JPH09139356A - Laser annealing treatment apparatus - Google Patents
Laser annealing treatment apparatusInfo
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- JPH09139356A JPH09139356A JP29847395A JP29847395A JPH09139356A JP H09139356 A JPH09139356 A JP H09139356A JP 29847395 A JP29847395 A JP 29847395A JP 29847395 A JP29847395 A JP 29847395A JP H09139356 A JPH09139356 A JP H09139356A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザーアニール
処理装置に関し、更に詳しくは、被処理体から発生した
蒸散物質による処理効率の低下を防止できるようにした
レーザーアニール処理装置に関するものである。本発明
のレーザーアニール処理装置は、特に大粒径多結晶シリ
コン薄膜の形成に有用である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser annealing treatment apparatus, and more particularly to a laser annealing treatment apparatus capable of preventing a reduction in treatment efficiency due to a transpiration substance generated from an object to be treated. The laser annealing apparatus of the present invention is particularly useful for forming a large grain polycrystalline silicon thin film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来のレーザーアニール処理装
置の一例の要部縦断面図である。このレーザーアニール
処理装置５００は、真空チャンバ１と、この真空チャン
バ１内に設置された基台Ｂ上を移動すると共にその上面
に被処理体Ｍが載置される移動載置台２と、この移動載
置台２の上面に埋設され前記被処理体Ｍを予熱する抵抗
線３と、前記真空チャンバ１の天井部１ａに設けられ且
つ石英ガラス板の両面に紫外線反射防止膜（ＡＲコー
ト）を形成したレーザー導入用窓５と、このレーザー導
入用窓５を通してレーザー光Ｒを照射し被処理体Ｍの小
面積のレーザー照射部分Ｐに収束させるエキシマレーザ
ー照射装置６とを具備している。１ｂは排気口であり、
１ｃは窒素ガス導入口である。また、５ｕは、真空チャ
ンバ（１）の内部側のレーザー導入用窓（５）の面であ
る。前記被処理体Ｍは、絶縁基板上に非晶質半導体薄膜
を形成したものである。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an essential part of an example of a conventional laser annealing apparatus. This laser annealing processing apparatus 500 moves on a vacuum chamber 1, a base B installed in the vacuum chamber 1, and a moving mounting table 2 on which an object M to be processed is mounted, and the movement. A resistance wire 3 embedded in the upper surface of the mounting table 2 for preheating the object M to be processed, and an ultraviolet antireflection film (AR coat) provided on both surfaces of the quartz glass plate provided on the ceiling portion 1a of the vacuum chamber 1 were formed. A laser introduction window 5 and an excimer laser irradiation device 6 that irradiates the laser light R through the laser introduction window 5 and converges the laser light R on a laser irradiation portion P of a small area of the object M to be processed are provided. 1b is an exhaust port,
1c is a nitrogen gas inlet. Further, 5u is the surface of the laser introduction window (5) on the inner side of the vacuum chamber (1). The object M to be processed has an amorphous semiconductor thin film formed on an insulating substrate.
【０００３】レーザーアニール処理は次の手順で行う。 未処理の被処理体Ｍを移動載置台２の上に載置する。 真空チャンバ１の排気口１ｂから真空引きし、窒素ガ
ス導入口１ｃから窒素ガスを充填する（真空チャンバ１
内を１０-2〜１０-6Torrの高真空とする場合もある）。
次に、抵抗線３に通電し、被処理体Ｍを４００℃程度に
予熱する。また、レーザー照射部分Ｐが被処理体Ｍの照
射スタート点に位置するように移動載置台２を移動させ
る。 エキシマレーザー照射装置６からレーザー光Ｒを発生
させる。レーザー光Ｒは、レーザー導入用窓５を通って
真空チャンバ１内に導入され、被処理体Ｍの表面のレー
ザー照射部分Ｐに収束される。この状態で移動載置台２
を移動し、小面積（例えば０．４ｍｍ×１５０ｍｍ）の
レーザー照射部分Ｐで前記被処理体Ｍの非晶質半導体薄
膜Ｍ１の全面（例えば３００ｍｍ×３００ｍｍ）を走査
する。これにより、非晶質半導体薄膜Ｍ１の結晶化を行
うことが出来る。 処理済の被処理体Ｍを移動載置台２の上から取り出
す。The laser annealing process is performed in the following procedure. The unprocessed object M is placed on the movable mounting table 2. The exhaust port 1b of the vacuum chamber 1 is evacuated, and nitrogen gas is introduced from the nitrogen gas inlet port 1c (vacuum chamber 1
The inside may be a high vacuum of 10 -2 to 10 -6 Torr).
