーザビームを線状に集光するシリンドリカルレンズと、 前記拡大されたレーザビームから、その縁部が除去されるように構成するスリットと、 被加工部材を載置した時の被加工面がシリンドリカルレンズの焦点距離の内側に配置すると共に、一方向に移動させる移動テーブルと、 から構成されることを特徴とする被膜加工装置。 And 1. A excimer laser generating means, a beam expander for expanding the laser beam emitted from the excimer laser generating means, and a cylindrical lens for focusing the expanded laser beam into a linear shape, the moved from expanded laser beam, a slit configured to its edge is removed, along with the work surface when placing the workpiece is disposed inside the focal length of the cylindrical lens in one direction film processing apparatus, wherein a moving table that, in that they are composed of.
  2. 【請求項2】 エキシマレーザビームを発生させ、当該エキシマレーザビームをビームエキスパンダによって拡大させる工程と、 前記ビームエキスパンダによって、拡大されたレーザビームをシリンドリカルレンズによって集光する際に、球面収差の影響が発生しない間隔のスリットを用いて絞る工程と、 シリンドリカルレンズの焦点距離の内側に前記スリットおよび被加工部材の加工位置を配置する工程と、 加工位置に配置された被加工部材を一方向に移動する工程と、 からなることを特徴とする被膜加工方法。 Wherein to generate an excimer laser beam, a step of expanding the excimer laser beam by the beam expander, by the beam expander, when condensing the expanded laser beam by a cylindrical lens, spherical aberration a step of squeezing with a slit interval which influences do not occur, placing the working position of the slit and the workpiece inside the focal length of the cylindrical lens, the workpiece disposed in the processing position in one direction film processing method comprising the steps of: moving, in that it consists of.
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