Next, the resistance wire 3 is energized to preheat the object M to be processed to about 400 ° C. Further, the movable mounting table 2 is moved so that the laser irradiation portion P is located at the irradiation start point of the object M to be processed. A laser beam R is generated from the excimer laser irradiation device 6. The laser light R is introduced into the vacuum chamber 1 through the laser introduction window 5 and focused on the laser irradiation portion P on the surface of the object M to be processed. In this state, the movable mounting table 2
Then, the entire surface (for example, 300 mm × 300 mm) of the amorphous semiconductor thin film M1 of the object M to be processed is scanned with the laser irradiation portion P having a small area (for example, 0.4 mm × 150 mm). Thereby, the amorphous semiconductor thin film M1 can be crystallized. The processed object M that has been processed is taken out of the movable mounting table 2.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】被処理体Ｍの表面にレ
ーザー光Ｒを照射すると、被処理体Ｍのレーザー照射部
分Ｐでアブレーション（ablation）を起こし、蒸散物質
が発生する場合がある。この蒸散物質は、図４に矢印Ｊ
で示すように、略垂直上方に上昇する。このため、上記
従来のレーザーアニール処理装置５００では、蒸散物質
がレーザー導入用窓５の下面５ｕに付着し、レーザー導
入用窓５を汚してしまう。そして、処理を繰り返してレ
ーザー導入用窓５の汚れが進むと、レーザー光Ｒの利用
できるエネルギーが減少してしまい、処理効率が低下す
るという問題点がある。また、レーザー光Ｒの透過強度
分布にむらができて、良好なアニール処理の妨げになる
という問題点がある。また、被処理体Ｍで反射された反
射レーザー光がレーザー導入用窓５の汚れによって再反
射されてしまい、被処理体Ｍに再び照射され、良好なア
ニール処理の妨げになるという問題点がある。さらに、
上記問題点を避けるために、真空チャンバ１を大気開放
してレーザー導入用窓５をクリーニングすることを頻繁
に行えば、スループットが悪くなり、生産コストが高く
なってしまうという問題点がある。そこで、本発明の目
的は、被処理体から発生した蒸散物質による処理効率の
低下を防止できるようにしたレーザーアニール処理装置
を提供することにある。When the surface of the object M to be processed is irradiated with the laser beam R, a laser irradiation portion P of the object M to be processed may cause ablation, and evaporative substances may be generated. This transpiration material is indicated by the arrow J in FIG.
As shown by, rises substantially vertically upward. Therefore, in the above-described conventional laser annealing apparatus 500, the evaporated substance adheres to the lower surface 5u of the laser introduction window 5 and stains the laser introduction window 5. If the laser introducing window 5 becomes more contaminated by repeating the treatment, the energy that can be used by the laser light R is reduced, and the treatment efficiency is reduced. In addition, there is a problem that the transmission intensity distribution of the laser light R becomes uneven, which hinders a good annealing process. Further, there is a problem that the reflected laser light reflected by the object M to be processed is re-reflected by the dirt on the laser introducing window 5 and is again irradiated to the object M to be processed, which hinders a good annealing process. . further,
If the vacuum chamber 1 is opened to the atmosphere and the laser introducing window 5 is frequently cleaned in order to avoid the above-mentioned problems, there is a problem that throughput is deteriorated and production cost is increased. Therefore, an object of the present invention is to provide a laser annealing treatment apparatus capable of preventing a reduction in treatment efficiency due to a transpiration substance generated from an object to be treated.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、密閉容器（１）内に置かれた被処理体（Ｍ）に外
部からレーザー導入用窓（５）を通してレーザー光
（Ｒ）を照射し小面積のレーザー照射部分（Ｐ）に収束
させるレーザー照射手段（６）と、小面積のレーザー照
射部分（Ｐ）で前記被処理体（Ｍ）の大面積の領域を走
査するように前記被処理体（Ｍ）を乗せて移動する移動
載置台（２）とを備えたレーザーアニール処理装置にお
いて、平面反射ミラー（１０）と、前記密閉容器（１）
の内部側の前記レーザー導入用窓（５）の面（５ｕ）と
前記被処理体（Ｍ）の略中間に前記平面反射ミラー（１
０）が位置するように前記移動載置台（２）から前記平
面反射ミラー（１０）を支持する平面反射ミラー支持手
段（１１）と、前記平面反射ミラー（１０）の姿勢の傾
斜角を変更する傾斜角変更手段（１２）とを設けること
により、前記密閉容器（１）内で前記レーザー光（Ｒ）
を反射し、その反射レーザー光（Ｌ）を前記レーザー導
入用窓（５）の面（５ｕ）に収束させて、前記被処理体
（Ｍ）から発生して前記レーザー導入用窓（５）の面
（５ｕ）に付着した蒸散物質を除去できるようにしたこ
とを特徴とするレーザーアニール処理装置（１００）を
提供する。According to a first aspect of the present invention, the present invention provides a laser beam (R) from the outside through a laser introduction window (5) to an object (M) placed in a closed container (1). Laser irradiation means (6) for irradiating a small area laser irradiation portion (P) and scanning the large area of the object (M) with the small area laser irradiation portion (P). In a laser annealing apparatus including a movable mounting table (2) for moving the object (M) to be processed on a flat surface, a plane reflection mirror (10) and the closed container (1) are provided.
The plane reflection mirror (1) is provided approximately in the middle of the surface (5u) of the laser introduction window (5) on the inner side of the substrate and the object (M) to be processed.
0) is positioned such that the tilt angle of the plane reflecting mirror supporting means (11) for supporting the plane reflecting mirror (10) from the movable mounting table (2) and the posture of the plane reflecting mirror (10) are changed. By providing the inclination angle changing means (12), the laser light (R) can be stored in the closed container (1).
Of the laser introduction window (5), the reflected laser light (L) is focused on the surface (5u) of the laser introduction window (5), and is generated from the object to be processed (M). Provided is a laser annealing treatment device (100) which is characterized in that transpiration substances attached to a surface (5u) can be removed.
【０００６】上記第１の観点によるレーザーアニール処
理装置（１００）では、レーザー導入用窓（５）の面
（５ｕ）と被処理体（Ｍ）の略中間に平面反射ミラー
（１０）を位置させている。このため、レーザー光
（Ｒ）が被処理体（Ｍ）に収束したのと逆に平面反射ミ
ラー（１０）で反射した反射レーザー光（Ｌ）はレーザ
ー導入用窓（５）の面（５ｕ）に収束する。そこで、被
処理体（Ｍ）から発生してレーザー導入用窓（５）に付
着した蒸散物質は、熱分解され、除去されることにな
る。そして、傾斜角変更手段（１２）により平面反射ミ
ラー（１０）の姿勢の傾斜角を変更すれば、レーザー導
入用窓（５）の面（５ｕ）を走査でき、レーザー光
（Ｒ）の透過部分を広範囲にクリーニングできる。さら
に、クリーニング時にはレーザー導入用窓（５）の直下
に平面反射ミラー（１０）を移動させ、アニール処理時
にはアニール処理の邪魔にならない位置に平面反射ミラ
ーを移動しておく必要があるが、平面反射ミラー支持手
段（１１）により移動載置台（２）から平面反射ミラー
（１０）を支持するので、移動載置台（２）を利用して
前記移動を行うことが可能となり、専用の移動手段が不
要となる利点がある。従って、レーザー導入用窓（５）
から導入されるレーザー光（Ｒ）のエネルギーがレーザ
ー導入用窓（５）の汚れによって減少することを防止で
き、処理効率の低下を防止できる。また、レーザー光Ｒ
の透過強度分布にむらができることを防止でき、良好に
アニール処理を行えるようになる。また、被処理体
（Ｍ）で反射した反射レーザー光（Ｌ）がレーザー導入
用窓（５）の汚れによって再反射されて被処理体（Ｍ）
に再び照射されるということがなくなり、良好にアニー
ル処理を行えるようになる。さらに、密閉容器（１）を
開けてレーザー導入用窓（５）のクリーニングを頻繁に
行う必要もなくなり、スループットを向上でき、生産コ
ストを低減できるようになる。In the laser annealing apparatus (100) according to the first aspect, the plane reflection mirror (10) is positioned approximately in the middle of the surface (5u) of the laser introduction window (5) and the object (M) to be processed. ing. For this reason, the reflected laser light (L) reflected by the plane reflection mirror (10) is opposite to the laser light (R) focused on the object (M) to be processed, and the surface (5u) of the laser introduction window (5). Converge to. Therefore, the transpiration substance generated from the object to be treated (M) and attached to the laser introduction window (5) is thermally decomposed and removed. Then, by changing the inclination angle of the attitude of the plane reflection mirror (10) by the inclination angle changing means (12), the surface (5u) of the laser introduction window (5) can be scanned and the laser light (R) transmitting portion. Can be cleaned in a wide range. Further, it is necessary to move the plane reflection mirror (10) directly below the laser introduction window (5) at the time of cleaning, and to move the plane reflection mirror to a position not disturbing the annealing process at the time of annealing treatment. Since the plane reflecting mirror (10) is supported from the movable mounting table (2) by the mirror supporting means (11), the movable mounting table (2) can be used to perform the above movement, and no dedicated moving means is required. There is an advantage to be. Therefore, the laser introduction window (5)
It is possible to prevent the energy of the laser light (R) introduced from the device from being reduced due to the contamination of the laser introduction window (5), and it is possible to prevent the processing efficiency from decreasing. Also, laser light R
It is possible to prevent the unevenness of the transmission intensity distribution of (3) from occurring, and it becomes possible to perform good annealing treatment. Further, the reflected laser light (L) reflected by the object to be processed (M) is re-reflected by the dirt on the laser introduction window (5), and the object to be processed (M).
It is not necessary to irradiate again, so that the annealing process can be performed well. Further, it is not necessary to open the closed container (1) to frequently clean the laser introduction window (5), so that the throughput can be improved and the production cost can be reduced.
【０００７】第２の観点では、この発明は、密閉容器
（１）内に置かれた被処理体（Ｍ）に外部からレーザー
導入用窓（５）を通してレーザー光（Ｒ）を照射するレ
ーザーアニール処理装置において、前記密閉容器（１）
内で前記レーザー光（Ｒ）を反射しその反射レーザー光
（Ｌ）を前記レーザー導入用窓（５）の面（５ｕ）に収
束させる反射ミラー（１０）と、その反射ミラー（１
０）の姿勢の傾斜角を変更する傾斜角変更手段（１２）
とを設けることにより、前記被処理体（Ｍ）から発生し
て前記レーザー導入用窓（５）の面（５ｕ）に付着した
蒸散物質を除去できるようにしたことを特徴とするレー
ザーアニール処理装置（１００）を提供する。上記第２
の観点によるレーザーアニール処理装置（１００）で
は、反射ミラー（１０）により反射レーザー光（Ｌ）を
レーザー導入用窓（５）の面（５ｕ）に収束させる。そ
こで、被処理体（Ｍ）から発生してレーザー導入用窓
（５）に付着した蒸散物質は、熱分解され、除去される
ことになる。そして、傾斜角変更手段（１２）により反
射ミラー（１０）の姿勢の傾斜角を変更すれば、レーザ
ー導入用窓（５）の面（５ｕ）を走査でき、レーザー光
（Ｒ）の透過部分を広範囲にクリーニングできる。従っ
て、レーザー導入用窓（５）から導入されるレーザー光
（Ｒ）のエネルギーがレーザー導入用窓（５）の汚れに
よって減少することを防止でき、処理効率の低下を防止
できる。また、レーザー光Ｒの透過強度分布にむらがで
きることを防止でき、良好にアニール処理を行えるよう
になる。また、被処理体（Ｍ）で反射した反射レーザー
光（Ｌ）がレーザー導入用窓（５）の汚れによって再反
射されて被処理体（Ｍ）に再び照射されるということが
なくなり、良好にアニール処理を行えるようになる。さ
らに、密閉容器（１）を大気開放してレーザー導入用窓
（５）のクリーニングを頻繁に行う必要もなくなり、ス
ループットを向上でき、生産コストを低減できるように
なる。According to a second aspect of the present invention, the present invention is a laser annealing for irradiating the object (M) placed in the closed container (1) with a laser beam (R) from the outside through a laser introduction window (5). In the processing device, the closed container (1)
A reflection mirror (10) that reflects the laser light (R) inside and converges the reflected laser light (L) on the surface (5u) of the laser introduction window (5), and the reflection mirror (1).
Tilt angle changing means (12) for changing the tilt angle of the posture of (0)
The laser annealing treatment device is characterized in that the vaporized substance generated from the object to be treated (M) and adhering to the surface (5u) of the laser introduction window (5) can be removed by providing Provide (100). The second
In the laser annealing apparatus (100) according to the above viewpoint, the reflected laser light (L) is focused on the surface (5u) of the laser introduction window (5) by the reflection mirror (10). Therefore, the transpiration substance generated from the object to be treated (M) and attached to the laser introduction window (5) is thermally decomposed and removed. Then, by changing the inclination angle of the attitude of the reflection mirror (10) by the inclination angle changing means (12), the surface (5u) of the laser introduction window (5) can be scanned, and the transmitting portion of the laser light (R) can be detected. Can clean a wide area. Therefore, it is possible to prevent the energy of the laser beam (R) introduced from the laser introduction window (5) from being reduced by the contamination of the laser introduction window (5), and to prevent the deterioration of the processing efficiency. Further, it is possible to prevent unevenness in the transmission intensity distribution of the laser light R, and it becomes possible to perform good annealing treatment. Further, the reflected laser light (L) reflected by the object to be processed (M) is not re-reflected by the dirt on the laser introducing window (5) and is not irradiated again to the object to be processed (M), which is excellent. The annealing process can be performed. Further, it is not necessary to open the airtight container (1) to the atmosphere and frequently clean the laser introduction window (5), so that the throughput can be improved and the production cost can be reduced.
【０００８】第３の観点では、この発明は、密閉容器
（１）内に置かれた被処理体（Ｍ）に外部からレーザー
導入用窓（５）を通してレーザー光（Ｒ）を照射するレ
ーザーアニール処理装置において、前記密閉容器（１）
内で前記レーザー光（Ｒ）を反射して前記密閉容器
（１）の内部側の前記レーザー導入用窓（５）の面（５
ｕ）に当てる反射ミラー（１０）を設けることにより、
被処理体（Ｍ）から発生してレーザー導入用窓（５）の
面（５ｕ）に付着した蒸散物質を除去できるようにした
ことを特徴とするレーザーアニール処理装置（１００）
を提供する。上記第３の観点によるレーザーアニール処
理装置（１００）では、反射ミラー（１０）により反射
レーザー光（Ｌ）をレーザー導入用窓（５）の面（５
ｕ）に収束させる。そこで、被処理体（Ｍ）から発生し
てレーザー導入用窓（５）に付着した蒸散物質は、熱分
解され、除去されることになる。従って、レーザー導入
用窓（５）から導入されるレーザー光（Ｒ）のエネルギ
ーがレーザー導入用窓（５）の汚れによって減少するこ
とを防止でき、処理効率の低下を防止できる。また、レ
ーザー光Ｒの透過強度分布にむらができることを防止で
き、良好にアニール処理を行えるようになる。また、被
処理体（Ｍ）で反射した反射レーザー光（Ｌ）がレーザ
ー導入用窓（５）の汚れによって再反射されて被処理体
（Ｍ）に再び照射されるということがなくなり、良好に
アニール処理を行えるようになる。さらに、密閉容器
（１）を大気開放してレーザー導入用窓（５）のクリー
ニングを頻繁に行う必要もなくなり、スループットを向
上でき、生産コストを低減できるようになる。According to a third aspect of the present invention, the present invention is a laser anneal for irradiating an object (M) placed in a closed container (1) with a laser beam (R) from the outside through a laser introducing window (5). In the processing device, the closed container (1)
The surface (5) of the laser introduction window (5) on the inner side of the closed container (1) by reflecting the laser light (R) inside
By providing a reflection mirror (10) for hitting u),
A laser annealing apparatus (100), characterized in that it is possible to remove evaporated substances generated from the object (M) to be adhered to the surface (5u) of the laser introduction window (5).
I will provide a. In the laser annealing apparatus (100) according to the third aspect, the reflection mirror (10) causes the reflected laser light (L) to reflect the surface (5) of the laser introduction window (5).
u). Therefore, the transpiration substance generated from the object to be treated (M) and attached to the laser introduction window (5) is thermally decomposed and removed. Therefore, it is possible to prevent the energy of the laser beam (R) introduced from the laser introduction window (5) from being reduced by the contamination of the laser introduction window (5), and to prevent the reduction of the processing efficiency. Further, it is possible to prevent unevenness in the transmission intensity distribution of the laser light R, and it becomes possible to perform good annealing treatment. Further, the reflected laser light (L) reflected by the object to be processed (M) is not re-reflected by the dirt on the laser introduction window (5) and is not irradiated again on the object to be processed (M), which is excellent. The annealing process can be performed. Further, it is not necessary to open the airtight container (1) to the atmosphere to frequently clean the laser introduction window (5), so that the throughput can be improved and the production cost can be reduced.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態について説明する。なお、これによりこの発明が
限定されるものではない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by this.
【００１０】図１は、本発明の一実施形態にかかるレー
ザーアニール処理装置の要部断面図である。このレーザ
ーアニール処理装置１００は、真空チャンバ１と、この
真空チャンバ１内に設置された基台Ｂ上を移動すると共
にその上面に被処理体Ｍが載置される移動載置台２と、
この移動載置台２の上面に埋設され前記被処理体Ｍを予
熱する抵抗線３と、前記真空チャンバ１の天井部１ａに
設けられ且つ石英ガラス板の両面に紫外線反射防止膜
（ＡＲコート）を形成したレーザー導入用窓５と、この
レーザー導入用窓５を通してレーザー光Ｒを照射し被処
理体Ｍの小面積のレーザー照射部分Ｐに収束させるエキ
シマレーザー照射装置６と、平面反射ミラー１０と、前
記レーザー導入用窓５の面５ｕと前記被処理体Ｍの略中
間に前記平面反射ミラー１０が位置するように前記移動
載置台２から前記平面反射ミラー１０を支持する平面反
射ミラー支持部材１１と、前記平面反射ミラー１０の姿
勢の傾斜角を変更する傾斜角変更機構１２とを具備して
いる。１ｂは排気口であり、１ｃは窒素ガス導入口であ
る。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a laser annealing apparatus according to an embodiment of the present invention. The laser annealing processing apparatus 100 includes a vacuum chamber 1, a moving mounting table 2 that moves on a base B installed in the vacuum chamber 1 and on which an object M to be processed is mounted.
A resistance wire 3 which is embedded in the upper surface of the movable mounting table 2 and which preheats the object M to be processed, and an ultraviolet antireflection film (AR coat) provided on the ceiling portion 1a of the vacuum chamber 1 and on both sides of the quartz glass plate. The formed laser introduction window 5, the excimer laser irradiation device 6 that irradiates the laser light R through the laser introduction window 5 and converges it on the laser irradiation portion P of a small area of the object M to be processed, the plane reflection mirror 10, A plane reflection mirror support member 11 for supporting the plane reflection mirror 10 from the movable mounting table 2 so that the plane reflection mirror 10 is positioned substantially in the middle of the surface 5u of the laser introduction window 5 and the object M to be processed. And a tilt angle changing mechanism 12 for changing the tilt angle of the posture of the plane reflection mirror 10. 1b is an exhaust port, and 1c is a nitrogen gas introduction port.
【００１１】前記被処理体Ｍは、絶縁基板上に非晶質半
導体薄膜を形成したものである。The object M to be processed has an amorphous semiconductor thin film formed on an insulating substrate.
【００１２】レーザーアニール処理は次の手順で行う。 未処理の被処理体Ｍを移動載置台２の上に載置する。 真空チャンバ１の排気口１ｂから真空引きし、窒素ガ
ス導入口１ｃから窒素ガスを充填する（真空チャンバ１
内を１０-2〜１０-6Torrの高真空とする場合もある）。
次に、抵抗線３に通電し、被処理体Ｍを４００℃程度に
予熱する。また、レーザー照射部分Ｐが被処理体Ｍの照
射スタート点に位置するように移動載置台２を移動させ
る。 エキシマレーザー照射装置６からレーザー光Ｒを発生
させる。レーザー光Ｒは、レーザー導入用窓５を通って
真空チャンバ１内に導入され、被処理体Ｍの表面のレー
ザー照射部分Ｐに収束される。この状態で移動載置台２
を移動し、小面積（例えば０．４ｍｍ×１５０ｍｍ）の
レーザー照射部分Ｐで前記被処理体Ｍの非晶質半導体薄
膜Ｍ１の全面（例えば３００ｍｍ×３００ｍｍ）を走査
する。これにより、非晶質半導体薄膜Ｍ１の結晶化を行
うことが出来る。 処理済の被処理体Ｍを移動載置台２の上から取り出
す。The laser annealing process is performed in the following procedure. The unprocessed object M is placed on the movable mounting table 2. The exhaust port 1b of the vacuum chamber 1 is evacuated, and nitrogen gas is introduced from the nitrogen gas inlet port 1c (vacuum chamber 1
The inside may be a high vacuum of 10 -2 to 10 -6 Torr).
Next, the resistance wire 3 is energized to preheat the object M to be processed to about 400 ° C. Further, the movable mounting table 2 is moved so that the laser irradiation portion P is located at the irradiation start point of the object M to be processed. A laser beam R is generated from the excimer laser irradiation device 6. The laser light R is introduced into the vacuum chamber 1 through the laser introduction window 5 and focused on the laser irradiation portion P on the surface of the object M to be processed. In this state, the movable mounting table 2
Then, the entire surface (for example, 300 mm × 300 mm) of the amorphous semiconductor thin film M1 of the object M to be processed is scanned with the laser irradiation portion P having a small area (for example, 0.4 mm × 150 mm). Thereby, the amorphous semiconductor thin film M1 can be crystallized. The processed object M that has been processed is taken out of the movable mounting table 2.
【００１３】さて、上記アニール処理を行うと、非晶質
半導体薄膜Ｍ１の一部がアブレーションを起こし、蒸散
物質がレーザー照射部分Ｐの垂直上方に上昇し、レーザ
ー導入窓５に付着する。そこで、アニール処理を繰り返
すうちにレーザー導入窓５が汚れてしまい、導入される
レーザー光Ｒのエネルギーが減少する。また、レーザー
光Ｒの透過強度分布にむらができる。また、被処理体Ｍ
で反射した反射レーザー光がレーザー導入窓５の汚れに
よって再反射し、被処理体Ｍに再照射されるようにな
り、良好なアニール処理が行えなくなる。When the annealing process is performed, a part of the amorphous semiconductor thin film M1 is ablated, and the evaporated substance rises vertically above the laser irradiation portion P and adheres to the laser introduction window 5. Therefore, as the annealing process is repeated, the laser introduction window 5 becomes dirty, and the energy of the introduced laser beam R decreases. In addition, the transmission intensity distribution of the laser light R is uneven. Also, the object to be processed M
The reflected laser light reflected by (1) is re-reflected by the dirt on the laser introduction window 5 and is re-irradiated on the object M to be processed, so that good annealing cannot be performed.
【００１４】そこで、図２に示すように、定期的にクリ
ーニングを行う。すなわち、真空チャンバ１内を真空引
きし、窒素ガス導入口１ｃから窒素ガスを供給する（真
空チャンバ１内を１０-2〜１０-6Torrの高真空とする場
合もある）。次に、レーザー導入用窓５の直下に平面反
射ミラー１０を移動させ、エキシマレーザー照射装置６
からレーザー光Ｒを発生させる。レーザー光Ｒは、レー
ザー導入用窓５を通って真空チャンバ１内に導入され、
平面反射ミラー１０で反射され、その反射レーザー光Ｌ
はレーザー導入用窓５の面５ｕに収束する。そこで、被
処理体Ｍから発生してレーザー導入用窓５に付着した蒸
散物質は、熱分解され、除去される。ここで、図３に示
すように、傾斜角変更機構１２により平面反射ミラー１
０の姿勢の傾斜角を変更し、レーザー導入用窓５の面５
ｕを走査する。すると、レーザー光Ｒの透過部分を広範
囲にクリーニングできる。Therefore, as shown in FIG. 2, cleaning is regularly performed. That is, the inside of the vacuum chamber 1 is evacuated, and nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas inlet 1c (the inside of the vacuum chamber 1 may be made a high vacuum of 10 -2 to 10 -6 Torr). Next, the plane reflection mirror 10 is moved to directly below the laser introduction window 5, and the excimer laser irradiation device 6 is moved.
The laser light R is generated from. The laser light R is introduced into the vacuum chamber 1 through the laser introduction window 5,
The reflected laser light L is reflected by the plane reflection mirror 10.
Converges on the surface 5u of the laser introduction window 5. Therefore, the transpiration material generated from the object M to be processed and attached to the laser introduction window 5 is thermally decomposed and removed. Here, as shown in FIG. 3, the plane reflection mirror 1 is moved by the tilt angle changing mechanism 12.
The tilt angle of the posture of 0 is changed, and the surface 5 of the laser introduction window 5 is changed.
Scan u. Then, the transparent portion of the laser light R can be cleaned in a wide range.
【００１５】以上のレーザーアニール処理装置１００に
よれば、アニール処理時に被処理体Ｍから発生した蒸散
物質が略垂直上方へ上昇し、レーザー導入用窓５に付着
しても、平面反射ミラー１０により、真空チャンバ１を
開けずに、除去することができる。従って、レーザー導
入用窓５から導入されるレーザー光Ｒのエネルギーがレ
ーザー導入用窓５の汚れによって減少することを防止で
き、処理効率の低下を防止できる。また、レーザー光Ｒ
の透過強度分布にむらができることを防止でき、良好に
アニール処理を行えるようになる。また、被処理体Ｍで
反射した反射レーザー光がレーザー導入用窓５の汚れに
よって再反射されて被処理体Ｍに再び照射されるという
ことがなくなり、良好にアニール処理を行えるようにな
る。さらに、真空チャンバ１を開けてレーザー導入用窓
５のクリーニングを頻繁に行う必要もなくなり、スルー
プットを向上でき、生産コストを低減できるようにな
る。According to the above laser annealing apparatus 100, even if the evaporated material generated from the object M to be processed during the annealing process rises substantially vertically upward and adheres to the laser introducing window 5, the flat reflecting mirror 10 causes It can be removed without opening the vacuum chamber 1. Therefore, it is possible to prevent the energy of the laser light R introduced from the laser introduction window 5 from decreasing due to the contamination of the laser introduction window 5, and to prevent the deterioration of the processing efficiency. Also, laser light R
It is possible to prevent the unevenness of the transmission intensity distribution of (3) from occurring, and it becomes possible to perform good annealing treatment. Further, the reflected laser light reflected by the object M to be processed is not re-reflected by the dirt on the laser introducing window 5 and is not irradiated again on the object M to be processed, so that the annealing process can be favorably performed. Further, it is no longer necessary to open the vacuum chamber 1 to frequently clean the laser introducing window 5, so that the throughput can be improved and the production cost can be reduced.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明のレーザーアニール処理装置（１
００）によれば、従来のレーザーアニール処理装置（５
００）において問題となっていたレーザー導入用窓
（５）の汚れを、装置を分解することなく、除去するこ
とが出来る。このため、処理効率の低下を防止できると
共にメンテナンスの手間および時間を格段に低減でき、
生産性を向上することが出来る。The laser annealing apparatus of the present invention (1
00), the conventional laser annealing device (5
The problem of the laser introduction window (5) in (00) can be removed without disassembling the device. For this reason, it is possible to prevent a decrease in processing efficiency, and it is possible to significantly reduce maintenance labor and time,
Productivity can be improved.
【図１】本発明の一実施形態にかかるレーザーアニール
処理装置のアニール処理時を示す要部断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts showing an annealing process performed by a laser annealing device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示すレーザーアニール処理装置のクリー
ニング時を示す要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts showing a state of cleaning the laser annealing apparatus shown in FIG.
【図３】反射ミラーの姿勢の傾斜角の変更を示す説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change of a tilt angle of a posture of a reflection mirror.
【図４】従来のレーザーアニール処理装置の一例の要部
断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts of an example of a conventional laser annealing apparatus.
１００，５００ レーザーアニール処理装
置 １ 真空チャンバ １ａ 天井部 １ｂ 排気口 １ｃ 窒素ガス導入口 ２ 移動載置台 ３ 抵抗線 ５ レーザー導入用窓 ６ エキシマレーザー照射装
置 １０ 平面反射ミラー １１ 平面反射ミラー支持部材 １２ 傾斜角変更機構 Ｂ 基台 Ｌ 反射レーザー光 Ｍ 被処理体 Ｐ レーザー照射部分 Ｒ レーザー光100,500 Laser annealing apparatus 1 Vacuum chamber 1a Ceiling part 1b Exhaust port 1c Nitrogen gas inlet port 2 Moving platform 3 Resistance wire 5 Laser introduction window 6 Excimer laser irradiation device 10 Planar reflection mirror 11 Plane reflection mirror support member 12 Tilt Angle changing mechanism B Base L Reflected laser light M Object to be processed P Laser irradiated area R Laser light
Claims (3)
（Ｍ）に外部からレーザー導入用窓（５）を通してレー
ザー光（Ｒ）を照射し小面積のレーザー照射部分（Ｐ）
に収束させるレーザー照射手段（６）と、小面積のレー
ザー照射部分（Ｐ）で前記被処理体（Ｍ）の大面積の領
域を走査するように前記被処理体（Ｍ）を乗せて移動す
る移動載置台（２）とを備えたレーザーアニール処理装
置において、 平面反射ミラー（１０）と、前記密閉容器（１）の内部
側の前記レーザー導入用窓（５）の面（５ｕ）と前記被
処理体（Ｍ）の略中間に前記平面反射ミラー（１０）が
位置するように前記移動載置台（２）から前記平面反射
ミラー（１０）を支持する平面反射ミラー支持手段（１
１）と、前記平面反射ミラー（１０）の姿勢の傾斜角を
変更する傾斜角変更手段（１２）とを設けることによ
り、前記密閉容器（１）内で前記レーザー光（Ｒ）を反
射し、その反射レーザー光（Ｌ）を前記レーザー導入用
窓（５）の面（５ｕ）に収束させて、前記被処理体
（Ｍ）から発生して前記レーザー導入用窓（５）の面
（５ｕ）に付着した蒸散物質を除去できるようにしたこ
とを特徴とするレーザーアニール処理装置（１００）。1. A laser irradiation portion (P) having a small area by irradiating a processing object (M) placed in a closed container (1) with a laser beam (R) from the outside through a laser introduction window (5).
The laser irradiation means (6) for converging the laser beam onto the object (M) and the object to be processed (M) are moved so as to scan a large area of the object (M) to be scanned by the laser irradiation portion (P) having a small area. In a laser annealing apparatus equipped with a movable mounting table (2), a plane reflection mirror (10), a surface (5u) of the laser introduction window (5) on the inner side of the closed container (1), and the object to be covered. Plane reflection mirror support means (1) for supporting the plane reflection mirror (10) from the movable mounting table (2) so that the plane reflection mirror (10) is located substantially in the middle of the processing body (M).
1) and an inclination angle changing means (12) for changing the inclination angle of the posture of the flat reflecting mirror (10) are provided to reflect the laser light (R) in the closed container (1), The reflected laser light (L) is converged on the surface (5u) of the laser introduction window (5) and is generated from the object (M) to be processed and the surface (5u) of the laser introduction window (5). A laser annealing treatment apparatus (100), characterized in that it is possible to remove the transpiration material attached to the.
（Ｍ）に外部からレーザー導入用窓（５）を通してレー
ザー光（Ｒ）を照射するレーザーアニール処理装置にお
いて、 前記密閉容器（１）内で前記レーザー光（Ｒ）を反射し
その反射レーザー光（Ｌ）を前記レーザー導入用窓
（５）の面（５ｕ）に収束させる反射ミラー（１０）
と、その反射ミラー（１０）の姿勢の傾斜角を変更する
傾斜角変更手段（１２）とを設けることにより、前記被
処理体（Ｍ）から発生して前記レーザー導入用窓（５）
の面（５ｕ）に付着した蒸散物質を除去できるようにし
たことを特徴とするレーザーアニール処理装置（１０
０）。2. A laser annealing treatment device for irradiating a laser beam (R) from the outside through a laser introduction window (5) to the object to be treated (M) placed in the hermetically sealed container (1), A reflection mirror (10) that reflects the laser light (R) in 1) and focuses the reflected laser light (L) on the surface (5u) of the laser introduction window (5).
And a tilt angle changing means (12) for changing the tilt angle of the attitude of the reflection mirror (10), so that the laser introduction window (5) generated from the object to be processed (M) is provided.
The laser annealing apparatus (10) characterized in that it is possible to remove the transpiration substance adhering to the surface (5u) of
0).
（Ｍ）に外部からレーザー導入用窓（５）を通してレー
ザー光（Ｒ）を照射するレーザーアニール処理装置にお
いて、 前記密閉容器（１）内で前記レーザー光（Ｒ）を反射し
て前記密閉容器（１）の内部側の前記レーザー導入用窓
（５）の面（５ｕ）に当てる反射ミラー（１０）を設け
ることにより、前記被処理体（Ｍ）から発生して前記レ
ーザー導入用窓（５）の面（５ｕ）に付着した蒸散物質
を除去できるようにしたことを特徴とするレーザーアニ
ール処理装置（１００）。3. A laser annealing apparatus for irradiating a laser beam (R) from the outside through a laser introducing window (5) to an object to be treated (M) placed in the hermetically sealed container (1), By providing a reflection mirror (10) that reflects the laser light (R) in 1) and hits the surface (5u) of the laser introduction window (5) on the inner side of the closed container (1), A laser annealing apparatus (100), characterized in that it is possible to remove a transpiration substance generated from a target object (M) and adhering to a surface (5u) of the laser introduction window (5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29847395A JPH09139356A (en) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | Laser annealing treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29847395A JPH09139356A (en) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | Laser annealing treatment apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09139356A true JPH09139356A (en) | 1997-05-27 |
Family
ID=17860166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29847395A Pending JPH09139356A (en) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | Laser annealing treatment apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09139356A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6270619B1 (en) | 1998-01-13 | 2001-08-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Treatment device, laser annealing device, manufacturing apparatus, and manufacturing apparatus for flat display device |
| KR20030012365A (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-12 | 주식회사 한택 | Method for Flatting a Surface of Semiconductor and Optical Device |
| US6642091B1 (en) | 1999-07-15 | 2003-11-04 | Nec Corporation | Thin-film semiconductor device and apparatus for fabricating thin-film semiconductor device |
| US6863733B1 (en) | 1999-07-15 | 2005-03-08 | Nec Corporation | Apparatus for fabricating thin-film semiconductor device |
| JP2011071463A (en) * | 2009-09-22 | 2011-04-07 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Laser crystallization apparatus |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP29847395A patent/JPH09139356A/en active Pending
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